FI130630B - Kvistklippare - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning hänför sig till en kvistklippare (1) för röjning vid vägområden. Kistklippare uppvisar skärdon arrangerad att röra sig i förhållande till varandra i en parallell rörelse framkallad av en drivenhet (6). Sagda skärdon omfattar åtminstone en stomplatta (4) och åtminstone en därtill roterande arrangerad rotor (5) och att åtminstone en rotor är förenad med drivenheten (6) via en till stomplattan lagrad drivaxel. Rotorn uppvisar en i huvudsak cirkulär eller polygon omkrets, varvid åtminstone ett urtag (12) är anordnat att sträcka sig från rotorns yttre perifera kant (15) för att däri utforma en fördjupning, och urtaget uppvisar en sig mot rotorns perifera kant vidgande utformning där urtagets närmare periferin liggande kant uppvisar en skäregg (16), medan stomplattan uppvisar åtminstone ett i kvistklipparens tänkta transportriktning sig öppnande intag (11) och ett däri utformat motbett (17) för rotorns skäregg.

Description

KVISTKLIPPARE

Tekniskt område

Den föreliggande uppfinningen gäller en anordning enligt i ingressen av patentkrav 1 angivet slag. En dylik anordning är särskilt ämnad att utnyttjas vid röjning av grenar längs vägrenar.

Äldre teknik

För att säkerställa bra framkomlighet på vägar och för att inte hindra vattenavrinning och upptorkning är det viktigt att hålla vägrenen fri från vegetat- ion. Det görs med olika former av vägkantsröjning.

Genom att röja bort buskar, gräs och annat sly som växer bredvid vägen, kan vägen snabbare torka upp efter nederbörd. En dylik slåtter av vägrenarna ut- förs vanligen frän mitten av juni till slutet av augusti. Antalet slättergänger varierar frän en gäng per sommar till fyra gänger per sommar beroende pä hur livlig trafi- ken är längs vägavsnittet. Slättern utförs vanligtvis med en traktor försedd med —kättingaggregat eller knivar, se exempelvis US 5,342,629.

Slyröjningen genomförs mot slutet av sommaren och pä hösten. Pä största delen av landsvägarna röjs slyna vart tredje är, men en siktröjning skall ut- föras varje är för att fä en trafiksäker vägmiljö.

Förutom att hälla vägrenar fria frän buskar, gräs och sly skall vägarna ävenhaen frihöjd i höjdled, vilket kräver att grenar som skjuter in över vägbanan skall tas bort. Enligt nuvarande regler skalle den fria höjden frän vägbanan vara minst 5 meter. Detta arbete utförs för närvarande med tvä typer av anordningar o där den första är en så kallad grensdg som är försedda med ett flertal roterande

S klingor. En dylik lösning visas i exempelvis publikationen US 2015/0082762. Den - 25 andra anordningen utnyttjad för arbetet är en variant av en slätterbalk som kan

N exemplifieras av publikationen US 2,588,002. Bäda anordningarna kan med fördel

T monteras till en kran eller bomanordning hos en arbetsmaskin. z Den befintliga tekniken är dock befattad med många nackdelar och bris- s ter. Förutom att bäde grensägen och slätterbalken är komplicerad till sin kon-

S 30 —struktion är de långsamma att använda, vilket betyder att produktiviteten är dålig.

N Slätterbalken lämpar sig inte heller till att kapa tjocka grenar, vilket yt-

N terligare försvärar ett röjningsarbete.

Problemställning

Med den föreliggande uppfinningen kan de problem som kända lös- ningar är befattade med väsentligen undviks. Uppfinningen har härvid till uppgift att tillhandahålla enkelt och lättanvänt arrangemang för att med stor driftsäkerhet röja vägrenar.

Denna uppgift löses i enlighet med uppfinningen genom en kvistklip- pare i enlighet med de i patentkravet 1 angivna kännetecknen. De efterföljande osjälvständiga patentkraven anger lämpliga vidareutvecklingar respektive varian- ter på uppfinningen som ytterligare förbättrar dess funktion.

I denna ansökan innefattar termen ”arbetsmaskin” allmänt taget mobila maskiner till vilken ett verktyg kan monteras. Dylika maskiner är exempelvis last- bilar, entreprenadmaskiner, traktorer, skotare och skördare.

Med den i föreliggande uppfinning beskrivna anordningen uppnås flera betydande fördelar framom den kända tekniken. Sålunda kan man med förelig- — gande kvistklippare erhålla en snabb och säker bearbetning av även tjockare gre- nar.

