FI95529C

FI95529C - Harvester device for felling, vomiting and cutting trees

Info

Publication number: FI95529C
Application number: FI931719A
Authority: FI
Inventors: Jan Jaervinen
Original assignee: Jan Jaervinen
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1996-02-26
Also published as: FI931719A; SE9400856L; SE9400856D0; SE507859C2; FI95529B; FI931719A0

Description

9552995529

Skördaraggregat för fällning, avkvistning och kapning av träd Föreliggande uppfinning avser ett skördaraggregat 5 för fällning, avkvistning och kapning av träd. Skördaragg-regatet omfattar en stomme, sägsvärd för fällning och kapning, och medel för styrning och transport av trädet genom skördaraggregatet, vilka medel omfattar lägesförskjutbara drivmedel anordnade att vridas kring vridaxlar. Ytterligare 10 finns i skördaraggregatet en Övre kvistkniv, främre rör-liga kvistknivar och bakre rörliga kvistknivar för avkvistning av trädet. De rörliga kvistknivarna är anordnade att svänga kring vridaxlar. Vridaxlarna för de främre kvistknivarna och de bakre kvistknivarna ligger förskjutna i för-15 hällande tili varandra sä att vridaxeln för respektive bakre kvistkniv ligger under den övre kvistknivens mittlin-je. Vridaxeln för de bakre kvistknivarna är ytterligare anordnad i linje med vridaxeln för de lägesförskjutbara drivmedlen.The present invention relates to a harvester assembly for felling, branching and cutting of trees. The harvester assembly includes a frame, said to be for cutting and cutting, and means for controlling and transporting the tree through the harvester assembly, which means comprises position-displaceable propellants arranged to be rotated about rotary shafts. A further 10 are in the harvester assembly an Upper twig knife, front movable twig knives and rear movable twig knives for branching the tree. The movable knives are arranged to pivot about rotary shafts. The pivot shafts for the front twig knives and the rear twig knives are offset relative to each other such that the pivot shaft for each rear twig knife is below the center line of the top twig knife. The rotary shaft for the rear knives is further arranged in line with the rotary shaft for the position-displaceable propellants.

20 Det kännes flere olika typer av skördaraggregat för fällning, avkvistning och kapning av träd vid framställning av timmer och ved. Antalet kvistknivar och matarhjul eller drivvalsar kan variera förutom övriga skillnader i konstruktion. Även aggregatens storlek och vikt varierar 25 främst beroende ρά för vilka träddimensioner de är avsedda.There are several different types of harvester assemblies known for felling, branching and cutting of trees in the production of timber and firewood. The number of knives and feed wheels or drive rollers may vary except for other differences in construction. The size and weight of the aggregates also vary mainly depending on the tree dimensions for which they are intended.

Samma skördaraggregat kan bearbeta träd med rätt Stora variationer hos träddiametern. Sälunda är det känt att samma aggregat klarar av träddiametrar t.ex. mellan 50 - 500 mm. Ett annat aggregat kan klara av 60 - 600 mm. Ett 30 problem är dock att kvistningsförmägan ej i allmänhet är bra dä man skall klara av ett stort diameterintervall. Orsaken tili att bearbetningen av vissa dimensioner blir ofullständig är att kvistknivarnas position och geometri är sadan att det uppkommer "döda punkter", dvs. ställen där 35 kvistknivarna ej kommer fram tili eller ens närä trädets yta.The same harvester assembly can process trees with the right Large variations in tree diameter. Thus, it is known that the same aggregate can withstand tree diameters e.g. between 50 - 500 mm. Another unit can withstand 60 - 600 mm. One problem, however, is that the branching ability is not generally good when one has to deal with a large diameter range. The reason why the machining of certain dimensions becomes incomplete is that the position and geometry of the knives are such that "dead points" arise, ie. places where the twig knives do not come to or even near the surface of the tree.

95529 295529 2

Man har försökt avhjälpa nämnda olägenhet genom att öka antalet kvistknivar. Trots detta har ej gott slutresul-tat erhällits: nian har ej märkbart kunnat öka diameter— intervallet; ej heller har kvistningsresultatet värit gott 5 i alla avseenden.Attempts have been made to remedy this inconvenience by increasing the number of knives. Nevertheless, no good final result has been obtained: the nian has not been able to noticeably increase the diameter interval; nor has the twig result been good in all respects.

Man har ocksä försökt avhjälpa nämnda olägenheter genom att anordna de främre och de bakre kvistknivarna förskjutna i förhällande tili varandra sälunda som angivits ovan. Dylika aggregat kännes t.ex. ur DE 1703617 och US 10 3 981 336.Attempts have also been made to remedy these disadvantages by arranging the front and rear knifes knives offset relative to each other as indicated above. Such aggregates are felt e.g. from DE 1703617 and US 10 3 981 336.

