FI130486B - Drivanordning för matarhjul - Google Patents

Abstract

Esillä oleva keksintö liittyy syöttöpyörän (7) käyttölaitteeseen (11) laitteessa (1) puurungon käsittelemiseksi. Tällainen laite käsittää rungon (2) johon on nivelletty karsimisterä (6) ja pyöritettäväksi järjestetty ketjusaha (8) joka on järjestetty pyöritettäväksi olennaisesti kohtisuoraan puunrungon (4) kuljetussuuntaan laitteessa. Kukin syöttöpyörä on järjestetty pyörimään rungon suhteen syöttöpyörän akselin ympäri siihen liitetyllä käyttölaitteella (11), joka käyttölaite käsittää syöttöpyörän yhteyteen järjestetyn sähkökäyttöisen moottorin.

Description

DRIVANORDNING FÖR MATARHJUL

Tekniskt område

Den föreliggande uppfinningen gäller en drivanordning för ett matar- hjul i ett skördaraggregat eller motsvarande aggregat för bearbetning av fällda trad, enligt i ingressen av patentkrav 1 angivet slag.

Äldre teknik

I nuvarande skogsbruk sker fällning av träd mestadels med olika av- verkningsmaskiner såsom skördare eller liknande skogsmaskiner och ett därav uppvisat skördaraggregat. Skördaraggregatet är med fördel monterat till bas- maskinen via en rörlig arm såsom en kran eller bom. Vanligtvis utgör dessa avverk- ningsmaskiner så kallade engreppsskördare som griper tag i den trädstam som skall avverkas endast en gång och släpper den inte förrän den är avverkad, kvistad och kapad i lämpliga längder. Särskilt vid avverkning av mindre mängder träd kan sa kallade traktorprocessor eller gallringsprocessor användas. Dylika aggregat an- vänds för att upparbeta redan fällda träd. Träden förs till aggregatet med en vinsch eller med en kran som lyfter fram trädet. Dessa aggregat skiljer sig från tidigare beskrivna engreppsskördare genom att de är stationär och saknar möjligheten att både fälla och bearbeta trädet.

För att utföra sitt arbete omfattar såväl traditionella skördaraggregat en som traktorprocessor eller gallringsprocessor bland annat hydraulikdrivna kvist-

S ningsbett, matarhjul och kedjesäg. Matarhjulens uppgift är att driva fram och styra 3 en avverkad trädstam i aggregatet mot kvistningsbetten. Denna frammatning av

N trädstammen skall ske med en kraft som är tillräcklig för att övervinna motståndet

E 25 frän kvistningsbetten. Aggregaten är oftast försedda med tvä rotationsdrivna ma- co tarhjul anordnade pä motsatta sidor av den trädstam som bearbetas av aggregatet. iB Rotationsdrivningen av matarhjulen sker härvid med hjälp av hydraulmotorer. Ett

S exempel pä ett skördaraggregat kan hittas i bland annat patentpublikationen

SE 537 186.

Eftersom framdrivningen av trädstammen sker momentant och uppre- pade gånger för varje trädstam belastar framdrivningen avverkningsmaskinens hydrauliksystem i hög grad. Detta betyder att den drivande hydraulmotorn behö- ver ett stort flöde vid högt tryck för den skall nå sin bästa verkningsgrad och effekt.

Nägot som i sin tur ställer stora krav på såväl avverkningsmaskinens hydraulik- pump som ventilsystem, slangar och slangkopplingar.

Problemställning

Med den föreliggande uppfinningen kan de problem som kända lös- — ningar ar befattade med väsentligen undviks. Detta genom att uppfinningen erbju- der en driftsäker och energisnål och lösning för drivning av matarhjulet.

Denna uppgift löses i enlighet med uppfinningen genom en drivanord- ning för ett matarhjul i enlighet med de i patentkravet 1 angivna kännetecknen. De efterföljande respektive osjälvständiga patentkraven anger lämpliga vidareut- vecklingar respektive varianter på uppfinningen som ytterligare förbättrar dess funktion.

