BRPI0619796A2 - roda configurada para remover casca de um tronco da árvore ou galho de árvore, e, método de colher troncos ou galhos de árvore - Google Patents

Abstract

RODA CONFIGURADA PARA REMOVER CASCA DE UM TRONCO DA áRVORE OU GALHO DE áRVORE, E, MéTODO DE COLHER TRONCOS OU GALHOS DE áRVORE. A presente invenção refere-se a uma roda para a remoção de uma camada superficial de um artigo, a roda tendo uma ou mais lâminas primárias orientadas substancialmente transversalmente à direção de rotação da roda em operação, caracterizada pelo fato da roda incluir uma lâmina de corte secundária orientada substancialmente na mesma direção da de rotação da roda quando em operação.

Description

"RODA CONFIGURADA PARA REMOVER CASCA DE UM TRONCO DA ÁRVORE OU GALHO DE ÁRVORE, E, MÉTODO DE COLHER TRONCOS OU GALHOS DE ÁRVORE"

CAMPO TÉCNICO

A invenção refere-se a uma lâmina.

Em particular, a presente invenção refere-se a uma lâmina para uso na indústria madeireira.

FUNDAMENTOS

A prática madeireira moderna freqüentemente utiliza colheitadeiras mecânicas para derrubar árvores, remover galhos, e cortar o tronco em vários pedaços, tudo isso em um processo único.

Colheitadeiras mecânicas consistem, normalmente, de uma cabeça colheitadeira acoplada à extremidade do braço mecânico de uma máquina operada hidraulicamente, como uma escavadeira ou colheitadeira com rodas. A cabeça colheitadeira é manobrada até a base da arvora, onde ela agarra o tronco e o separa do toco da árvore usando uma serra acoplada à cabeça colheitadeira. O tronco da árvore é, então, passado através da cabeça e galhos são removidos por facas cortadoras de galhos acopladas à cabeça colheitadeira. O tronco também pode ser manobrado para a posição sobre uma pilha e cortar em pedaços usando o acessório de serra da cabeça colheitadeira.

O tronco da árvore é agarrado por várias rodas hidraulicamente operadas acopladas à cabeça colheitadeira. A superfície de contato externa de cada roda é colocada contra o tronco da árvore. A superfície de contato é configurada para realçar a força de atrito entre ela e o tronco da árvore, reduzindo, desse modo, o escorregamento e aumentando a velocidade pela qual a árvore pode ser passada através da cabeça.

Há diversos modos pelos quais isto pode ser obtido. Um método, conhecido como "estilo polegar", usa diversas protuberâncias em forma de cone da superfície de contato para prover diversos pontos de alta pressão contra o tronco. A desvantagem deste tipo de roda é o fato da pressão necessária para agarrar o tronco poder danificar a madeira subjacente. O escorregamento pode ocorrer também caso a superfície da casca da árvore for dura ou com relevo proeminente, ou, alternativamente, caso a superfície seja muito lisa para que as protuberâncias agarrem eficazmente.

Em situações onde a proteção da camada externa da madeira for de maior importância, as rodas podem ser formadas de borracha com coberturas e corrente moldada ao redor da superfície externa da roda.

O tipo de roda selecionada depende do uso para o qual a madeira se destina.

Para madeira a ser usada como pranchas há a necessidade, normalmente, de proteger a camada externa para limitar o dano à superfície da madeira próximo à superfície. Há também a necessidade, em algumas dessas circunstâncias, de deixar tanta casca sobre a árvore quanto possível, para reduzir manchas da madeira. Esta situação se aplica, tipicamente, a madeiras macias, por exemplo, pinus radiata.

Nestes casos, uma roda estilo polegar ou de borracha pode ser usada.

Em outras situações, a madeira é picada para uso como matéria prima para a formação de polpa. Isto se aplica, tipicamente, a várias madeiras duras, incluindo eucalipto e acácias. Nestas situações, é desejável remover a casca da árvore antes de picar pelo uso de rodas de descascamento.

Um exemplo de aparelho de descascar está revelado na patente US 5.111.860.

