CA2305863A1

CA2305863A1 - Mechanism for tilting and rotating a felling head

Info

Publication number: CA2305863A1
Application number: CA 2305863
Authority: CA
Inventors: Pierre Gaudreault
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2001-10-25

Abstract

Un dispositif d'inclinaison latérale, ou système de rotation angulaire, deva nt permettre à une tête d'abattage d'arbre, d'agripper, de manipuler, de placer et de regrouper sur le parterre de coupe les arbres coupés. Un véhicule forestier manipule la tête d'abattage, par l'intermédière d'un mât articulé ou mât télescopique, et d'un adaptateur placé entre la tête et l'extrémité du mât. A l'extrémité du mât, l'adaptateur tourne autour d'un axe perpendiculaire au mât, et ses mouvements sont actionnés par un vérin. Entre l'adaptateur et le châssis de la tête d'abattage, un dispositif mécanique permet de faire tourner la tête d'abattage autour d'un axe de rotation qui est perpendiculaire à l'axe de rotation de l'adaptateur. Dans la présente invention le dispositif de rotation de la tête d'abattage par rapport à l'adaptateur, est avantageuseme nt actionné par des vérins dont l'effet cumulatif de leur course respective, permet de produire un angle total de rotation plus important que tous autres systèmes actionnés par vérins. L'élément créatif du dispositif qui permet une telle performance, est l'utilisation entre la tête d'abattage et l'adaptateur de une ou plusieurs structures intermédiaires pouvant tourner librement et d e façon indépendante, par rapport aux structures de la tête d'abattage et de l'adaptateur. De plus , chaque structure intermédiaire possède un axe de rotation qui est parallèle à l'axe de rotati on de la tête, et de préférence coaxiale avec l'axe de rotation de la tête d'abattage. Ainsi, un premier vérin relie la structure de la tête d'abattage avec une première structure intermédiaire, puis de cette première structure intermédiaire un second vérin relie la structure suivante et ainsi de suite jusqu'à l'adaptateur. Cet arrangement crée une addition des effets de chaque extensi on de vérin, pour produire un angle de rotation total, impossible à réaliser avec un seul véri n reliant directement la tête d'abattage et l'adaptateur. Dans le cas ou les axes de rotations des structures intermédiaires sont coaxiaux à l'axe de rotation de la structure de la tête d'abattage, les éléments qui composent le dispositif de rotation offrent un meilleur rapport entre poids minimum, encombrement minimum, et une grandeur d'angle total maximum, mais la coaxialité n'est pas essentielle au fonctionnement du concept.A lateral tilting device, or angular rotation system, should allow a tree felling head to grasp, handle, place and group the cut trees on the cutting bed. A forestry vehicle manipulates the harvester head, via an articulated mast or telescopic mast, and an adapter placed between the head and the end of the mast. At the end of the mast, the adapter rotates around an axis perpendicular to the mast, and its movements are actuated by a jack. Between the adapter and the frame of the harvester head, a mechanical device makes it possible to rotate the harvester head about an axis of rotation which is perpendicular to the axis of rotation of the adapter. In the present invention, the device for rotating the harvester head relative to the adapter is advantageously actuated by jacks whose cumulative effect of their respective stroke makes it possible to produce a greater total angle of rotation than all of them. other cylinder actuated systems. The creative element of the device that allows such performance is the use between the harvester head and the adapter of one or more intermediate structures which can rotate freely and independently, relative to the structures of the harvester head. and adapter. In addition, each intermediate structure has an axis of rotation which is parallel to the axis of rotation of the head, and preferably coaxial with the axis of rotation of the harvester head. Thus, a first jack connects the structure of the harvester head with a first intermediate structure, then from this first intermediate structure a second jack connects the following structure and so on to the adapter. This arrangement creates an addition of the effects of each extension of the cylinder, to produce a total angle of rotation, impossible to achieve with a single valve directly connecting the harvester head and the adapter. In the case where the axes of rotation of the intermediate structures are coaxial with the axis of rotation of the structure of the harvester head, the elements that make up the rotation device offer a better ratio between minimum weight, minimum bulk, and a maximum total angle, but coaxiality is not essential for the concept to work.

Description

MÉMOIRE DESCRIPTIF.
La présente invention se rapporte aux machines forestières servant à
l'abattage des arbres.
Plus précisément la présente invention est un dispositif, permettant d'actionner la rotation entre une tête d'abattage et l'adaptateur qui est lui placé à l'extrémité des mâts articulés ou S télescopiques qui équipent les machines forestières.
La nature des procédés antérieurement connus.
Il est d'usage courant, dans le cas des têtes d'abattages, de manipuler la tête à l'extrémité
d'un mât, en imputant un mouvement d'inclinaison vers l'avant ou vers l'arrière à
l'adaptateur, qui transmet ainsi ce mouvement à la tête, car celle-ci est fixée à l'avant de l'adaptateur. L'utilité de ce mouvement est à double fonctions. Premièrement, aligner la verticale de la tête avec l'axe de l'arbre à couper, puis la seconde fonction est essentielle pour coucher l'arbre sur le sol après l'avoir coupé. Il est d'usage pour effectuer ce mouvement d'utiliser un vérin hydraulique. Ce dernier est appuyé sur le mât à
une extrémité et l'autre extrémité retient l'adaptateur en position et assure ses mouvements de bascule.
Il est d'usage également, d'incliner la tête d'abattage sur la gauche ou sur la droite par rapport au véhicule porteur, pour permettre un meilleur alignement de l'axe verticale du châssis de la tête et de l'axe de l'arbre à abattre. Pour effectuer ces mouvements d'inclinaison latéraux lorsque la tête est en position plus ou moins verticale, il est d'usage de placer entre l'adaptateur et la tête d'abattage un dispositif permettant à
la tête d'effectuer de faibles mouvements de rotation. Ce mécanisme de rotation doit être très robuste car le poids de la tête est très important. Ce dispositif mécanique est habituellement une plaque tournante. Cette plaque tournante est habituellement formée de deux anneaux qui s'emboîtent l'un dans l'autre, et qui permettent un glissement rotatif entre DESCRIPTIVE MEMORY.
The present invention relates to forestry machines used for the felling of trees.
More specifically the present invention is a device, allowing activate rotation between a harvester head and the adapter which is placed at the end of the articulated masts or Telescopic s fitted to forestry machines.
The nature of the previously known processes.
It is common practice, in the case of felling heads, to handle the head at the end of a mast, by imputing a tilting movement forward or towards the back to the adapter, which transmits this movement to the head, because it is attached to the front of the adapter. The usefulness of this movement has dual functions. First, align the vertical of the head with the axis of the tree to be cut, then the second function is essential to lay the tree on the ground after cutting it. It is customary for perform this movement to use a hydraulic cylinder. The latter is supported on the mast a end and the other end holds the adapter in position and ensures its movements of rocking.
It is also customary to tilt the harvester head to the left or to the right by relative to the carrier vehicle, to allow better alignment of the axis vertical of frame of the head and the axis of the tree to be felled. To perform these movements lateral tilt when the head is in more or less position vertical, it is customary place a device between the adapter and the harvester head allowing the head perform small rotational movements. This rotation mechanism must to be very robust because the weight of the head is very important. This mechanical device East usually a hub. This hub is usually formed of two rings which fit into each other, and which allow a rotary sliding between

