FI125361B

FI125361B - Feed roller for harvester

Info

Publication number: FI125361B
Application number: FI20145145A
Authority: FI
Inventors: Seppo Mentula
Original assignee: Mense Oy
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2015-09-15
Also published as: FI20145145A

Description

HARVESTERIN SYÖTTÖRULLA KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION WITH HARVESTER FEED ROLL

Keksinnön kohteena on harvestereissa ja vastaavissa työkoneissa käytettävä syöttörulla, jonka avulla puunrunkoa liikutetaan hallitusti sen pituussuunnassa.The present invention relates to a feed roller used in harvesters and similar working machines, by means of which the tree trunk is controlled in its longitudinal direction.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Tunnettua tekniikkaa keksinnön alalla edustaa suomalainen patentti FI97785. Tässä julkaisussa esitetään kouraharvesterin syöttörulla, johon kuuluu voimalaitteeseen yhteydessä oleva akseli, akselin ympärillä joustavana ja iskuja vaimentavana kerroksena toimiva kumivaippa sekä kumivaipan ympärillä lieriön muotoinen ja jäykkä metallivaippa, jonka ulkopintaan on kiinnitetty piikkejä, ripoja tai vastaavia pitoelimiä.The prior art in the field of the invention is represented by the Finnish patent FI97785. This publication discloses a grapple harvester feed roll comprising a shaft connected to the power unit, a rubber sheath acting as a resilient and shock absorbing layer around the shaft, and a cylindrical and rigid metal sheath around the rubber sheath having spikes, ribs, or the like holding members.

Syöttörulla toimii erinomaisesti vaimentaen tehokkaasti tukin käsittelystä syntyviä teräviä iskuja muuhun rakenteeseen. Patentin mukaisten rullien käyttöönoton aikoihin rullat olivat suhteellisen suuria eli niiden aksiaalisuuntainen pituus oli samaa suuruusluokkaa niiden halkaisijan kanssa. Syöttörullia käytetään kuitenkin nykyään eri tavalla ohjaten ja kääntäen ja niitä voi olla useampia. Tästä johtuen syöttörullat ovat enemmän kiekon tai rattaan muotoisia eli ne ovat akselin suunnassa lyhyitä. Lyhyt akselin suuntainen pituus on johtanut siihen, että akselin ja metallivaipan välillä oleva kumi joustaa liikaa tai se ei kestä siihen kohdistuvia voimia niin, että se murtuu nopeammin kuin perinteiset leveät rullat.The feed roller performs well, effectively dampening sharp shocks to the rest of the structure resulting from log handling. At the time the patent rolls were introduced, the rolls were relatively large, i.e., their axial length was about the same as their diameter. However, the feed rollers are currently used in different ways of guiding and turning and there may be several. As a result, the feed rollers are more disc or wheel-shaped, i.e. short in the axial direction. The short axial length has resulted in the rubber between the shaft and the metal sheath being too elastic or resistant to the forces exerted on it so that it breaks faster than conventional wide rollers.