Med den i föreliggande uppfinning beskrivna anordningen uppnås flera betydande fördelar framom den kända tekniken. Sålunda uppvisar ett skördarag- gregat, traktorprocessor eller gallringsprocessor utrustat med föreliggande elekt- rifierad drivanordning ett betydligt lägre effektbehov, vilket kan vara tom. 30% lägre än hos ett aggregat med utrustat med hydraulikdrivna matarhjul.

Matarhjul som styrs av elektrifierade drivanordningar startar säkrare samtidigt som matarhjulet har omedelbar tillgång till elmotorns hela effekt och därav producerade vridmoment. Elmotorns omedelbara respons gör det även en- & 25 keltattreglera effekten hos matarhjulen vilket bidrar med stora fördelar vid styr- > ningen av aggregatet.

S Tack vare fränvaron av hydralikanslutningar blir monteringen av ma-

N tarhjulen väsentligt enklare, samtidigt som risken för oljespill under drift minskar

E drastiskt. © 30 Hos traditionella aggregat med vilka fällda träd kan processeras kan 0 man vidare notera att längdmätningen av stockarna som kapas i aggregatet vanlig-

N vis sker med separata hjul som appliceras mot trädstammens yta. Genom att an-

N vända eldrivna motorer för att styra matarhjulen kan man enkelt integrera denna mätning att ske som en del av den eldrivna motorns funktion, en lösning som dess- utom ger ett mera exakt mätresultat

Ytterligare fördelar och detaljer i uppfinningen framgår närmare av den nedanstående beskrivningen.

Sammanställning över ritningsfigurer

I det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till rit- ningen, där figur 1 visar en schematisk sidovy av ett skördaraggregat med matar- hjul i ett vågrätt trädbearbetningsläge, figur 2 visar ett skördaraggregat enligt figur 1 med sina två matarhjul med respektive drivanordning i ett upprättstående trädfällningsläge redo att fälla ett träd genom gripande om dess nedre del, figur 3 visar en schematisk perspektivvy av en första utföringsform av skördaraggregatets drivanordning och matarhjul monterade till respektive sväng- arm och ledat anordnad till en mellanstomme, figur 4 visar en första utföringsform ett matarhjul enligt figur 3 sedd från sidan, figur 5 visar en schematisk perspektivvy av en andra utföringsform av skördaraggregatets drivanordning och matarhjul, figur 6 visar ett schematiskt tvärsnitt vinkelrätt mot en rotationsaxel hos ett matarhjul enligt A-A i figur 5, figur 7 visar ett schematiskt tvärsnitt längs en rotationsaxel hos ett ma- tarhjul enligt B-B i figur 5, figur 8 visar en schematisk perspektivvy av ett skördaraggregat i ett upprättstående trädfällningsläge med två matarhjul enligt en tredje utföringsform, & figur 9 visar ett skördaraggregat enligt figur 8 i ett vågrätt trädbearbet- > ningsläge sedd frän sidan och utan bygel,

S

N figur 10 visar en schematisk perspektivvy av den tredje utföringsfor-

E 30 men av matarhjulen enligt figur 8, och © figur 11 visar ett schematiskt tvärsnitt vinkelrätt mot en rotationsaxel 0 hos ett matararrangemang enligt C-C i figur 9.

S

Föredragna utföringsformer

De ovannämnda figurerna visar inte matarhjulet och dess drivanord- ning i skala utan har endast som uppgift att illustrera de föredragna utföringsfor- mernas konstruktiva lösningar samt dessa utföringsformers funktion. Härvid mot- svarar de i bifogade figurer visade och med hänvisningssiffror utmärkta konstruk- tiva delarna de konstruktionslösningar som presenteras i den nedan följande be- skrivning.