2 les deux anneaux. L'un des anneaux est fixé sur le châssis de l'adaptateur et l'autre anneau sur le châssis de la tête d'abattage. Ainsi attachés sur leur face respective, les deux anneaux forment un accouplement rigide qui ne permet que les mouvements de rotation autour d'un axe central aux deux anneaux.
Il est d'usage, pour actionner les mouvements autour de l'axe de rotation de la tête d'abattage, d'utiliser un vérin hydraulique dont l'une de ses extrémités est reliée au châssis de l'adaptateur et l'autre au châssis de la tête d'abattage. Ce dispositif est le plus utilisé
actuellement sur le marché. Ce dispositif permet actuellement des mouvements angulaires limités, de 15 à 20 degrés de chaque côté. La position du vérin et la course de celui-ci ne peut pas produire plus de 40 à 50 degrés de mouvement angulaire total.
Il est d'usage courant également de regrouper les arbres coupés en empilement de 10 à 20 tiges, pour faciliter l'opération de sorti des arbres du parterre de coupe.
Habituellement un débardeur à pince ou un débardeur à pince portante, ramasse un empilement en soulevant le pied des tiges, et tire ainsi le groupe d'arbres, en laissant la tête des arbres traîner sur le sol tout le long du transport.
Au cours des dernières années, les opérations ont évolué. Une nouvelle méthode pour empiler et sortir les arbres a engendré une demande pour une augmentation de l'angle d'inclinaison latérale. Cette augmentation d'angle d'inclinaison latérale, s'explique en relisant le paragraphe précédant et la façon de placer les arbres en empilement sur le parterre de coupe. Pour faciliter la sortie des empilements d'arbres et réduire les perturbations sur l'environnement, les gestionnaires de la coupe demande deux choses; que les empilements soient grossis, et que la position des empilements soit parallèle et adjacente au sentier avec le pied des tiges pointant dans la direction de la sortie. Pour répondre à cette demande, les constructeurs de tête d'abattage ont cherché de nouveaux dispositifs mécaniques pour augmenter l'angle d'inclinaison latérale. Cette augmentation de mouvement angulaire, est utilisée au moment de former les empilements d'arbres sur le 2 the two rings. One of the rings is attached to the chassis of the adapter and the other ring on the frame of the harvester head. Thus attached to their respective faces, both rings form a rigid coupling which allows only the movements of rotation around a central axis with the two rings.
It is customary to activate the movements around the axis of rotation of the head felling, to use a hydraulic cylinder, one of its ends is connected to the chassis of the adapter and the other to the frame of the harvester head. This device is the most used currently on the market. This device currently allows movements angular limited, 15 to 20 degrees on each side. Position of cylinder and stroke of it don't cannot produce more than 40 to 50 degrees of total angular motion.
It is also common practice to group trees cut in a stack from 10 to 20 rods, to facilitate the operation of removing trees from the cutting bed.
Usually a clip-on tank top or load-bearing clip-on tank top, picks up a stack raising the foot of the stems, and thus pulls the group of trees, leaving the heads of trees hanging out on the ground all along the transport.
In recent years, operations have evolved. A new method for stacking and removing trees has created demand for an increase in the angle lateral tilt. This increase in lateral tilt angle, is explained in rereading the previous paragraph and how to place the trees in stacking on the cutting bed. To facilitate the removal of stacks of trees and reduce disturbances on the environment the managers of the cut demand two things; than the stacks are enlarged, and that the position of the stacks is parallel and adjacent to the trail with the foot of the stems pointing in the direction of the exit. For to meet this demand, harvester head manufacturers have sought to new mechanical devices for increasing the angle of lateral inclination. This increase of angular movement, is used when forming tree stacks on the