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut tunnetun tekniikan epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen syöttörulla, joka kapeana ja joustavana kuitenkin hyvin kestää siihen kohdistuvat suuretkin rasitukset.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art. In particular, it is an object of the invention to provide a new type of feed roller which, while narrow and flexible, can withstand even the heavy stresses it exerts.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Keksinnön mukaiseen harvesterin syöttörullaan kuuluu jäykkä keskiosa, joka muodostaa syöttörullan akselin ja keskiosan kanssa saman keskeinen jäykkä ulkovaippa, jonka ulkokehällä on pitoelimiä, kuten piikkejä tai nystyröitä tartunnan saamiseksi käsiteltävän puun pintaan. Lisäksi keskiosan ja ulkovaipan välisen tilan täyttää joustovaippa eli kimmoisa materiaali, joka yhdistää kimmoisasti ja joustavasti keskiosan ja ulkovaipan toisiinsa. Keksinnön mukaisesti keskiosan ulkopintaan ja ulkovaipan sisäpintaan joustovaipan sisällä kuuluu syöttörullan aksiaalisuunnassa kohdakkain olevia, mutta etäisyydellä eli irti toisistaan sijaitsevia pitoelimiä, jotka on järjestetty rajoittamaan keskiosan ja sisäosan välistä aksiaalisuuntaista joustoa. Näin keksinnön mukaiset pitoelimet eivät olennaisesti estä ja vastusta ulkovaipan ja keskiosan välisiä normaaleja joustoliikkeitä. Sen sijaan pitoelimet ottavat vastaan äärimmäiset ulkovaippaa keskiosan suhteen vääntävät voimat ja näin estävät niiden välisen ja ne yhteen sitovan kimmoisan vaipan, kuten kumivaipan, vioittumisen ja murtumisen.The harvester feed roller according to the invention comprises a rigid central portion which forms the same central rigid outer shell as the feed roller shaft and the central portion, the outer periphery of which has gripping elements, such as spikes or knuckles, to engage the treated wood. In addition, the space between the central portion and the outer shell is filled by an elastic material, that is, an elastic material which elastically and flexibly connects the central portion and the outer shell. According to the invention, the outer surface of the central portion and the inner surface of the outer shell within the elastic shell include holding means which are aligned in the axial direction of the feed roller but spaced apart, which are arranged to limit the axial elasticity between the central portion and the inner portion. Thus, the gripping members of the invention do not substantially inhibit and resist the normal elastic movements between the outer jacket and the central portion. Instead, the gripping members receive extreme torsional forces with respect to the central portion of the outer sheath, thereby preventing damage and breakage of the elastic sheath, such as the rubber sheath, between and between them.

Sopivaksi pitoelinten väliseksi etäisyydeksi aksiaalisuunnassa on havaittu noin 5-15 mm, edullisesti noin 10 mm. Tällöin kurnimassa pääsee puristumaan ja venymään sopivasti syöttörullan normaalissa käytössä.A suitable distance between the holding members in the axial direction has been found to be about 5 to 15 mm, preferably about 10 mm. This allows the strain mass to be compressed and stretched appropriately in normal use of the feed roller.

Eräässä keksinnön sovelluksessa pitoelimet koostuvat keskiosaan kiinnitetyistä ja ulkokehään päin ulottuvista sekä ulkokehään kiinnitetyistä ja keskiosaan päin ulottuvista olennaisesti säteen suuntaisista ulokkeista. Ulokkeet voivat olla tappeja, levyjä, laippoja tai vastaavia rakenteita.In one embodiment of the invention, the retaining members consist of a central radially extending and protruding central and protruding and a peripherally secured and extending to the central portion. The projections may be pins, plates, flanges or the like.

Edullisesti pitoelimiä on syöttörullan aksiaalisuun-nassa toisessa keskiosasta ja ulkovaipasta kaksi kappaletta ja toisessa yksi kappale siten, että yksin oleva pitoelin sijaitsee kahden pitoelimen välissä. Näin tämä yksin oleva pitoelin ei pääse aksiaalisuun-nassa vapaasti liikkumaan, vaan sen liikerataa rajoittaa sen molemmilla puolilla olevat pitoelimet.Preferably, there are two gripping members in the axial direction of the feed roller, one in the central portion and the outer jacket, and one in the other, with the sole gripping member disposed between the two gripping members. Thus, this sole holding member cannot move freely in the axial direction, but its movement path is limited by the holding members on both sides thereof.

Pitoelimille on siis olennaista, että ne eivät kosketa toisiaan ainakaan aksiaalisuunnassa, mutta sopivasti ne ovat erillään toisistaan ja vastakkaisesta syöttö-rullan osasta myös radiaalisuunnassa niin, että keskiosa ja ulkovaippa ja niiden pinnoilla olevat pitoelimet eivät suoraan kosketa toisiaan, vaan niiden välissä on aina kimmoisaa massaa.Thus, it is essential for the holding members not to touch each other at least in the axial direction, but also suitably spaced apart from the opposite part of the feed roller also in the radial direction so that the middle part and the outer casing and the holding members on their surfaces do not directly .