Tack vare sin durabla konstruktion och få rörliga delar är föreliggande anordning även mycket hållbar, vilket i väsentlig utsträckning minskar behovet av service och minimerar arbetsuppehåll förorsakade av skador i kvistklipparen.

En anordning enligt föreliggande uppfinning kan monteras på ett flertal olika verktygsbärare, såväl stationära som rörliga.

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

Sammanställning över ritningsfigurer o 25 I det följande beskrivs uppfinningen närmare med hänvisning till rit-

N ningen, där s figur 1 visar en kvistklippare enligt föreliggande uppfinning i upprätt

N läge sett snett bakifrän,

T figur 2 visar en kvistklippare enligt figur 1 sedd frän sidan iriktning mot z 30 rotorn, x figur 3 visar en kvistklippare enligt figur 1 sedd från sidan i riktning mot

S stomplattan,

N figur 4 visar ett första utförande av en kvistklippares rotor enligt en ut-

N föringsform illustrerad i figur 1, figur 5 visar ett alternativt utförande av en kvistklippares rotor,

figur 6 visar ett andra alternativt utförande av en kvistklippares rotor, figur 7 visar ett tredje alternativt utförande av en kvistklippares rotor, figur 8 visar ett horisontalsnitt av en kvistklippare enligt figur 1 tagen längs linjen A-A i figur 3, figur 9 visar en kvistklippare i horisontal arbetsposition monterad stat- ionärt till en arbetsmaskin, figur 10 visar ett andra utförande av en kvistklippare i vertikal arbets- position monterad till en arbetsmaskin med en justerbar bom, och figur 11 visar ett utförande av kvistklipparen enligt figur 10 i större — skala.

Föredragna utföringsformer

De ovannämnda figurerna visar inte kvistklipparen i skala utan har en- dast som uppgift att illustrera de föredragna utföringsformernas konstruktiva lös- ningar samt dess funktion. Härvid motsvarar de i bifogade figurer visade och med hänvisninessiffror utmärkta konstruktiva delarna de konstruktionslösningar som presenteras i den nedan följande beskrivning.

Föreliggande kvistklippare 1 används i huvudsak för att röja kvistar längs vägrenar. Särskilt är kvistklipparen utvecklad för att kunna bearbeta kvistar av olika tjocklek som hänger över ett vägomräde. Kvistklipparen uppvisar ett där- till anslutet angöringsdon 2, schematiskt visade i figurerna 9, 10 och 11, med vilka den kan förenas stationärt med en arbetsmaskin 3 i ett vertikalt eller horisontalt läge eller ett läge rörligt mellan dessa. Dessa angöringsdon kan även omfatta en i och för sig känd vridbar bom eller ett liknande justerbart bomarrangemang mon- terattillarbetsmaskinen, vilka även gör det möjligt att under användningen vända & kvistklipparen i olika arbetslägen och även förskjuta den i sidled relativt arbetsma-

N skinen.

T I enlighet med figur 1 omfattar en dylik kvistklippare skärdon som är = arrangerad att röra sig parallellt i förhållande till varandra i en rotationsrorelse.

E 30 Skärdonen omfattar en fördelaktigt stationär stomplatta 4 och en därtill roterande + lagrad rotor 5. Rotorn är härvid förenad med en drivenhet 6 via en till stommen

N lagrad drivaxel 6, se figur 8. I sitt fördelaktiga utförande omfattar drivenheten en

N hydraul-, el- eller förbränningsmotor placerad på motsatt sida av stomplatten i för-

N hällande till rotorn.

Stomplattan 4 och rotorn 5 uppvisar motsatta parallella och plana an- liggningsytor 8 respektive 9 och rotorn uppvisar i det ritningsenliga fördelaktiga utförandet en i huvudsak cirkulär omkrets 10. Förutom den i figurerna visade cir- kulära omkretsen kan rotorn även uppvisa ett polygont utförande, varvid ett utfö- rande med åtminstone fem hörn är att föredra. Stomplattan är försedd med åt- minstone ett intag 11, medan rotorn är försedd med åtminstone ett urtag 12, varvid stomplattan och dess intag med fördel sträcker sig utanför rotorns omkrets. Inta- gen och urtagen är anordnade att samverka sålunda att de under rotorns rotation tillfälligt kommer att delvis överlappa varandra och härvid bilda ett eller flera gap 13, se exempelvis figur 2.1 detta gap kommer kvistar att fångas när kvistklipparen transporteras längs vägrenen, Kvistarna kommer sålunda att ligga i gapet väsentli- gen vinkelrätt orienterade relativt kvistklipparens transportriktning 14. Eftersom rotorn utför en roterande rörelse i ett plan som sammanfaller med transportrikt- ningen kommer gapet med kvistarna att tillslutas regelbundet, vilket naturligtvis kommer att resultera i att kvistarna i gapet kapas.