3 parterre de coupe. Pour réaliser un gros empilement et faire en sorte que l'orientation de l'empilement favorise la sortie des arbres par le véhicule transporteur, l'abatteuse forestière doit reculer dans le sentier pour réaligner le mât et la tête d'abattage dans l'axe d'un empilement en cours de réalisation.
Pour répondre à la nouvelle exigence, les angles d'inclinaisons latérales doivent atteindre 90 à 120 degrés de chaque côté, pour un total de mouvement angulaire de la tête d'abattage de 180 à 240 degrés. Ces grands angles d'inclinaison latérale, permettent l'empilement des arbres sur le côté de la machine près du sentier. La manoeuvre implique de faire tourner la tête d'abattage au moment ou l'arbre coupé est basculé au sol, permettant ainsi d'aligner l'arbre avec un empilement sur le côté de la machine. Dans son mouvement de rotation l'axe de la tête atteint et même dépasse 90 degrés d'angle avec l'axe longitudinal du mât.
Les systèmes développés jusqu'à maintenant ne donnent pas satisfaction à
plusieurs niveaux. Dans le brevet CA-2,186,798, il y a un système qui utilise comme plaque tournante un roulement avec une roue dentée externe avec un pignon ou deux pignons actionnés par un moteur hydraulique et une boîte d'engrenage. De tels dispositifs sont très fragiles, et forcent les concepteurs à sélectionner des composantes très grosses et très lourdes et particulièrement dispendieuses. Encore dans ce même brevet CA-2,186,798, deux vérins actionnent la rotation de petits pignons pour finalement actionner une roue dentée au centre, les même inconvénients causés par les dents de pignons en étages, fragilité, faible couple de rotation, très dispendieux.
Le brevet CA-2,242,625, place au centre du roulement principale, un moteur avec une boîte d'engrenage multiplicatrice du couple moteur, mais là encore cette technologie est lourde, fragile, et très dispendieuse.
Aussi, le brevet CA-2,165,026, commande l'axe de rotation de la tête par une chaîne qui 3 cutting bed. To make a big stack and make sure that the orientation of the stack favors the exit of the trees by the transport vehicle, harvester forestier must retreat into the path to realign the mast and head slaughter in the axis of a stack in progress.
To meet the new requirement, the angles of lateral inclinations must reach 90 to 120 degrees on each side, for a total of angular movement of the head slaughter from 180 to 240 degrees. These large lateral tilt angles, allow stacking trees on the side of the machine near the trail. The maneuver involves rotate the felling head when the cut tree is tilted ground, allowing to align the tree with a stack on the side of the machine. In his rotational movement of the head axis reaches and even exceeds 90 degrees corner with the longitudinal axis of the mast.
The systems developed so far do not give satisfaction to many levels. In patent CA-2,186,798, there is a system which uses as plate rotating a bearing with an external gear with a pinion or two sprockets powered by a hydraulic motor and a gearbox. Such devices are very fragile, and force designers to select very big and very heavy and particularly expensive. Again in this same patent CA-2,186,798, two cylinders actuate the rotation of small pinions to finally actuate a wheel toothed in the center, the same drawbacks caused by the pinion teeth in floors, fragility, low torque, very expensive.
Patent CA-2,242,625 places a motor in the center of the main bearing with a engine torque multiplier gearbox but again this technology is heavy, fragile, and very expensive.
Also, patent CA-2,165,026, controls the axis of rotation of the head by a chain which

4 est reliée autour du roulement principal par une roue dentée fixe sur (adaptateur, puis la chaîne est actionnée par un moteur qui est lui fixe sur la tête d'abattage. Un tel dispositif est commun, mais surtout il est encombrant, sensible aux impacts au niveau des moteurs, la chaîne doit être très grosse pour transmettre les tensions, l'ensemble est finalement trop dispendieux.
D'autres systèmes utilisent le mouvement linéaire de vérins hydrauliques, assistés par des composantes qui multiplient le couple ou angle de rotation de la tête d'abattage. Comme premier concept le brevet CA-2,188,057, utilise un dispositif largement employé dans l'industrie, deux crémaillères et un pignon central actionné par deux vérins.
Ce dispositif est très connu et son défaut majeur est le coût excessif, pour les couples demandés dans cette application. De plus ce dispositif serait très lourd et encombrant, une fois surdimensionné pour répondre aux couples désirés. Un autre brevet CA-2,146,719, utilise lui aussi la course linéaire de deux vérins pour actionner un arc d'engrenage dont le pivot est fixé à la tête d'abattage, et que deux vérins également fixés à la tête, actionnent pour faire tourner l'ensemble tête d'abattage autour d'un pignon central fixé sur l'adaptateur. Ce dispositif est conplexe à fabriquer, très lourd, sensible aux bris de dents sous les impacts, et surtout très dispendieux contrairement au nouveau dispositif proposé.
Un autre brevet CA-2,165,027, utilise le mouvement linéaire de deux vérins,et une chaîne qui est placée sous tension par l'intermédiaire de poulies placées aux extrémités des vérins.
Un tel dispositif est très encombrant, très lourd, trop fragile, et beaucoup trop dispendieux.
Un dernier brevet CA-2,165,028, utilise la course d'un vérin hydraulique pour faire ouvrir un dispositif de deux bras arqués, dont les extrémités sont fixées respectivement sur la tête d'abattage et sur l'adaptateur. Ce dispositif est connu des concepteurs d'excavatrices, car il est utilisé pour faire basculer le godet à l'extrémité du mât. Ce système n'a pas encore été
utilisé, car l'encombrement du vérin poserait un sérieux problème. De plus, la plage angulaire maximum habituellement utilisée avec efficacité sur les godets est insu~sante pour les besoins actuels. Dans le cas ou nous tenterions d'atteindre 180 degrés avec un tel dispositif, les couples en bout d'angle seraient trop faibles, et la longueur de la course du vérin deviendrait excessif, ce qui engendrerait un vérin dont l'encombrement poserait problème.
L'idée créatrice de cette invention.
J'ai découvert que ces inconvénients peuvent être supprimés par l'utilisation de vérins hydrauliques, dont l'action de pousser et de tirer est utilisé directement, sans l'intervention de composantes mécaniques qui réduisent l'efficacités des vérins. J'ai créé, positionné et développé un élément structural simple qui permet d'additionner une série de deux angles de rotation ou plus, utilisant l'action d'un vérin hydraulique pour ouvrir et fermer chacun des angles de rotation ainsi additionnés. Cet élément structural simple, est une structure 1 S intermédiaire qui permet de relier deux extrémités de vérins différents, disposés l'un à la suite de l'autre, aux deux châssis principaux, celui de la tête d'abattage et celui de l'adaptateur. Cet élément structural intermédiaire, est relié aux châssis principaux par un pivot, appelé pivot principal de l'élément intermédiaire. Ce pivot principal, dont l'axe qui est parallèle à l'axe de rotation de la tête d'abattage, peut être également coaxial ou non coaxial avec l'axe de rotation de l~ tête d'abattage. Ce pivot principal de l'élément intermédiaire, est libre de rotation par rapport aux châssis de la tête d'abattage et de l'adaptateur.
J'ai découvert qu'il était avantageux de disposer l'axe principal de l'élément structural intermédiaire de façon coaxial avec l'axe de rotation de la tête d'abattage.
Une telle disposition permet d'optimiser la course de chaque vérin, pour en tirer le meilleur rapport entre l'ouverture de l'angle de rotation de la tête d'abattage et le couple de rotation le plus élevé possible. De plus une telle disposition favorise un encombrement minimum.