Eräässä keksinnön sovelluksessa pitoelin koostuu kaarevista laippajaksoista, jotka muodostavat katkonaisen kehälaipan. Näin säteen suunnassa ulottuvien rengasmaisten laippaosien muodostama kehä on kiinnitetty joko keskiosan ulkopintaan tai ulkovaipan sisäpintaan. Laippaosien välinen rako vastaa leveydeltään toisessa keskiosasta ja ulkovaipasta olevia toisia pitoelimiä, jotka tällöin ovat vähän tätä rakoa kapeampia tappeja. Tappeja on aina kaksi aksiaalisuunnassa vierekkäin niin, että niiden etäisyys vastaa laippaosan paksuutta lisättynä kaksi kertaa halutulla 5-15 mm etäisyydellä. Näin jokaista laippaosien välistä rakoa vastaa tappi-pari, jolloin asetettaessa syöttörullan osat sisäkkäin voidaan tappiparien tapeista toiset työntää raoista sisään ja kääntämällä osia saada pitoelimet kohdakkain aksiaalisuunnassa.In one embodiment of the invention, the holding member consists of curved flange sections which form a discontinuous circumferential flange. Thus, the circumference of the radially extending annular flange portions is secured to either the outer surface of the central portion or the inner surface of the outer shell. The gap between the flange portions corresponds to the other holding members in one of the widths of the central portion and the outer casing, which are then pins slightly narrower than this gap. There are always two pins in the axial direction adjacent to each other such that their spacing corresponds to the thickness of the flange portion twice increased at the desired spacing of 5 to 15 mm. Thus, each gap between the flange portions is matched by a pair of pins, so that when inserting the feed roller parts, one can insert one of the pins of the pair of pins into the slots and rotate the parts to align the holding members in the axial direction.

Edullisesti joustovaippa on kumimassaa tai muuta vastaava sopivaa kimmoisaa massaa, joka täyttää keskiosan ja ulkovaipan välisen tilan mukaan lukien pitoelimien väliset tilat.Preferably, the resilient sheath is a rubber mass or other suitable resilient mass which fills the space between the central portion and the outer sheath, including spaces between the holding members.

Keksintö koskee myös menetelmää keksinnön mukaisen syöttörullan kokoamiseksi. Menetelmässä kahdesta osasta koostuvan syöttörullan keskiosa ja ulkokehä asetetaan samanakselisesti vierekkäin, jolloin keskiosaa ja ulkokehää käännetään akseliensa ympäri toistensa suhteen siten, että niiden pitoelimet asettuvat lomittain toistensa suhteen eli eivät ole kohdakkain aksiaali-suunnassa. Tällöin keskiosa ja ulkokehä voidaan työntää aksiaalisuunnassa sisäkkäin siten, että pitoelimet asettuvat kehän suunnassa kohdakkain. Kohdakkain tarkoittaa tässä sitä, että yksin oleva pitoelin asettuu kahden pitoelimen väliin eli kehälle, joka kulkee kahden pitoelimen välistä. Tämän jälkeen keskiosaa ja ulkokehää kierretään toistensa suhteen siten, että pitoelimet asettuvat aksiaalisuunnassa kohdakkain, jolloin syöttörullan keskiosa ja ulkokehä lukittuvat toistensa suhteen niin, että niitä ei voi vetää erilleen aksiaalisuunnassa. Seuraavaksi keskiosa ja sisäosa tuetaan toistensa suhteen niin, että ovat kokonaan ja kauttaaltaan irti toisistaan eli myös pitoelinten kohdalta. Tämän jälkeen keskiosan ja sisäosan väliset tilat täytetään joustavalla massalla.The invention also relates to a method for assembling a feed roll according to the invention. In the method, the center portion and the periphery of the two-part feed roller are positioned axially adjacent, whereby the center portion and the periphery are rotated about their axes relative to each other such that their holding members are spaced relative to one another, i.e. not aligned in the axial direction. In this case, the central part and the outer periphery can be pushed inwardly in the axial direction so that the holding members are aligned in the circumferential direction. Alignment here means that the sole holding member is positioned between the two holding members, i.e. the circumference which passes between the two holding members. The central portion and the outer periphery are then rotated relative to each other such that the holding members are aligned axially so that the central portion of the feed roller and the outer periphery are locked relative to each other so that they cannot be pulled apart in the axial direction. Next, the central part and the inner part are supported relative to each other so that they are completely and completely apart, i.e. also at the holding members. The spaces between the center portion and the interior portion are then filled with a flexible mass.