Föreliggande lösning exemplifieras i den efterföljande beskrivningen genom ett i figur 1 visat skördaraggregat 1 som i figuren visas i sin bearbetnings- position där den fällda trädstammen upparbetas. Ett dylikt skördaraggregat omfat- tar en stomme 2 och en därtill ledad bygel 3 med vilken skördaraggregat monteras på ett i och för sig känt sätt till en rörlig arm (ej visad) hos en arbets- eller avverk- ningsmaskin av känd konstruktion. Den till stommen ledat anslutna bygeln gör det möjligt att vrida skördaraggregatet mellan en av figur 2 illustrerad fällningsposit- ion och den av figur 1 illustrerade bearbetningspositionen.

Vid avverkningen förs skördaraggregatet 1 sålunda mot trädet som skall avverkas i en väsentligt vertikal ställning enligt figur 2. När skördaraggregatet ligger mot trädstammen 4, schematiskt visad i figur 1 med en streckad linje, manö- vreras gripklor 5, kvistningsbett 6 och matarahjul 7 uppvisade av aggregatet att åtminstone delvis omsluta trädstammen, varefter en av skördaraggregatet uppvi- sad kedjesåg 8 manövreras att kapa trädstammen.

Stommen 2 svängs nu till sitt horisontalläge enligt figur 1 samtidigt som gripklor 5 och kvistningsbett 6 lättar något på sina grepp.

De roterbara matarhjulen 7, som enligt exempelvis figur 3 uppvisar ett mantelskikt 9 med därtill anordnade griporgan 10, startas och griporganen sam- e verkar med trädstammen 4 för att pressa trädstammen mot och vidare förbi kvist-

S ningsbetten 6. En rörelse i ritningsplanet från höger till vänster i figur 1. Efter lämp- © lig frammatning stannar matarhjulen, kedjesägen 8 kapar trädstammen, varefter ? denna arbetscykel fortsätter tills hela trädstammen bearbetats.

N 30 Gripklorna 5, kvistningsbetten 6 och kedjesägen 8 är ledat monterade

E till stommen 2 och är arrangerade att rotera i plan väsentligen vinkelrätt oriente- © rade mot transportriktningen av trädstammen i skördaraggregatet 1, fördelaktigt > manövrerade av hydrauldrivna cylindrar och -motorer. I likhet manövreras även

N matarhjulen till och frän trädstammen med hydrauldrivna cylindrar och -motorer.

N 35 Ingethindrar naturligtvis att gripklorna, kvistningsbetten, kedjesägen och matar- hjulen manövreras i sina rörelser till och frän trädstammen med eldrivna don.

Vidare uppvisar vart och ett av matarhjulen 7 en drivanordning 11 ar- rangerad att rotera matarhjulet runt en därav uppvisad rotationsaxel 12 för att driva trädstammen 4 i dess rörelse visavi stommen 2. För att förenkla skördarag- gregatets konstruktion och effektivera matarhjulens funktion och manövrerbarhet 5 omfattar denna drivanordning en till matarhjulet anordnad eldriven motor.

I en första fördelaktig utföringsform enligt figurerna 3 och 4 har den traditionella hydraulmotorn sålunda ersatts av en elektrifierad drivanordning 11 som är arrangerad att påverka en till matarhjulet 7 styvt arrangerad axel 13. I ett dylikt utförande är matarhjulet roterbart monterat till en svängarm 14, som i sin tur dr ledat anordnad till skördaraggregatets 1 stomme 2, i denna utföringsform via en mellanstomme 15. Matarhjulets axel 13 kommer att ligga i ett arbetsplan väsentligen vinkelrätt mot transportriktningen av trädstammen 4 i skördaraggre- gatet. Under bearbetningen förflyttas sä pä motsatta sidor av trädstammen lig- gande matarhjul 7 via svängarmarnas 14 förskjutning i arbetsplanet mot och bort fran trädstammen.1 en utföringsform enligt figurerna 3 och 4 omfattar matarhju- lets griporgan 10 ett sägtandsartat utförande utformat i flänsar 16 arrangerade att skjuta ut väsentligen radiellt frän matarhjulets mantelskikt 9, men även griporgan av annan konstruktion kan användas.