Tipicamente, a superfície de contato externa de uma roda de descascamento é configurada para incluir uma série de lâminas substancialmente orientadas transversalmente à direção de rotação da roda. Estas lâminas são projetadas para penetrar na casca do tronco, provendo, desse modo, um agarramento firme sobre o tronco. Isto é necessário para prover suficiente agarramento para passar a árvore através da cabeça colheitadeira para remover todos os ramos, bem como, controlar o tronco para possibilitar a medição precisa das dimensões do tronco.

A ação de compressão das lâminas sobre a casca libera o vínculo entre casca e tronco e, por certa extensão, promove fratura da casca, possibilitando a sua remoção.

As lâminas são configuradas de modo a fazer com que o tronco gire ao passar através da cabeça.

A rotação do tronco melhora a ação de descascamento da cabeça colheitadeira por expor mais casca a dispositivos adicionais de descascamento, como facas de descascar montadas sobre a frente da cabeça colheitadeira, quando o tronco é movido através da cabeça colheitadeira.

Um padrão desconectado regular de cortes passando longitudinalmente ao longo do tronco ocorreria caso não houvesse rotação. Em vez disso, com esta configuração de lâmina, a rotação de tronco resultante leva a um padrão de cortes que segue um trajeto helicoidal substancialmente contínuo ao longo e ao redor da árvore.

Em operação, diversas rodas de descascamento são usadas para suportar o tronco. Isto resulta em rápida cobertura de uma grande porção da casca com cada passagem do tronco através da cabeça colheitadeira.

O efeito combinado do padrão de cortes feitos pelas lâminas e a pressão exercida pelas rodas de descascamento é o e comprimir, rasgar e fraturar a casca do lado externo do tronco.

Surpreendentemente, com todas as considerações detalhadas, há ainda diversas desvantagens com o uso da roda de descascamento convencional, como descrita acima. Dependendo do tipo e condição da árvore, podem ser necessários diversos passes do tronco através da cabeça para remover a maior pare da casca. Isto consome tempo e, por conseguinte, implica em custo adicional. Em particular, são encontrados problemas com árvores que tenham uma casca particularmente dura, ou casca longa e fibrosa - comumente encontradas com árvores de madeira dura, como eucalipto e acácias.

Seções de casca muitas vezes ficam retidos no espaço entre as bordas de faca sobre a superfície da roda, levando a máquina a ser paralisada enquanto a casca é removida da roda.

Um método alternativo de descascar usado em alguns casos é remover a casca por fazer manualmente um corte através da mesma na direção do grão da madeira, de modó a abrir um rasgo na casca. A casca pode, então, ser manualmente removida puxando-a para fora do tronco de uma maneira que propaga o rasgo ao longo da direção do tronco. A desvantagem com este método é incorrer em trabalho intensivo e consumidor de tempo, bem como, potencialmente perigoso aos operários. Desse modo, ele mão é adequado à prática madeireira moderna.

Nos casos em que a casca deva ser removida, seria útil contar com um aparelho que pudesse obter, eficazmente e no tempo certo, a sua remoção como parte do processo de colheita mecânica.

Todas as referências, inclusive qualquer patente ou pedido de patente citados neste relatório são aqui incorporados pela referência. Não há a confissão de qualquer referência constituir técnica anterior. A explicação das referências estabelece o que seus autores declaram, e aos requerentes se reserva o direito de desafiar a precisão e pertinência dos citados documentos. Deverá ser claramente entendido que, embora diversas publicações da técnica anterior sejam aqui referidas, estas referências não constituem uma admissão de que qualquer desses documentos faça parte do conhecimento geral comum na técnica, na Nova Zelândia ou em qualquer outro país.

Deve ser entendido que ao termo "compreender" pode, sob várias jurisdições, ser atribuído o significado de exclusivo ou inclusive Para fins deste relatório, e a não ser que ressalvado de outro modo, o termo "compreender" deve ter um significado inclusive - ou seja, deve ser considerado como uma inclusão não só dos componentes listados a que se refere diretamente, mas também a outros componentes ou elementos não especificados. Este raciocínio será usado também quando o termo "compreendido" ou "compreendendo" for usado em relação a uma ou mais etapas em um método ou processo.

E um objetivo da presente invenção tratar dos problemas acima ou, pelo menos, prover o público com uma escolha útil.