Eräässä keksinnön sovelluksessa osa keskiosan ja sisäosan välisestä tilasta täytetään joustavalla massalla ennen niiden asentamista sisäkkäin.In one embodiment of the invention, a portion of the space between the central portion and the inner portion is filled with resilient mass prior to being nested.

KEKSINNÖLLÄ SAAVUTETTAVAT EDUTBENEFITS OF THE INVENTION

Keksinnön mukaisella syöttörullalla on merkittäviä etuja tunnettuun tekniikkaan verrattuna. Keksinnön mukaisen syöttörullarakenteen avulla joustava ja kimmoi sa kytkentä säilyy syöttörullan akselin ja ulkopinnan välillä rakenteen kuitenkin mahdollistaessa aksiaali-suunnassa erittäin lyhyet, kiekkomaiset tai ratasmai-set syöttörullat. Tämä siitä syystä, että syöttörullan kahden osan välinen jousto on aksiaalisuunnassa tarkasti rajattu, jolloin joustava materiaali osien välissä ei pääse murtumaan tai muulla tavoin vaurioitumaan .The feed roller according to the invention has significant advantages over the prior art. By means of the feed roller structure according to the invention, the flexible and resilient coupling between the feed roll axis and the outer surface is maintained, however, while the structure allows for extremely short, disk-like or cog feed rolls. This is because the elasticity between the two parts of the feed roller is precisely limited in the axial direction so that the elastic material between the parts cannot break or otherwise be damaged.

LYHYT PIIRUSTUSTEN KUVAUSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää päätykuvaa eräästä keksinnön mukaisesta syöttoruliasta, kuva 2 esittää leikattua sivukuvaa kuvan 1 syöttörul-lasta ja kuva 3 esittää kuvan 1 syöttörullaa viistosta kuvakulmasta .In the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows an end view of a feed roll in accordance with the invention, Fig. 2 shows a sectional side view of the feed roll of Fig. 1 and Fig.

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuvissa on esitetty eri kuvakulmista eräs keksinnön mukainen syöttörulla, johon kuuluu jäykkä keskiosa 1, josta syöttörulla on tuettavissa ja kiinnitettävissä esimerkiksi sitä pyörittävään vetoakseliin. Keskiosassa on pyöreä levymäinen keskilaippa 9 ja sen ulkoreunaan kiinnitetty lieriön muotoinen tukivaippa 10. Tu-kivaipan 10 ulkopintaan 5 on kiinnitetty, kuten hitsattu, pitoelin 7 eli säteittäisesti ulospäin ulottuva rengasmainen laippa, joka on jaettu viiteen yhtä suureen osaan eli osakaariksi lovilla 11. Tässä sovelluksessa rengasmainen laippa on yhtenäinen eli lovet eivät katkaise rengasta kokonaan, mutta yhtä hyvin voidaan rakenne toteuttaa erillisistä kaaren osista.The drawings show a feed roller according to the invention from different angles, comprising a rigid central part 1, from which the feed roll can be supported and secured, for example, to a drive shaft which rotates it. The central portion has a circular plate-like central flange 9 and a cylindrical support flange 10 attached to its outer edge, such as a welded holding member 7, i.e. a radially outwardly extending annular flange, divided into five equal parts, i.e. partial arcs 11. the annular flange is uniform, that is, the notches do not completely cut off the ring, but the structure can also be realized from separate parts of the arc.