I figur 11 visas en alternativ utformning av kvistklipparen där skärdo- nenomfattar fler än en stationär stomplatta 4 och en därtill roterande lagrad rotor 5. I detta utförande visas skärdon med två intill varandra i ett gemensamt skär- ningsplan arrangerade stomplattor (4). Dessa stomplattor uppvisar vardera i sin tur en därtill roterande arrangerad rotor (5). Naturligtvis kan antalet stomplattor med respektive rotorer även vara fler än två. I en utföringsform enligt figur 11 är rotorerna anordnade att rotera mot varandra, dvs. den övre rotorn roterar medurs medan den undre rotorn roterar moturs. Genom att vända på rotorn så att dess urtag 12 alltid öppnar sig i den tänkta rotationsriktningen kan rotorn anordnas att rotera i valfri riktning. Därmed kan båda rotorerna i en utföringsform enligt exem- pelvis figur 1 även rotera medurs eller moturs.

I den här alternativa utformningen av kvistklipparen är åtminstone den n ena rotorn med en drivenhet 6 via en till stommen lagrad drivaxel 6.1 stället för att

S använda varje rotor med en egen drivenhet är det naturligtvis även möjligt att för- s ena rotorerna med varandra via exempelvis en kedje- eller kuggremsdrift.

N Intaget 11 i stomplattan 4 uppvisar med fördel en sektorartad eller tri-

T 30 anguldr form, där sektorns perifera del eller triangelns bas öppnar sig i kvistklip- z parens transportriktning 14. Rotorns 5 urtag 12 bildar å sin sida fördjupningar från < rotorns yttre perifera kant 15. Fördjupningarna har exemplifierats av några olika

N utföringsformer i figurerna 4, 5 och 6. I figurerna 5, 6 och7 visas några olika alter-

N nativa utföranden, varvid figur 5 visar en väsentligen triangulär fördjupning. I detta

N 35 utförandekommer den irotationsriktningen främre liggande urtagets kant att vara väsentligen parallell med rotorns radie utan att sammanfalla därmed, medan urtagets andra bakre kant är arrangerad i en fördelaktig vinkel på 30-60” mot den främre kanten. Även i ett utförande enligt figur 6 är fördjupningen väsentligen tri- angulär och urtagets i rotationsriktningen främre liggande kant kommer att vara väsentligen parallell med rotorns radie utan att sammanfalla därmed. Urtagets 5 andra bakre kant är arrangerad i en fördelaktig vinkel på 60-90? mot den främre kanten. I utföringsformer enligt figurerna 5 och 6 kommer även rotorns radie att i sin sträckning till en skärningspunkt mellan den andra bakre kanten och rotorns yttre perifera kant med fördel delvis ligga i urtaget 12.

I en utföringsform enligt figur 7 är urtagets båda kanter väsentligen pa- rallella med såväl rotorns radie som med varandra. En särskilt fördelaktig utfö- ringsform visas i figur 4 där urtaget är anordnat att sträcka sig från rotorns yttre perifera kant 15 i en huvudsaklig riktning mot den i rotorns centrum liggande dri- vaxeln 7, med fördel i en väsentligen spiralformad bana. Urtaget har härvid en sig mot rotorns perifera kant vidgande utformning. Urtaget kan även här vara triangu- lärtutformat, men det föreligger en risk, att om både intaget och urtaget är triangu- lärt utformade, blir samverkan mellan stomplattan och rotorn något ineffektiv.

Såsom tidigare nämnts är rotorn försedd med åtminstone ett urtag 12, varvid figu- rerna 4, 5, 6 och 7 illustrera olika fördelaktiga utföringsformer, utan att därför be- gränsa antalet urtag till antalet som visas i just dessa figurer.

Under rotorns 5 rotation kommer urtagets 12 närmare periferin lig- gande kant 15 att samverka med kanten hos stomplattans intag som är orienterad mot rotorns rotationsriktning. Urtagets kant utformar sålunda en skäregg 16, me- dan kanten hos stomplattans 4 intag 11 utformar ett motbett 17 för rotorns skäregg. Intagets mot rotorns skäregg orienterade kant kan även förses med eller utformas att uppvisa ett särskilt vässat primärskär medan rotorns skäregg även n kan förses med eller utformas att uppvisa ett vässat sekundärskär längs at-

N minstone en del av sin sträckning, för att samverka med primärskäret och ytterli- s gare effektivera kapningen av kvistar i gapet 13.