Outros aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão visíveis a partir da descrição a seguir, dada apenas como exemplo.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

De acordo com um aspecto da presente invenção, é provida uma roda para a remoção de uma camada superficial de um artigo, a roda tendo uma ou mais lâminas primárias orientadas substancialmente transversalmente à direção de rotação da roda quando em operação,

caracterizada pelo fato da

roda incluir uma lâmina cortante secundária orientada substancialmente na mesma direção de rotação da roda quando em operação.

Referência por todo o relatório deverá ser feita agora à camada superficial como sendo casca, o artigo como sendo um tronco ou galho de árvore e o uso da presente invenção em relação à indústria madeireira. Entretanto, deve ser notado que os princípios da presente invenção poderiam ser aplicados a outras indústrias e artigos. Por exemplo, a presente invenção poderia ser usada para remover camadas externas de tubos e arames.

Em um modo de realização preferido, a roda é uma roda descascadora.

Por toda este relatório, referência a uma roda descascadora deve ser entendida como significando uma configuração de roda usada em conjunto com uma cabeça colheitadeira para agarrar o tronco (ou, em alguns casos, um galho) de uma árvore e para remover uma camada superficial do mesmo.

A agressão das rodas descascadoras pode ser variada pelo ajuste da pressão hidráulica aplicada sobre as rodas. O operador pode aumentar ou diminuir a pressão de pinçamento aplicada às rodas, dependendo das condições da casca e da eficácia das rodas.

Deve ser feita referência à roda incluindo uma superfície de contato, definida como a superfície externa formada ao redor da circunferência da roda e se estendendo entre as bordas externas da roda.

Por todo este relatório, referência a uma lâmina deve ser entendida como a um dispositivo configurado para formar uma borda cortante.

É a superfície de contato da roda que é configurada para incluir uma ou mais lâminas primárias orientadas substancialmente transversalmente à direção de rotação da roda.

E contemplado que em modos de realização preferidos da presente invenção as lâminas primárias tenham uma forma e projeto similares aos usados com rodas de descascamento convencionais. Entretanto, isto não deve ser tomado como limitador dos princípios da presente invenção usada em conjunto com lâminas primárias ou outros projetos .

Uma finalidade das lâminas primárias é cortar na casca para prover um agarramento firme sobre o tronco da árvore. Isto reduz o escorregamento que pode ocorrer com outros tipos de roda, aumentando, assim, a precisão de movimentação do tronco através da cabeça colheitadeira. Isto é necessário para prover suficiente agarramento para passar a árvore através da cabeça colheitadeira para remover todos os galhos e controlar o tronco para possibilitar medição precisa das dimensões do tronco.

Isto é importante, especialmente para aceleração e desaceleração rápida do tronco, enquanto provendo medição precisa, conforme necessário para operação eficiente da cabeça.

Freqüentemente, as lâminas primárias sobre um roda descascadora são curvas. Quando a roda gira, a orientação das lâminas primárias em relação à mesma provê uma força transversal à direção de rotação da roda. Isto induz um giro ao tronco da árvore para ele girar ao se mover através da cabeça colheitadeira.

Na presente invenção, a roda descascadora inclui pelo menos uma lâmina de corte secundária orientada substancialmente na mesma direção daquela da rotação da roda.

De preferência, a lâmina de corte secundária é configurada para cortar através da casca da árvore.

A finalidade primária da lâmina secundária é cortar através e abrir um rasgo na casca quando a lâmina se move sobre a casca.

A orientação da lâmina secundária é tal que ele corta através e abre a casca entre, e, substancialmente perpendicular aos cortes feitos pelas lâminas primárias e grosseiramente paralelo à direção de grão da casca.

Em um modo de realização preferido, uma ou mais lâminas secundárias são orientadas na direção de rotação da roda e alinhadas de modo a formar uma superfície de corte contínua ou quase contínua ao redor da circunferência da superfície de contato da roda descascadora.

Este arranjo resulta em um corte contínuo ou quase contínuo através da casca, estendendo-se substancialmente ou por toda a extensão do tronco, e através do padrão de cortes feito pelas lâminas primárias, quando o tronco passa através da cabeça colheitadeira.

Em algumas aplicações, pode ser preferível que a roda descascadora inclua mais de uma lâmina de corte secundária como descrito.