En andra fördelaktig utföringsform av matarhjulet 7 och dess drivorgan visas i figurerna 5, 6 och 7. Figur 5 visar sålunda ett enstaka matarhjul och dess drivanordning i en schematisk perspektivvy, medan figur 6 är ett tvärsnitt i ett plan

A-A visat i figur 5 som är väsentligen vinkelrätt mot rotationsaxeln 12 hos matar- hjulet och figur 7 är ett tvärsnitti ett plan B-B visat i figur 5 och är orienterat längs rotationsaxeln hos matarhjulet.

I denna utföringsform omfattar drivanordningen 11 en elektrisk nav- n motor 17. Även i denna utföringsform är matarhjulet med fördel roterbart monte-

N rat till en svängarm 12 enligt figur 3, som i sin tur är ledat anordnad till skördarag- > gregatets 1 stomme 2 direkt eller via en särskild mellanstomme 15 enligt figur 3. < Den av navmotorn uppvisade statorn 18 är i detta utförande anordnad att utgöra

N 30 matarhjulets 7 axel och är härmed med fördel styvt fäst till svängarmen 14. Den i

E navmotorn ytterst anordnade rotorn 19 är isin tur anordnad att samverka med det © av matarhjulet uppvisade mantelskiktet 9 och de därtill anordnade griporganen 10 0 som enligt det först nämnda utföringsformen har ett sägtandsartat utförande. Gri-

N porganen är härvid utformade i flänsar 16 arrangerade att samverka med rotorn

N 35 samtidigt som de skjuteruti en väsentligen radiell riktning frän matarhjulets man- telskikt 9.

I en tredje fördelaktig utföringsform enligt figurerna 8-11 omfattar dri- vanordningen 11 likaså en elektrisk navmotor .

I denna utföringsform omfattar matarhjulen 7 parvis arrangerade cylin- derformade organ stationärt anordnade till skördaraggregatets 1 stomme 2, i en- lighet med figur 8 och 9. Matarhjulens respektive rotationsaxel 12 är i enlighet med figurerna 8 och 10 anordnade att vara väsentligen parallella med transport- riktningen av en trädstam 4 genom skördaraggregatet, vilket visas schematiskt i figur 11. Genom att utforma matarhjulens griporgan 10 som helixformade flänsar arrangerade att skjuta ut väsentligen radiellt från matarhjulets cylinderformade mantelskikt 9 kommer matarhjulen att driva fram trädstammen mot kvistnings- betten 6 när matarhjulen roteras och helixens flänsar griper in i trädstammens bark.

Trädstammens 4 matningen sker alltsä genom en skruvrörelse framkal- lad av navmotorer 17 monterad inne de bäda roterande spiralförsedda cylinder- formade trummorna 20. Se figur 11. Den av navmotorn uppvisade statorn 18 är i detta utförande anordnad att utgöra matarhjulets 7 axel och är härmed med fördel arrangerad att vara orörlig visavi stommen 2. Den i navmotorn ytterst anordnade rotorn 19 är i sin tur anordnad att samverka med det av matarhjulet uppvisade trumman och de till dess mantelskikt 9 anordnade griporganen 10.

Den i figurerna 8-11 visade och beskrivna lösningen skiljer sig frän traditionella matararrangemang i och med att matarrullarna 7 är fast monterade till skördaraggregatets 1 stomme 2. Det är dock fullt möjligt att i likhet med de ovan beskrivna tvä andra utföringsformerna montera matarhjulen till varsin svängarm, som är ledat anordnad till skördaraggregatets stomme direkt eller via en mel- lanstomme. n Beskrivningen ovan samt däri anförda figurer är endast ämnade att

N äskädliggöra föreliggande lösning till konstruktion av en drivanordning för matar- > hjul. Sälunda är lösningen ej begränsad endast till den ovan eller i de bifogade pa-

S tentkraven beskrivna utföringsformen, utan ett flertal variationer eller alternativa

N 30 utforingsformer är möjliga inom den idé som beskrivs i de bifogade patentkraven.