Gemensamt för alla kända skördaraggregat, som möj-liggör bearbetning av stockar i ett stort diameterinter-vall, är att de till sin konstruktion är invecklade samt är Stora och tunga. Härtill har matnings- eller dragkraften ej 15 alltid värit tillräcklig och man har värit tvungen att an-vända drivmedel med specialgeometri och speciellt utformad yta.Common to all known harvester assemblies, which enable processing of logs in a large diameter range, is that they are intricate in their construction and are large and heavy. In addition, the feeding or pulling force has not always been sufficient and it has been necessary to use propellants with special geometry and specially designed surface.

Föreliggande uppfinning avser lösa de brister som hör ihop med kända skördaraggregat. För ästadkommande av 20 detta är för skördaraggregatet enligt uppfinningen känne- tecknande att de lägesförskjutbara drivmedlen är anordnade att pressa trädstammen snett underifrän mot ett Övre drivmedel sä att trädstammen hälls i skördaraggregatet centralt mellan drivmedlen stödd och matad frän tre ställen under 25 bearbetningen, varvid vridaxeln för de lägesförskjutbara drivmedlen utgör vridaxeln för de bakre kvistknivarna.The present invention relates to the deficiencies associated with known harvester assemblies. To accomplish this, for the harvester assembly according to the invention, the positioning movable propellants are arranged to press the tree trunk obliquely from below to an upper propellant such that the tree trunk is poured into the harvester assembly centrally between the propellant supports and fed from three places during machining. the position-displaceable propellants constitute the axis of rotation of the rear knives.

Skördaraggregatetes fördelaktiga utföringsformer är angivna i bifogade patentkrav 2-7.The advantageous embodiments of the harvester assemblies are set out in the appended claims 2-7.

Den viktigaste fördelen med skördaraggregatet en-30 ligt föreliggande uppfinning är att det förmär avkvista träd med ett stort diameterintervall: ett intervall pä 50 -700 mm klaras av med gott resultat, med samma aggregat, samtidigt som det har stor styrka och kapacitet samt är kompakt och litet.The most important advantage of the harvester assembly according to the present invention is that it propagates branched trees with a large diameter range: a range of 50-700 mm can be cleared with good results, with the same aggregate, while having great strength and capacity and is compact and small.

li 95529 3li 95529 3

Uppfinningen skall i det följande beskrivas mera ingäende med hjälp av en utföringsform genom att hänvisa tili bifogade ritning i vilken figur 1 äskädliggör skördaraggregatet sett upp- 5 ifrän, figur 2 äskädliggör hur skördaraggregatet ser ut sett längs linje II - II i figur 1, figur 3 visar skördaraggregatets bakre kvistknivar, figur 4 visar skördaraggregatets främre kvistkni- 10 var, figur 5 äskädliggör skördaraggregatet frän ena sidan, figur 6 äskädliggör skördaraggregatet frän andra sidan, 15 figur 7 visar skördaraggregatets kvistknivar och hjul dä träd med maximal storlek för aggregatet bearbetas, figur 8 visar skördaraggregatets kvistknivar och hjul dä träd med minimal storlek för aggregatet bearbetas, figurerna 9a - 12a och 9b - 12b äskädliggör de bakre 20 respektive de främre kvistknivarnas funktion vid bearbet-ning av träd med olika dimensioner.The invention will be described in more detail below with the aid of an embodiment by referring to the accompanying drawing in which Figure 1 illustrates the harvester assembly seen from above, Figure 2 illustrates what the harvester assembly looks like along line II - II in Figure 1, Figure 3 Fig. 4 shows the harvester assembly's front branch knives, Fig. 5 illustrates the harvester assembly from one side; Fig. 6 illustrates the harvester assembly from the other side; Figures 9a - 12a and 9b - 12b illustrate the function of the rear 20 and the front branch knives when machining trees of different dimensions.

Skördaraggregatet enligt uppfinningen visas i figurerna 1, 5 och 6 nägot förenklat eftersom kvistknivarnas drivcylindrar och sägsvärdet för kapning och fällning ej 25 inritats. (Kvistknivarnas drivcylindrar kan ses i figurerna 3 och 4.) Skördaraggregatets huvudkomponenter utgörs av en stomme 1, ett sägsvärd, tre drivande matarhjul 2-4 som är anordnade i samma pian (vilket framgär ur figur 1), en Övre stationär kvistkniv 5, tvä främre rörliga kvistknivar 6 och 30 7 och tvä bakre rörliga kvistknivar 8 och 9. Hänvisnings- siffra 22 anger gaffeln medelst vilket skördaraggregatet fästs i en skogsbearbetningsmaskin.The harvester assembly according to the invention is shown in Figures 1, 5 and 6 somewhat simplified since the cutting cylinders' drive cylinders and the cut and fall saw value are not included. (The branch cylinders drive cylinders can be seen in Figures 3 and 4.) The main components of the harvester assembly consist of a frame 1, a sizable, three driving feed wheels 2-4 arranged in the same pane (as shown in Figure 1), an Upper stationary knife knife 5, two front movable twig knives 6 and 30 and two rear movable twig knives 8 and 9. Reference numeral 22 indicates the fork by which the harvester assembly is attached to a woodworking machine.