Uma vantagem deste arranjo é o fato dos cortes das lâminas secundárias abrirem a casca entre a casca comprimida e danificada das lâminas primárias. Isto, combinado com a ação mecânica das lâminas primárias, realça a probabilidade de fratura da casca do tronco, reduzindo assim o número de passes necessário para descascar o tronco. Uma redução no número de passes do tronco através da cabeça é uma vantagem maior em custos operacionais e tempo de colheita.

Outra vantagem deste arranjo é o fato dos cortes formados pelas lâminas secundárias serem orientados ao longo da casca, que passa longitudinalmente ao longo do tronco, de modo que a casca se solte do tronco em tiras longas.

As lâminas secundárias promovem uma divisão na casca diretamente sob as rodas que se espalha e libera a casca das áreas que tenham ficado direta ou indiretamente em contato com as rodas.

As paredes das lâminas primárias e secundárias são, de preferência, inclinadas uma em relação à outra por um grau que pequenos fragmentos de casca não fiquem encunhados entre as facas e obstruam as rodas descascadoras.

Em operação, a cabeça colheitadeira incluirá várias rodas descascadoras colocadas ao redor da circunferência da árvore. Com cada roda configurada de acordo com a presente invenção, uma série de cortes, igual ao número de rodas, será formada através da casca pelas lâminas secundárias, ao longo e ao redor do tronco ao passar através da cabeça colheitadeira. Isto tem o efeito de fatiar a casca em tiras helicoidais finas ao redor do tronco e ao longo do grão.

A ação das lâminas primárias é comprimir e liberar a ligação entre a casca e o tronco e fraturar parte da casca. Esta ação combinada dos dois conjuntos de lâminas leva a um realce do corte e fraturamento da casca sobre aqueles obtidos pelas lâminas primárias apenas. O resultado é o fato da casca ser removida em grandes tiras.

Uma vantagem da presente invenção sobre a técnica anterior é a remoção mais eficaz da casca, resultando em uma redução no número de passes necessário para descascar a árvore. A redução no número de passes aumenta a produtividade da cabeça colheitadeira e reduz o dano ao tronco da árvore.

Outra vantagem da presente invenção é o fato de haver menor tempo parado, uma vez que a presente invenção diminui consideravelmente a possibilidade da casca ficar retida dentro da cabeça colheitadeira e das rodas descascadoras. Como identificado anteriormente, isto requer considerável entrada manual para a remoção, é potencialmente perigoso e corta significativamente a eficácia do dispositivo.

Outra vantagem ainda da presente invenção é o fato da lâmina de corte secundária, em modos de realização preferidos, ser formada como parte da roda descascadora juntamente com as lâminas de corte primárias quando a roda descascadora é moldada. Pelo fato disto não ser uma característica adicionada, ela é robusta, não exige acoplamento e não afeta substancialmente o custo de fabricação de uma roda descascadora.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Outros aspectos da presente invenção serão evidenciados a partir da descrição a seguir, dada como exemplo apenas e com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a fig. 1 mostra uma vista em perspectiva de uma roda descascadora;e

a fig 2 mostra uma vista em perspectiva de uma roda descascadora de acordo com a presente invenção; e

a fig 3 mostra uma vista em perspectiva de uma roda de acordo com outro aspecto da presente invenção; e

a fig 4 mostra uma representação de um padrão formado por uma roda descascadora; e

a fig. 5 mostra uma representação de outro padrão formado por uma roda descascadora de acordo com a presente invenção; e

a fig. 6 mostra uma cabeça colheitadeira incorporando três rodas descascadoras de acordo com a presente invenção.

MELHORES MODOS DE EXECUTAR A INVENÇÃO

A fig. 1 mostra uma vista em perspectiva de uma roda descascadora convencional indicada, de modo geral, pela seta (1). Um disco (2) gira ao redor de um eixo (3) que, durante operação, é acoplado a uma cabeça colheitadeira (ver fg. 6).

O disco (2) tem uma superfície de contato externa (4) sobre a qual um conjunto de lâminas primárias (5) é orientado transversalmente à direção de rotação do disco (2) ao redor do eixo (3).