N För att undvika att kvistar kilas fast i rotorns 4 urtag 12 uppvisar det

TY 30 med fördel ett bottenparti 18, med fördel utformat som en cirkelbage. Under an-

E vändningen av kvistklipparen 1 samlar urtaget med sitt cirkulära bottenparti upp < kvistarna som uppfangats av intaget 11 och driver dem mot stomdelens motbett 17

N där de kapas.

N Genom att ge rotorns 5 urtag 12 en spiralartad utformning kommer ur-

N 35 taget att bilda en kilartad spets 19 vid rotorns periferi. Om alltför stora kvistar fångas upp i intaget 11 kommer denna spets att tvingas mot och klyva dylika kvis- tar, för att sålunda göra dem mera hanterbara för kvistklipparen att kapa.

Rotorns 5 spiralformade urtag 12 åstadkommer även i sin rotation en tillslutande funktion av gapet 13 som förhindrar att en alltför stor mängd av de kvistar som uppfångats av intaget 11 samlas mellan den stationär stomplattan 4 den roterande rotorn 5. Under sin rotation driver rotorn spetsen 19 och den upp- följande periferin av rotorn i en bana tvärs över intaget. Som en följd av denna cir- kelbana fördelas kvistarna som redan samlats i gapet mellan hålrum 20 som bildas mellan kanterna hos den stationär stomplattans motbett 17 och rotorns bågfor- made skäregg 16. Kvistarna som tillfälligtvis lämnat utanför det nyss bildade hål- rummet kommer att glida längs rotorns periferi för att därmed i sin tur samlas i hålrummet som bildas i samverkan med följande urtag.

Kvistklipparen 1 fungerar på följande sätt. Anordningen monteras en- ligt figur 9 eller 10 till en arbetsmaskin 3, endera stationärt eller mobilt, via ett av —kvistklipparens stomplatta 4 anslutet angöringsdon 2. Kvistklipparen arrangeras i sin preliminära klipposition och dess ätminstone ena rotor 5 bringas att rotera vi- savi stomplattan genom att drivenheten 6 päverkar den till stomplattan lagrade och till rotorn väsentligen styvt fästa drivaxeln 7. När rotorn nätt sin önskade ro- tationshastighet, som beroende dels pä kvistklipparens transporthastighet, dels rotorns vikt och dels det befintliga grenverkets grovlek kan vara exempelvis 100- 500 rpm, päbörjar arbetsmaskinen en förflyttning längs vägrenen. Kvistar som lig- ger i kvistklipparens transportrutt uppfängas av den ätminstone ena stomdelens intag 11. För att fänga upp sä mycket kvistar som möjligt kan stomplattan uppvisa ett flertal intag, fördelaktigt tvä intill varandra liggande intag och/eller flera stomdelar. Eftersom kvistklipparen via sitt angöringsdon kan svängas gentemot n vertikalplanet kan en lämplig bearbetninesställning lätt hittas för bearbetning av

S säväl markväxande sly som lägre eller högre belägna kvistar. s Det av den roterande rotorn 5 uppvisade urtaget 12 kommer stundtals

N att åtminstone delvis sammanfalla med intaget 11 för att bilda ett gemensamt gap

YT 30 13, varvid kvistarna tvingas vidare in i urtaget 12 och mot dess bottenparti 18 pä

E grund av anordningens fortsatta förflyttning längs vägrenen. Genom att utforma < stomplattans intag sa att de sträcker sig utanför rotorns perifera kant 15 kommer

N det av intaget och urtaget utformade gapet smäningom att tillslutas pä grund av

N rotorns rotation. Urtaget driver härefter kvistarna mot urtagets bottenparti och ett

N 35 samtidigt kontinuerligt allt mindre hälrum 20 avgränsat av bottenpartiet och kan- ten av stomdelens intag. Rotorns fortsatta rotation kommer härefter att pressa kvistarna mot stomdelen där kvistarna kapas genom en samverkan av urtagets skäregg 16 som pressar kvistarna mot intagets motbett 17. En kapning av kvistarna kan göras effektivare genom att bilda en primäregg i den kant hos stomdelen mot vilken kvistarna tvingas av rotorn. Även rotorns urtag kan förses med eller utfor- mas att uppvisa ett sekundärskär för förbättrad kapning.

För att uppnå en tillräcklig effektivitet uppvisar rotorn med fördel ett flertal urtag, exempelvis 3-4 stycken, för att så fort som möjligt kunna fånga upp kvistar som förs in i intaget. Rotorns funktion förbättras även genom att ge den ett stort tröghetsmoment. Detta kan erhållas genom att tillverka rotorn i ett material med hög densitet. Dessutom kan rotorn förses med tilläggsvikter för att pä detta sätt öka dess tröghetsmoment. Rotorn kan även tillverkas genom gjutning, varvid dess vikt kan koncentreras till rotorns mera perifera region och härmed öka dess tröghetsmoment.