E Sälunda kan ovan beskrivna matarhjul och dito drivanordningar natur- © ligtvis utnyttjas i sa kallade traktorprocessor, gallringsprocessor, vedmaskiner el- 0 ler motsvarande mera eller mindre stationära aggregat varmed en redan fälld träd-

N stam bearbetas.

N 35 Till skillnad frän ovan beskrivna skördaraggregatet saknar dessa mera eller mindre stationära aggregat säledes möjligheten att fälla en trädstam. 1 stället förs det redan fällda trädet till aggregatet med en vinsch eller med en kran som lyfter fram trädet. I aggregatet fortlöper bearbetningsprocessen på motsvarande sätt som i ett skördaraggregat, dvs. roterbara matarhjul startas och därav uppvi- sade griporgan samverkar med trädstammen för att pressa trädstammen mot och vidare förbi kvistningsbett. Efter lämplig frammatning stannar matarhjulen, en kedjesäg kapar trädstammen, varefter denna arbetscykel fortsätter tills hela träd- stammen bearbetats.

Kvistningsbetten och kedjesågen är härvid ledat monterade till stom- men och är arrangerade att rotera i plan väsentligen vinkelrätt orienterade mot transportriktningen av trädstammen i aggregatet. Vart och ett av aggregatets ma- tarhjul uppvisar en drivanordning anordnad att rotera matarhjulet runt en därav uppvisad rotationsaxel för att driva trädstammen i dess rörelse visavi stommen.

Denna drivanordning omfattar en till matarhjulet anordnad eldriven motor enligt ovan beskrivna utföringsformer. ™

Ql

O

N

©

S

N

I

Ac a co 00

LO

N

O

N

Claims (5)

Patentkrav

1. Drivanordning (11) för matarhjul (7) i ett aggregat (1) för bearbet- ning av en trädstam (4), vilket aggregat omfattar en stomme (2) med därtill ledat monterade kvistningsbett (6) och en roterbart monterad kedjesåg (8) arrangerade att rotera i plan väsentligen vinkelrätt mot transportriktningen av en trädstam i aggregatet, varvid vart och ett av matarhjulen (7) är arrangerade att roteras runt sin ro- tationsaxel (12) med en därtill ansluten drivanordning (11), och matarhjulet uppvisar ett mantelskikt (9) med därtill anordnade gripor- gan (10), kännetecknat avatt drivanordning (11) omfattar en till matarhjulet (7) anordnad eldriven navmotor (17), varvid navmotorns stator (18) är anordnad att utgöra matarhjulets axel (13), och navmotorns ytterst anordnade rotor (19) samverkar med matarhjulets mantelskikt (9) och de därtill anordnade griporganen (10).

2. Drivanordning (11) enligt patentkravet 1, kännetecknat av att matarhjulet (7) är roterbart monterat till en svängarm (14) ledat anord- nad till stommen (2), varvid matarhjulets rotationsaxel (12) ligger i ett plan väsentligen vinkelrätt mot transportriktningen av en trädstam (4) i skördaraggregatet (1), och griporganen (10) uppvisar ett sägtandsartat utförande där griporganen e är arrangerade att skjuta ut väsentligen radiellt frän matarhjulets mantelskikt (9). N &

© 3. Drivanordning (11) enligt patentkrav 2, kännetecknat av att ? navmotorns (17) stator (18) anordnad att utgöra matarhjulets (7) axel (13), är N 30 —styvtfäst till svängarmen (14). E

© 4. Drivanordning (11) enligt patentkrav 3, kännetecknat av att > griporganen (10) är utformade i flänsar (16) arrangerade att skjuta ut väsentligen 3 radiellt från matarhjulets mantelskikt (9).

5. Drivanordning (11) enligt patentkravet 1, kännetecknat av att matarhjulets (7) rotationsaxel (12) är väsentligen parallell med transportrikt- ningen av en trädstam (4) i aggregatet (1), och griporganen (10) omfattar en helixformad fläns arrangerade att skjuta utväsentligenradiellt från matarhjulets cylinderformade mantelskikt (9).

™ Ql O N © S N I Ac a co 00 LO N O N