A fig. 2 mostra uma vista em perspectiva da presente invenção aplicada a uma roda descascadora (1). A presente invenção difere da roda descascadora convencional mostrada na fg. 1 pela adição de uma lâmina (8) orientada substancialmente na mesma direção daquela de rotação da roda (2) ao redor do eixo (3).

A fig. 3 mostra uma vista expandida da presente invenção aplicada a uma roda descascadora (1) incluindo um conjunto de lâminas secundárias (6) alinhado em uma direção substancialmente igual à direção de rotação da roda, de modo que as lâminas formem uma superfície de corte contínua ou quase contínua ao redor da circunferência da roda descascadora (1).

A fig. 4 mostra uma representação do tipo de padrão de cortes (7) deixados sobre um tronco da árvore (8) que resultam do uso de uma roda descascadora convencional (1), como mostrado na fg. 1. Nò exemplo mostrado na fg. 4, o tronco da árvore está se movendo além da roda descascadora (1) em uma direção mostrada pela seta, e está girando em um sentido anti-horário.

Fig. 5 mostra uma representação do tipo de padrão do tronco da árvore (8) criado pela presente invenção aplicada a uma roda descascadora (1) como mostrado na fg. 3. O padrão é o mostrado na fg. 4, com a adição de um corte helicoidal contínuo ou quase contínuo (9) criado pelas lâminas secundárias (6). O corte resultante (9) através da seqüência de cortes (7) formada pelas lâminas primárias (5) abre um rasgo na casca, facilitando, desse modo, a fratura e remoção da superfície externa do tronco (8) devido à fratura mecânica.

A fig. 6 ilustra uma cabeça colheitadeira indicada pela seta (10) que inclui três rodas descascadoras (1) de acordo com a presente invenção. As lâminas primárias (5) e as lâminas secundárias (6) podem ser facilmente vistas.

No uso, um tronco da árvore (não mostrado) é posicionado entre os braços (11) e rodas (1) e suportado por uma extensão pela faca frontal (12).

As rodas (1) se movem uma em direção à outra para se apoiar contra a superfície externa do tronco. A rotação das rodas (1) gira o tronco em adição ao seu impulsionamento através da cabeça (10). Esta ação faz também que as lâminas (5) e (6) mordam a casca, ajudando a remover a mesma do tronco, como previamente descrito.

Aspectos da presente invenção foram descritos como exemplos apenas, e deve ser ressaltado que modificações e adições podem ser feitas aos mesmos sem se afastar do escopo das reivindicações anexas.

Claims (12)

1. Roda para a remoção de uma camada superficial de um artigo, a roda tendo uma ou mais lâminas primárias orientadas substancialmente transversalmente à direção de rotação com a roda quando em operação, caracterizada pelo fato de que a roda inclui uma lâmina de corte secundária orientada substancialmente na mesma direção daquela de rotação da roda quando em operação.

2. Roda de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser configurada para remover casca de um tronco da árvore ou galho de árvore.

3. Roda de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de ter a forma de um roda descascadora para uso com uma cabeça colheitadeira.

4. Roda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de incluir uma superfície de contato tendo uma ou mais lâminas primárias orientadas substancialmente transversalmente à direção de rotação da roda.

5. Roda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato das lâminas primárias serem curvas.

6. Roda de acordo com a reivindicação 4 ou reivindicação 5, caracterizada pelo fato da lâmina secundária ser orientada na direção e rotação da roda e alinhada de modo a formar uma superfície de corte contínua ou quase contínua ao redor da circunferência da superfície de contato da roda descascadora.

7. Roda de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de ter mais de uma lâmina secundária.

8. Cabeça colheitadeira, caracterizada pelo fato de incluir uma roda como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.

9. Método de colher troncos ou galhos de árvore, caracterizado pelo fato de apresentar a etapa de usar uma cabeça colheitadeira como definida na reivindicação 6.

10. Roda, caracterizada pelo fato de ser substancialmente como aqui descrito com referência e como ilustrada pelos desenhos anexos.

11. Cabeça colheitadeira, caracterizada pelo fato de ser como aqui substancialmente descrito com referência e ilustrado pelos desenhos anexos.

12. Método de colher, caracterizado pelo fato de ser como aqui substancialmente descrito com referência e ilustrado pelos desenhos anexos.