Syöttörullan ulkovaippa 2 on lieriönmuotoinen rakenne, jonka ulkopinnassa on suuri joukko teräväsärmäisiä pi- toelimiä 3. Pitoelinten lukumäärä, muoto ja rakenne voivat vaihdella vapaasti syöttörullan käyttötarkoituksen mukaan. Lieriön muotoisen ulkovaipan 2 sisäpintaan 6 on kiinnitetty, kuten hitsattu, viisi kappaletta pitoelimiä 8 tasavälein samalla kehälle eli vastaaville kohdille tai etäisyyksille toisistaan kuin keskiosan pitoelimen 7 lovet 11. Yhden pitoelimen 8 muodostaa aina kaksi aksiaalisuunnassa vierekkäistä tappia, jotka tapit ulottuvat siis säteen suunnassa ulkovaipan 2 sisäpinnasta 6 sisäänpäin. Kuvissa tapit muodostuvat yhdestä kokonaisuudesta eli kaksihaaraisesta kappaleesta, joka on kiinnitetty ulkovaipan 2 sisäpintaan 6. Yhtä hyvin ne voivat koostua kahdesta erillisestä ja erikseen vierekkäin mainittuun sisäpintaan kiinnitetystä tapista. Olennaista tapeille on, että niiden leveys eli paksuus ja pituus ovat sellaiset, että ne mahtuvat liikkumaan lovien 11 läpi.The outer casing 2 of the feed roller is a cylindrical structure having a large number of sharp-edged gripping members 3 on its outer surface. The number, shape and structure of the holding members may vary freely depending on the intended use of the feed roller. The inner surface 6 of the cylindrical outer jacket 2 is secured, as welded, by five spacer members 8 equally spaced at the same circumference, i.e. at corresponding points or spaced apart, from the notches 11 of the central mandrel member 7. Each holding member 8 always comprises two axially adjacent from the inner surface 6 inwards. In the figures, the pins consist of a single assembly, i.e. a bifurcated piece, which is attached to the inner surface 6 of the outer sheath 2. Equally, they may consist of two separate pins fixed to each other on the inner surface. The essential thing for the pins is that their width, i.e. thickness and length, is such that they can move through the notches 11.

Keskiosa 1 ja ulkovaippa 2 on työnnetty sisäkkäin tap-pimaisten pitoelinten 8 ollessa lovien 11 kohdalla niin, että tappiparien toiset tapit ovat toisella puolella ja toiset tapit toisella puolella rengasmaista, kaarista muodostuvaa pitoelintä 7. Tämän jälkeen keskiosaa ja ulkovaippaa on käännetty noin puolet yhden kaariosan pituudesta, jolloin pitoelimet 8 ovat suunnilleen pitoelinten 7 keskikohdalla. Tässä asennossa ja pitämällä keskiosa ja ulkovaippa koko ajan ja kokonaisuudessaan irti toisistaan niiden välinen koko tila 4 kaikkine rakoineen myös pitoelinten 7 ja 8 väleistä on vulkanoitu täyteen kumimassaa. Sopivasti pitoelimen 8 tapit ovat sillä etäisyydellä toistaan, että kun niiden välissä on toinen pitoelin 7, on niiden väliset raot suuruusluokkaa 10 mm.The center portion 1 and outer shell 2 are inserted with the pin-like holding members 8 at the notches 11 so that one pair of pins is on one side and the other pins on the other side of the annular arch-shaped holding member 7. About half of the arc is pivoted about wherein the holding members 8 are approximately at the center of the holding members 7. In this position and by keeping the central part and the outer jacket at all times and completely separated from one another, the entire space 4 with all its gaps, also between the holding members 7 and 8, is vulcanized to a full rubber mass. Suitably, the pins of the holding member 8 are spaced apart so that when there is a second holding member 7 therebetween, the gaps between them are of the order of 10 mm.