Le pivot principal de l'élément intermédiaire peut être monté autour, devant ou après, des deux anneaux qui forment la plaque tournante ou roulement principal de la rotation de la tête d'abattage. Dans chacun des trois cas précédents, le pivot principal de l'élément structural intermédiaire, doit posséder son propre plan circulaire de glissement, qu'il soit lubrifié, sur roulement à billes, ou sur roulement à rouleaux, pour permettre à l'élément intermédiaire, des mouvements de rotation différents de ceux de la tête d'abattage.
D'une autre façon, le pivot principal de (élément intermédiaire peut être monté sur l'un des deux châssis, soit celui de la tête d'abattage ou celui de l'adaptateur. Dans ces deux cas, l'élément intermédiaire offre la même possibilité d'additionner les courses des vérins, mais le dispositif risque d'être plus encombrant utilisé de cette manière.
Chaque vérin est positionné de façon à transmettre un couple de rotation autour de l'axe de rotation de la tête d'abattage. Le levier formé par l'élément intermédiaire maintient l'axe des vérins suffisamment éloigné du centre de rotation de la tête, pour éviter que le corps d'un vérin ne vienne toucher les structures autour du centre de rotation de la tête.
J'ai découvert que le concept peut fonctionner en actionnant les vérins l'un après l'autre ou simultanément, mais qu'il est favorable pour maintenir un équilibre entre les forces engendrées par les vérins sur l'élément intermédiaire, de synchroniser la course de chacun des vérins durant les mouvements de rotation de la tête d'abattage. J'ai découvert, qu'un diviseur de débit , placé à l'entrée ou à la sortie des vérins, permet de maintenir la longueur d'extension de la tige de chacun des vérins, dans des proportions égales.
Les composantes formant le concept à deux vérins sont disposées de la façon suivante;
partant de l'adapteur à l'extrémité du mât, un premier vérin y est fixé sur pivot, puis l'autre extrémité du premier vérin est fixé sur un premier élément intermédiaire, ensuite un second vérin est lui aussi fixé par l'une de ses extrémités sur le premier élément intermédiaire, et l'autre extrémité de ce second vérin est fixé au châssis de la tête d'abattage. Ce concept est le plus simple car il n'utilise que deux vérins et un élément structural intermédiaire. Un tel dispositif peut si les composantes sont bien disposées produire un angle de rotation total de la tête de 220 degrés et plus.
Les composantes formant un concept plus élaboré utilisant trois vérins et deux éléments structuraux intermédiaires sont disposées de la façon suivante; partant de l'adapteur à
l'extrémité du mât, un premier vérin y est fixé sur pivot, puis l'autre extrémité du premier vérin est fixé sur un premier élément intermédiaire, ensuite un second vérin est lui aussi fixé par l'une de ses extrémités, sur le premier élément intermédiaire, et l'autre extréminé
de ce second vérin est fixé à un second élément intermédiaire, puis encore une fois un troisième vérin effectue le lien entre le second élément intermédiaire et le châssis de la tête d'abattage.
Description des dessins.
Relativement aux dessins qui illustrent la réalisation de l'invention;
la figure 1 représente une élévation vue du côté du mât, d'une tête d'abattage munie du dispositif actionné par deux vérins;
la figure 2 représente une élévation vue du côté ou le dispositif est le plus visible;
la figure 3 représente la tête d'abattage basculée comme pour déposer un arbre;
la figure 4 représente l'élévation d'une machine au moment de la coupe d'un arbre;
la figure 5 représente la même machine au moment ou l'arbre est déposé au sol;
la figure 6 représente la machine au moment de tourner l'arbre pour former un empilement;

la figure 7 représente une élévation vue du côté du mât, avec la tête d'abattage tournée par le mécanisme à deux vérins et un élément intermédiaire;
la figure 8 représente une élévation de la tête d'abattage , au moment ou elle est tournée par l'action des deux vérins et d'un élément intermédiaire;
la figure 9 représente vue éclatée du dispositif, composé de deux vérins et d'un élément intermédiaire;
la figure 10 représente une élévation, vue du côté du mât, avec le dispositif ou l'élément intermédiaire relie le pivot côté tube de deux vérins;
la figure 11 représente une élévation, vue côté du mât, avec un dispositif à
trois vérins et deux éléments intermédiaires;
la figure 12 représente une vue éclatée d'un dispositif actionné par trois vérins et deux éléments intermédiaires;
la figure 13 représente une élévation, vue du côté du mât, avec deux éléments intermédiaires dont le pivot principal n'est pas coaxial avec l'axe de rotation de la tête d'abattage;
les figures 14, 15, 16 représentent des vues en coupe du mécanisme de rotation de la tête, dont les plans de glissement;
la figure 17 représente une vue en coupe du mécanisme de rotation de la tête, dont le plan de glissement est un roulement à billes, et un deuxième roulement assure le glissement d'éléments intermédiaires;