Beskrivningen ovan samt däri anförda figurer är endast ämnade att åskådliggöra föreliggande lösning till konstruktion av en kvistklippare. Sålunda är lösningen ej begränsad endast till den ovan eller i de bifogade patentkraven be- skrivna utföringsformen, utan ett flertal variationer eller alternativa utföringsfor- mer är möjliga inom den idé som beskrivs i de bifogade patentkraven. ™

N

O

N

K

I a a <t

O

N

©

N

O

N

Claims (13)

Patentkrav

1. Kvistklippare (1) för röjning vid vägområden, vilken kvistklippare uppvisar skärdon arrangerad att röra sig i förhållande till varandra i en parallell rorelse framkallad av en drivenhet (6), vilken kvistklippare med angöringsdon är förenad med en arbetsmaskin (3) eller motsvarande, kännetecknad av, att angöringsdonet förenar kvistklipparen med arbetsmaskinen i ett verti- kalt eller rörligt läge för att bearbeta kvistar som hänger över ett vägområde, skärdonen omfattar åtminstone en stomplatta (4) och åtminstone en därtill roterande arrangerad rotor (5), varvid stomplattan och rotorn uppvisar motsatta parallella och plana anligg- ningsytor (8, 9), åtminstone en rotor (5) är förenad med drivenheten (6) via en till stom- — plattan (4) lagrad drivaxel, rotorn uppvisar en i huvudsak cirkulär eller polygon omkrets, varvid åtminstone ett urtag (12) är anordnat att sträcka sig från rotorns yttre perifera kant (15) för att däri utforma en kilartad spets (19) vid rotorns periferi samt en fördjupning som uppvisar ett bottenparti (18) väsentligen utformat som en cirkel- bäge,och urtaget uppvisar en sig mot rotorns perifera kant vidgande utformning där urtagets närmare periferin liggande kant uppvisar en skäregg (16), och stomplattan uppvisar åtminstone ett i kvistklipparens tänkta transport- riktning sig öppnande intag (11) och ett däri utformat motbett (17) för rotorns skäregg. N

S 2. Kvistklippare (1) enligt patentkrav, kännetecknad av,att -— skärdonen omfattar två intill varandra i ett gemensamt skärningsplan N arrangerade stomplattor (4), varvid = 30 vardera stomplattan uppvisar en därtill roterande arrangerad rotor (5). a a

3 3. Kvistklippare (1) enligt patentkrav 1 eller2, känn eteckn ad av, G att rotorns (5) urtag (12) är anordnat att sträcka sig frän rotorns yttre perifera 3 kant (15) i en riktning väsentligen mot rotorns centrum i en spiralformad bana.

4. Kvistklippare (1) enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknad av, att stomplattans (4) intag (11) uppvisar formen av en sektor.

5. Kvistklippare (1) enligt nägot tidigare patentkrav, känneteck- nad av,attstomplattans (4) intag (11) uppvisar en triangulär form.

6. Kvistklippare (1) enligt nägot tidigare patentkrav, känneteck- nad av,attrotorn (5) uppvisar 3-4 urtag.

7. Kvistklippare enligt nägot tidigare patentkrav, kännetecknad av, att stomplattan (4) uppvisar tvä intill varandra liggande intag (11).

8. Kvistklippare enligt nägot tidigare patentkrav, kännetecknad av, att stomplattans (4) intag (11) uppvisar ett däri utformat primärskär.

9. Kvistklippare (1) enligt nägot tidigare patentkrav, känneteck- nad av,att drivenheten (6) omfattar en hydraulmotor.

10. Kvistklippare (1) enligt nägot av patentkraven 1-8, känne- tecknad av, att drivenheten (6) omfattar en elmotor.

11. Kvistklippare (1) enligt nägot av patentkraven 1-8, känne- tecknad av, att drivenheten (6) omfattar en förbränningsmotor. n

12. Kvistklippare (1) enligt nägot tidigare patentkrav, känneteck- S nad av, att stomplattan (4) uppvisar ett därtill anslutet angöringsdon (2) för att N fästa kvistklipparen (1) till en arbetsmaskins (3) redskapsfäste. K TY 30

13. Kvistklippare (1) enligt nägot av patentkraven 1-11, känne- z tecknad av, att stomplattan (4) uppvisar ett därtill anslutet angöringsdon (2) s för att fästa kvistklipparen (1) till en av arbetsmaskinen uppvisad justerbar bom. O N O N