Keskiosa 1 ja ulkovaippa 2 eivät ole suoraan kytkennässä toisiinsa eli keskiosan ja ulkovaipan metalliosat eivät kosketa toisiaan, vaan joka kohdassa vä-The central part 1 and the outer sheath 2 are not directly coupled to one another, i.e. the metal parts of the central part and the outer sheath do not touch each other, but at each point

Iissä on edullisesti ainakin noin 10 mm kimmoisaa ku-mimassaa. Näin osat joustavat toistensa suhteen ja käsiteltävän rangan tärinät eivät vaikuta täydellä teholla syöttörullan akselille. Tämä vaimennus on kuitenkin pitoelimillä rajoitettu pienimmillään noin 10 mm:iin, jolloin suuretkaan voivat eivät pääse vaurioittamaan ja repimään kumirakenteita. Rakenne myös mahdollistaa kapeat, ratasmaiset rullat, koska kumin ei tarvitse kestää suurimpia rasituksia.Preferably, the elastic rubber mass is at least about 10 mm. In this way, the parts are flexible with respect to each other, and the vibrations of the workpiece are not fully effective on the feed roller shaft. However, this cushioning is limited by the holding members to a minimum of about 10 mm, so that even large rubber can not damage and tear the rubber structures. The design also allows for narrow, caster-like rollers, since the rubber does not have to withstand the most stress.

Edellä keksintöä on selostettu esimerkinomaisesti oheisten piirustusten avulla mitenkään rajoittamatta keksintöä vain esitettyihin rakenteisiin. Keksinnön eri sovellukset ovat mahdollisia patenttivaatimusten määräämissä rajoissa.The invention has been described above by way of example only with reference to the accompanying drawings, without limiting the invention to the embodiments shown. Various embodiments of the invention are possible within the scope of the claims.

Claims

A feeding roller for a thinning machine comprising a rigid middle part (1), a rigid outer sheath (2) concentric with the middle part, wherein the outer sheath on its outer periphery has retaining means (3) and an elastic sheath which fills a space (4) between the middle part and the outer sheath and connecting them, characterized in that on the outer surface (6) of the middle part (1) and the inner surface (6) of the outer sheath (2) inside the elastic sheath, holders (7, 8) are positioned against each other in the axial direction of the feed roller. at a mutual distance to limit the axial suspension between the center portion and the inner portion.

Feeder roller according to claim 1, characterized in that the axial mutual distance between the holding means (7, 8) is 5-15 mm.

Feed roller according to claim 1 or 2, characterized in that the holding means (7, 8) consist of a middle part (1) towards the outer periphery (2) and substantially radial projections extending from the outer periphery (2) towards the middle part (1). ).

Feeder roller according to any one of claims 1-3, characterized in that in the axial direction of the feeder roller there are two holders (7, 8) in one of the middle part and the outer sheath and a retainer in the other, so that a single hold is located between two holders.

Feeder roller according to any one of claims 1-4, characterized in that the holding means (7) consists of curved flange sections, which form a fragmented peripheral flange.

Feeder roller according to any one of claims 1-5, characterized in that the holding means (8) consists of two axially spaced pins which are spaced apart radially.

Feeder roller according to any one of claims 1-6, characterized in that the elastic sheath consists of rubber mass which fills the space (4) between the middle part and the outer sheath, including the spaces between the holding means.

A method of mounting a feeder roller according to any one of claims 1-7, wherein - the middle part (1) and the outer periphery (2) are placed concentrically next to each other, - the middle part (1) and the outer periphery (2) are turned in relation to one another, so that their holding means (7, 8) are overlapping relative to each other, - the middle part (1) and the outer periphery (2) are axially pushed into each other, so that the holding means (7,8) are peripherally opposite to each other, - the middle part (1) and the outer periphery (2) are rotated relative to each other so that the holding means (7, 8) are axially aligned with each other, - the middle part (1) and the inner part (2) are also held apart by the holding means (7, 8) and - the spaces (4) between the middle part (1) and the inner part (2) are filled with elastic mass.

Method according to claim 8, characterized in that a part of the space (4) between the middle part (1) and the inner part (2) is filled with elastic mass before being placed inside each other.