la figure 18 représente une vue éclatée du dispositif incluant un support boulonnable pour relier un vérin à l'adaptateur.
Dans les dessins, les illustrations sont des exemples, pour faire comprendre le mécanisme.
Il ne doivent pas limiter les possibilités du concept de l'invention.
Description détaillée des dessins.
Les figures 1, 2, et 3 représentent un tête d'abattage 2, fixée à l'extrémité
d'un mât l0,par l'intermédiaire d'un adaptateur 3 qui tourne autour d'un axe 12 lorsque le vérin 11 est en action et qu'il fait basculer (ensemble, tête 2 et adaptateur 3. Placé entre l'adaptateur 3 et la tête d'abattage 2 , un ensemble de deux anneaux dont l'anneau intérieur S
et l'anneau extérieur 4, forment une table tournante, ou plan de glissement circulaire. Ce plan de glissement permet à la tête de tourner autour de l'axe 13.C'est par l'action cumulative des courses des vérins 8 et 9, et par l'intermédiaire d'une structure en forme d'anneau 6 qui est adapté librement, pour glisser autour de l'un des deux anneaux 4 ou 5 de la plaque tournante et ainsi de Taxe 13. Le nouveau dispositif de rotation de la tête d'abattage, utilise les mouvements linéaires des deux vérins 8 et 9, et l'élément structural intermédiaire 6 qui est en forme d'anneau avec deux points de pivot pour les vérins 8 et 9, pour produire un déplacement angulaire de la tête d'abattage. Le vérin 8 qui est fixé à son extrémité côté
tube à une extension 7 de adaptateur 3, relie la structure 6 qui est libre de tourner autour des anneaux 4 et 5, et qui relie à son tour un autre vérin 9 qui est fixé au châssis de la tête d'abattage 2, par lattage 14.
Les figures 4, 5 et 6 illustrent la façon d'utiliser le dispositif de rotation de la tête 2 pour empiler les arbres 16 sur le côté de la machine 15, en favorisant un empilement qui oriente les tiges vers la sortie.
Les figures 7 montre la position de la tête d'abattage 2 lorsque les vérins 8 et 9 sont en complète extension. L'adaptateur 3 demeure fixe à l'extrémité du mât 10, c'est donc la tête d'abattage 2 qui tourne autour de son axe 13. L'élément structural 6 tourne lui aussi car il est libre de glisser autour du roulement principal formé de 4 et 5. Lorsque les vérins 8 et 9 sont placés dans un plan situé entre la tête 2 et l'adaptateur 3, et qu'à
l'intersection de ce plan avec l'axe 13, le diamètre des anneaux de glissement 4 et 5, permet de rapprocher les tiges des vérins 8 et 9 le plus près possible du centre, cela permet d'augmenter l'angle de rotation de la tête 2, avec un minimum de course des vérins 8 et 9.
La figure 8 représente le cas ou les vérins 8 et 9 sont contractés, et la position de la tête d'abattage 2 en est ainsi symétriquement opposée à celle de la figure 7, pour un total de mouvement angulaire de 230 degrés autour de l'axe 13. L'élément structural intermédiaire 6 a bougé lui aussi car il est libre de tourner autour des anneaux 4 et 5.
L'élément structural intermédiaire 6 relie des deux vérins 8 et 9, ce qui permet d'additionner l'effet de chacun des deux vérins pour obtenir le maximum d'angle de rotation de la tête d'abattage.
La figure 9 représente une vue éclatée du dispositif illustré dans les figures 1 à 8. Dans cette vue nous pouvons mieux apercevoir l'élément intermédiaire 6 et l'ouverture dans son centre qui pourra glisser autour de l'anneau 5.
La figure 10 illustre une autré façon d'utiliser un élément intermédiaire 24 entre deux vérins 22 et 23, qui sont reliés respectivement du côté de leur tige à des structures différentes, soit l'adaptateur 3 par son attachement 20 pour le vérin 22, puis à la structure de la tête d'abattage 2 et son attache 21 pour le vérin 23. L'élément intermédiaire 24 tourne librement autour des anneaux 4 et 5 .
La figure 11 représente une façon plus élaboré d'utiliser des éléments structuraux intermédiaires 25 et 6 pour additionner l'effet de chaque course, et produire un angle total de rotation maximum de la tête d'abattage 2, et cela pour un encombrement minimum. Le vérin 22 qui est fixé à l'adaptateur 3 par une attache soudée 20, est relié du bout de son tube à un élément intermédiaire 25 qui est libre de glisser autour des anneaux 4 et 5 qui forme une plaque tournante entre la tête 2 et l'adaptateur 3, donc cet élément intermédiaire 25 qui est libre de tourner, relie ensuite un deuxième élément intermédiaire 6, par l'action d'un deuxième vérin 23, et que ce deuxième élément intermédiaire 6 qui est lui aussi libre de glisser autour des anneaux 4 et 5, s'additionne finalement à un dernier, le troisième vérin 9 qui lui est attaché à la tête d'abattage 2 par la fixation 14. Il y a ici addition de trois courses, donc trois angles autour de l'axe 13, et ainsi un total d'angles encore plus grand que le cas utilisant deux vérins.
La figure 12 illustre une vue éclatée du dispositif représenté en figure 11, avec les trois vérins 22, 23 et 9 qui sont symétriques, et les deux éléments intermédiaires non symétriques 25 et 6. II est bien visible que les éléments intermédiaires 25 et 6 possèdent des oeülettes qui glisseront autour des anneaux centrais 4 et 5.
La figure 13 représente le même concept, les éléments intermédiaires 26, pour relier les courses de trois vérins 8, 9 et 23 non symétriques. Dans cette arrangement, la position des éléments intermédiaires 26 est différente mais l'effet moins prononcé est le même, une addition des courses des trois vérins 8, 9 et 23, pour une production d'angle total cumulative. Les pivots 17 des éléments intermédiaires 26 ne sont pas coaxiaux avec l'axe central 13, mais ils sont parallèles et fixés sur la structure de la tête d'abattage 2 ou dans d'autres cas sur l'adaptareur 3, pour le même effet.
Les plans tournants des figures 14 et 15 représentent deux cas de plan de glissement pour des mécanismes utilisant un élément intermédiaire 6, qui tourne autour des anneaux 4 et 5 du plan de glissement principal. Dans le cas de la figure 14, élément intermédiaire 6 tourne autour de l'anneau extérieur 4, et glisse, sur des bandes de plastique 27 qui ont un faible coefficient de friction, assurant le glissement libre de l'élément intermédiaire 6 autour de l'anneau. Les anneaux 4 et 5 sont libres l'une par rapport à l'autre, de glisser sur des plans lubrifiés, ou sur bandes à faible coefficient de friction. Ainsi, les trois structures 2, 3, et 6 sont libres l'une par rapport à l'autre, de tourner autour de l'axe 13. Dans le cas de la figure 15 l'élément intermédiaire est monté autour de l'anneau intérieur 5 et glisse sur des bandes à faible coefficient de fiiction 27.
Des le cas de la figure 16, l'illustration montre deux éléments intermédiaires possédant leur propre plan de glissement sur bandes à faible coefficient de fi-iction 27.
L'élément 25 est libre de tourner autour de l'axe 13 et est indépendant des autres structures 2, 3 et 6. De même l'élément 6 est indépendant et libre de tourner autour de l'axe 13.
La figure 17 représente des anneaux 4 et 5, librent de tourner l'un par rapport à l'autre, sur un plan de roulement à billes 29. Également, l'élément intermédiaire 6 est monté sur un roulement à billes ce qui lui permet d'être libre de tourner autour de l'axe 13.
Dans la figure 18, une pièce servant de support 7 pour relier le vérin 8 à
l'adaptateur, est représenté comme boulonné à la surface de l'adaptateur entre l'anneau intérieur et la surface de (adaptateur. La pièce 7 permet de modifier un adaptateur, sans souder sur sa structure, le support est fixé par boulons.
Les dessins présentés ne doivent pas être considérés comme seule possibilité
d'application de (invention, des modifications et des raffinements peuvent être réalisés. 4 is connected around the main bearing by a fixed gear wheel on (adapter, then the chain is actuated by a motor which is fixed on the harvester head. A
such device is common, but above all it is bulky, sensitive to impacts in terms of motors, the chain must be very large to transmit the tensions, the whole is ultimately too expensive.
Other systems use the linear movement of hydraulic cylinders, assisted by components that multiply the torque or angle of rotation of the head slaughter. As first concept patent CA-2,188,057, uses a device widely employed in industry, two racks and a central pinion operated by two cylinders.
These measures is very well known and its major flaw is the excessive cost, for couples requested in this application. In addition, this device would be very heavy and bulky, a time oversized to meet the desired couples. Another CA- patent 2,146,719, uses the linear stroke of two cylinders to activate a gear arc whose pivot is attached to the harvester head, and two cylinders also attached to the head, operate for rotate the harvester head assembly around a central pinion fixed on the adapter. This device is difficult to manufacture, very heavy, sensitive to broken teeth under the impacts, and above all very expensive unlike the new device proposed.
Another patent CA-2,165,027, uses the linear movement of two cylinders, and chain which is placed under tension by means of pulleys placed at ends of the cylinders.
Such a device is very bulky, very heavy, too fragile, and a lot too much expensive.
A last patent CA-2,165,028, uses the stroke of a hydraulic cylinder to open a device of two arched arms, the ends of which are fixed respectively on the head and on the adapter. This device is known to designers excavators because it is used to tip the bucket at the end of the mast. This system has not been yet used, because the size of the cylinder would be a serious problem. In addition, the beach maximum angle usually used effectively on buckets is insufficient for current needs. In case we try to reach 180 degrees with such device, the couples at the end of the angle would be too weak, and the length of the race cylinder would become excessive, which would generate a cylinder whose size would pose problem.
The creative idea of this invention.
I discovered that these drawbacks can be removed by use cylinders hydraulic, whose push and pull action is used directly, without intervention mechanical components that reduce the efficiency of the cylinders. I created, positioned and developed a simple structural element which allows to add a series of two angles or more, using the action of a hydraulic cylinder to open and close each angles of rotation thus added. This simple structural element is a structure 1 intermediate S which connects two different cylinder ends, arranged one at a following the other, to the two main chassis, that of the harvester head and that of the adapter. This intermediate structural element is connected to the chassis main by a pivot, called the main pivot of the intermediate element. This main pivot, whose axis which is parallel to the axis of rotation of the harvester head, can also be coaxial or not coaxial with the axis of rotation of the felling head. This main pivot of the element intermediate, is free to rotate relative to the frame of the head slaughter and the adapter.
I discovered that it was advantageous to have the main axis of the element structural intermediate coaxially with the axis of rotation of the harvester head.
Such a arrangement optimizes the stroke of each cylinder, to draw the best report between the opening of the felling head rotation angle and the torque of most rotation high possible. In addition, such an arrangement promotes congestion.
minimum.

The main pivot of the intermediate element can be mounted around, in front or after, two rings that form the main hub or bearing of the rotation of the felling head. In each of the three preceding cases, the main pivot of the element intermediate structure, must have its own circular plane of slip, let it be lubricated, on ball bearings, or on roller bearings, to allow to the element intermediate, rotational movements different from those of the head slaughter.
In another way, the main pivot of (intermediate element can be mounted on one of two chassis, either that of the harvester head or that of the adapter. In these two cases, the intermediate element offers the same possibility of adding the strokes cylinders but the device risks being more bulky used in this way.
Each cylinder is positioned to transmit a torque around the axis of rotation of the felling head. The lever formed by the intermediate element maintains the axis cylinders far enough away from the center of rotation of the head, to avoid that the body of a jack does not come to touch the structures around the center of rotation of the head.
I discovered that the concept can work by operating the cylinders one after another or simultaneously, but that it is favorable to maintain a balance between strengths generated by the cylinders on the intermediate element, to synchronize the everyone's race cylinders during the rotational movements of the harvester head. I have discovered that a flow divider, placed at the inlet or outlet of the cylinders, allows maintain length extension of the rod of each of the cylinders, in equal proportions.
The components forming the concept with two cylinders are arranged in the way next;
starting from the adapter at the end of the mast, a first cylinder is attached to it pivot and then the other end of the first jack is fixed on a first intermediate element, then a second cylinder is also fixed by one of its ends on the first element intermediate, and the other end of this second cylinder is fixed to the chassis of the head slaughter. This concept is the simplest because it only uses two cylinders and a structural element intermediate. Such device can if the components are well arranged produce an angle of total rotation of the head of 220 degrees and more.
The components forming a more elaborate concept using three cylinders and two elements structural intermediaries are arranged as follows; starting from the adapter to the end of the mast, a first cylinder is fixed on a pivot, then the other end of the first cylinder is fixed on a first intermediate element, then a second cylinder is him too fixed by one of its ends, on the first intermediate element, and the other extremine of this second cylinder is fixed to a second intermediate element, then another once a third cylinder makes the link between the second intermediate element and the head frame slaughter.
Description of the drawings.
Relative to the drawings which illustrate the embodiment of the invention;
Figure 1 shows an elevation seen from the side of the mast, of a harvester head provided with device actuated by two cylinders;
FIG. 2 represents an elevation seen from the side where the device is most visible;
Figure 3 shows the harvester head tilted as if to deposit a tree;
Figure 4 shows the elevation of a machine when cutting a tree;
Figure 5 shows the same machine when the tree is placed on the ground;
Figure 6 shows the machine when turning the shaft to form a stacking;

Figure 7 shows an elevation seen from the side of the mast, with the head of slaughter turned by the mechanism with two jacks and an intermediate element;
FIG. 8 represents an elevation of the harvester head, at the time when it is turned by the action of the two cylinders and an intermediate element;
FIG. 9 shows an exploded view of the device, composed of two jacks and of an element intermediate;
FIG. 10 represents an elevation, seen from the side of the mast, with the device or the element intermediate connects the tube side pivot of two cylinders;
Figure 11 shows an elevation, side view of the mast, with a device to three cylinders and two intermediate elements;
Figure 12 shows an exploded view of a device actuated by three cylinders and two intermediate elements;
Figure 13 shows an elevation, seen from the side of the mast, with two elements intermediaries whose main pivot is not coaxial with the axis of head rotation slaughter;
Figures 14, 15, 16 show sectional views of the rotation mechanism of the head, whose slip plans;
FIG. 17 represents a sectional view of the head rotation mechanism, whose plan slip is a ball bearing, and a second bearing ensures the slip intermediate elements;

FIG. 18 represents an exploded view of the device including a support bolt-on for connect a cylinder to the adapter.
In the drawings, the illustrations are examples, to make clear the mechanism.
They should not limit the possibilities of the concept of the invention.
Detailed description of the drawings.
Figures 1, 2, and 3 show a harvester head 2, attached to the end from a mast l0, by through an adapter 3 which rotates around an axis 12 when the cylinder 11 is in action and it topples (together, head 2 and adapter 3. Placed between adapter 3 and the felling head 2, a set of two rings including the inner ring S
and the ring outside 4, form a rotary table, or circular sliding plane. This plan of sliding allows the head to rotate around the 13 axis. It is by the action cumulative of strokes of cylinders 8 and 9, and by means of a shaped structure ring 6 which is freely adapted, to slide around one of the two rings 4 or 5 of the plate rotating and so Tax 13. The new head rotation device slaughter, uses the linear movements of the two cylinders 8 and 9, and the structural element intermediate 6 which is in the form of a ring with two pivot points for cylinders 8 and 9, for produce a angular displacement of the harvester head. The cylinder 8 which is fixed to its side end tube to an extension 7 of adapter 3, connects structure 6 which is free of revolve around rings 4 and 5, and which in turn connects another jack 9 which is fixed to the head frame slaughter 2, by lath 14.
Figures 4, 5 and 6 illustrate how to use the rotation device from head 2 to stack the shafts 16 on the side of the machine 15, favoring a stacking that steers the rods towards the exit.
Figures 7 shows the position of the harvester head 2 when the cylinders 8 and 9 are in full extension. The adapter 3 remains fixed at the end of the mast 10, it is so head felling 2 which rotates around its axis 13. The structural element 6 rotates he too because he is free to slide around the main bearing formed by 4 and 5. When cylinders 8 and 9 are placed in a plane located between the head 2 and the adapter 3, and that the intersection of this plane with axis 13, the diameter of the sliding rings 4 and 5, allows bring them together cylinder rods 8 and 9 as close as possible to the center, this allows increase the angle of rotation of the head 2, with a minimum stroke of the cylinders 8 and 9.
FIG. 8 represents the case where the jacks 8 and 9 are contracted, and the head position slaughter 2 is thus symmetrically opposite to that of FIG. 7, for a total of angular movement of 230 degrees around the 13 axis. The structural element intermediate 6 has also moved because it is free to rotate around the rings 4 and 5.
The element intermediate structural 6 connects two cylinders 8 and 9, which allows to add the effect of each of the two cylinders to obtain the maximum angle of rotation of the head slaughter.
Figure 9 shows an exploded view of the device illustrated in the figures 1 to 8. In this view we can better see the intermediate element 6 and the opening in his center which can slide around the ring 5.
FIG. 10 illustrates another way of using an intermediate element 24 between two cylinders 22 and 23, which are respectively connected on the side of their rod to structures different, i.e. the adapter 3 by its attachment 20 for the jack 22, then to the structure of the felling head 2 and its attachment 21 for the jack 23. The element intermediate 24 rotates freely around rings 4 and 5.
Figure 11 shows a more elaborate way of using elements structural intermediaries 25 and 6 to add the effect of each stroke, and produce a total angle maximum rotation of the harvester head 2, and this for space minimum. The cylinder 22 which is fixed to the adapter 3 by a welded clip 20, is connected to the tip of his tube with an intermediate member 25 which is free to slide around the rings 4 and 5 which forms a turntable between head 2 and adapter 3, so this element intermediate 25 which is free to rotate, then connects a second element intermediate 6, by the action of a second cylinder 23, and that this second element intermediate 6 which is also free to slide around rings 4 and 5, finally add up to a last one, the third cylinder 9 which is attached to it to the felling head 2 by the fixing 14. There are here addition of three strokes, therefore three angles around axis 13, and thus a total angles even larger than the case using two cylinders.
FIG. 12 illustrates an exploded view of the device represented in FIG. 11, with the three cylinders 22, 23 and 9 which are symmetrical, and the two intermediate elements no symmetrical 25 and 6. It is clearly visible that the intermediate elements 25 and 6 have eyelets which will slide around the rings from the center of 4 and 5.
FIG. 13 represents the same concept, the intermediate elements 26, for connect them strokes of three non-symmetrical cylinders 8, 9 and 23. In this arrangement, the position of intermediate elements 26 is different but the less pronounced effect is the even a addition of the strokes of the three cylinders 8, 9 and 23, for angle production total cumulative. The pivots 17 of the intermediate elements 26 are not coaxial with the axis central 13, but they are parallel and fixed on the head structure slaughter 2 or in other cases on adapter 3, for the same effect.
The revolving planes of FIGS. 14 and 15 represent two cases of plane of slip for mechanisms using an intermediate element 6, which rotates around the rings 4 and 5 of the main sliding plane. In the case of figure 14, element intermediate 6 turns around the outer ring 4, and slides, on plastic strips 27 which have a weak coefficient of friction, ensuring free sliding of the element intermediate 6 around the ring. The rings 4 and 5 are free from each other, of slide on maps lubricated, or on belts with low coefficient of friction. So the three structures 2, 3, and 6 are free relative to each other, to rotate around axis 13. In the case of the figure 15 the intermediate element is mounted around the inner ring 5 and slides on tapes with a low coefficient of fiiction 27.
In the case of Figure 16, the illustration shows two intermediate elements having their own sliding plane on bands with low fi-iction coefficient 27.
Element 25 is free to rotate around axis 13 and is independent of other structures 2, 3 and 6. From even the element 6 is independent and free to rotate around the axis 13.
Figure 17 shows rings 4 and 5, free to rotate one by relation to each other, on a ball rolling plane 29. Also, the intermediate element 6 is mounted on a ball bearing which allows it to be free to rotate around the axis 13.
In FIG. 18, a part serving as a support 7 for connecting the jack 8 to the adapter is shown as bolted to the surface of the adapter between the ring interior and the adapter surface. Part 7 allows you to modify an adapter, without solder on its structure, the support is fixed by bolts.
The drawings presented should not be considered as the only possibility of application of (invention, modifications and refinements can be made.

Claims

1. A mechanism used to tilt sideways or rotate around an axis, a tree felling head, this mechanism includes:
- a swivel adapter at the end of a mast with movements of flip-flops forward when actuated by a jack connected to the mast;
- a turntable, used to connect the adapter with the chassis of a head tree felling, to hold and rotate the head around an axis slaughter;
- an intermediate structural element mounted around the turntable, therefore around the axis of rotation of the harvester head and able to rotate freely around from this axis, this intermediate structural element serves as an articulated link Between two cylinders and pivot around the axis of rotation of the harvester head for these two cylinders;
- two cylinders, the first end of which is connected to the adapter by a attached fixed on the adapter and the other end of the first cylinder is mounted on the element intermediate structural, for the second cylinder one end is connected to the head felling by a tie and the other end of the second cylinder is mounted sure the intermediate structural element.

2. A mechanism for lateral tilting or rotation of the harvester head, as it is defined in claim 1, the intermediate structural element of which is free to revolve around the Felling Head Rotation Tax, has its clean sliding or rolling plane, which allows it to rotate independent of the adapter and harvester head.

3. A mechanism for lateral tilting or rotation, of the harvester head, as he is defined in claim 1 or claim 2, the pivot of which the element intermediate structural mounted around the axis of rotation of the head slaughter, can be located on the adapter chassis, or on the chassis of the head felling, or around the structure of the sliding or rolling plane, who retains the harvester head with the adapter.

4 A mechanism used to tilt sideways or rotate around a axis, a tree felling head, this mechanism includes:
- a swivel adapter at the end of a mast with movements of flip-flops forward when actuated by a jack connected to the mast;
- a turntable, used to connect the adapter with the chassis of a head tree felling, to hold and rotate the head around an axis slaughter;
- several intermediate structural elements mounted around the plate rotating, therefore around the axis of rotation of the harvester head and capable of touner freely around this axis, these intermediate structural elements serve of articulated connections between the cylinders arranged one after the other and pivots around the axis of rotation of the felling head for these jacks;
- cylinders, the end of a first of which is connected to the adapter by a attached fixed on the adapter and the other end of the first cylinder is mounted on a first intermediate structural element, for a second cylinder one end East connected to this last intermediate structural element and the other end of this second cylinder is connected to a second intermediate structural element, then of this second intermediate structural element there is a third cylinder which related to in turn the result of these connections to the harvester head by a fastener.

5. A mechanism for lateral tilting or rotation of the harvester head, as it is defined in claim 4, the intermediate structural elements of which which are free to rotate around the axis of rotation of the harvester head, have each their own sliding or rolling plane, which allows them to move independent rotation of the adapter and the harvester head.

6. A mechanism for lateral tilting or rotation, of the harvester head, as he is defined in claim 4 or claim 5, the pivot of which each of the intermediate structural elements mounted around the axis of rotation of the head can be located on the adapter frame, or on the chassis of the felling head, or around the structure of the sliding plane or rolling, which holds the harvester head with the adapter.

7. A mechanism for lateral tilting or rotation, of the harvester head, as he is defined in claim 1 or claim 4, the elements of which intermediate structural each have a parallel pivot axis but not coaxial to the axis of rotation of the felling head.

8. A mechanism for lateral tilting or rotation, of the harvester head, as he is defined in claim 7, have the pivot of each of the elements structural intermediates located on the adapter chassis, or on the chassis the head felling, or around the structure of the sliding or rolling plane, who retains the harvester head with the adapter.