Stommen 1 har i tvärsnitt (uppochnedvänd) U-form, se figur 2. Denna form möjliggör liten storlek hos skördaragg-35 regatet. Matarhjulen 3, 4 är fästa i stommen 1 via fästen 95529 4 10, 11 och drivcylindrar 12 - 15. Matarhjulen 3, 4 kan medelst drivcylindrarna 12 - 15 svänga kring axlarna 16, 17. Det övre matarhjulet 2 är ej lägesförskjutbart. Ur figur 2 kan ses hur trädet 18, som bearbetas blir tryckt 5 mellan matarhjulen 2-4. Dä trädet 2 kvistas matar matarhjulen 2-4 trädet genom skördaraggregatet. I figuren har ej inritats kvistknivar. Matarhjulen 2-4 utgörs av gummi-hjul som till sin konstruktion är likadana. Alternativt kan t.ex. användas tre stälvalsar av samma konstruktion.The body 1 has a U-shape in cross-section (upside down), see Figure 2. This shape enables small size of the harvester aggregate. The feed wheels 3, 4 are fixed to the body 1 via mountings 95529 4 10, 11 and drive cylinders 12 - 15. The feed wheels 3, 4 can pivot around the shafts 16, 17. By means of the drive cylinders 12, the upper feed wheel 2 is not displaceable. From Figure 2 it can be seen how the tree 18 being processed is pressed 5 between the feed wheels 2-4. Where the tree 2 is branched, the feed wheels 2-4 feed the tree through the harvester assembly. No knives have been inscribed in the figure. The feed wheels 2-4 are made up of rubber wheels which in their construction are similar. Alternatively, e.g. three earth rollers of the same construction are used.

10 De främre kvistknivarnas 6, 7 lagringsaxlar 19, 20 är förskjutna i förhällande tili de bakre kvistknivarnas 8, 9 lagringsaxlar 16, 17. Lagringsaxlarna 16, 17 är gemensam-ma för matarhjulen 3, 4 och de bakre kvistknivarna 8, 9, vilket förenklar konstruktionen genom att skilda axlar ej 15 behövs. Lagringsaxlarna 16, 17 ligger under den övre kvist-knivens 5 mittlinje 21 som tangerar det övre matarhjulets 2 nedre rand, vilket kan ses ur figur 5. Detta möjliggör att aggregatet blir kompakt och fär litet format trots att ocksä grova träd kan avkvistas. Lagringsaxlarna 16, 17 20 ligger ocksä pä längre avständ frän aggregatets lodräta mitt- eller symmetriplan X - X än lagringsaxlarna 19, 20, se figur 4. Detta möjliggör enkel geometri för kvistknivarna 8, 9 samt matarhjulen 3, 4 inklusive fästen 10, 11.The storage shafts 19, 20 of the front knives 6, 7 are offset relative to the rear shafts 16, 17 of the rear knives 8, 9. The shafts 16, 17 are common to the feed wheels 3, 4 and the rear knives 8, 9, which simplifies construction by separating axes is not needed. The shafts 16, 17 lie below the center line 21 of the upper twig knife 5, which tangents the lower edge of the upper feeder wheel 2, which can be seen from Figure 5. This allows the aggregate to be compact and slightly shaped, although rough trees can also be branched. The shafts 16, 17 20 are also located at a longer distance from the vertical center or symmetry plane X - X of the assembly than the storage shafts 19, 20, see Figure 4. This allows simple geometry for the knives 8, 9 and the feed wheels 3, 4 including brackets 10, 11.

Matarhjulen 3, 4 är anordnade att pressa trädstammen snett 25 underifrän mot det övre matarhjulet 2 sä att trädstammen hälls i skördaraggregatet centralt mellan matarhjulen stödd och framdiven frän tre ställen under bearbetningen.The feed wheels 3, 4 are arranged to push the tree trunk obliquely from below towards the upper feed wheel 2 so that the tree trunk is poured into the harvester assembly centrally between the feed wheels supported and propelled from three places during machining.

Figur 3 visar de bakre kvistknivarna 8, 9 i fullt öppnat läge. Kvistknivarna 8, 9 är förskjutbara medelst 30 drivcylindrar 23, 24, vilka i sin ena ände är fästa vid stommen 1 i var sin axel 25, 26 och i sin andra ände är fästa i en punkt 27 resp. 28 hos kvistknivarna, vilken punkt ligger mellan kvistknivarnas vridaxel 16, 17 och deras fria ändar. Drivcylindrarna 23, 24 funktionerar obe-35 roende av drivcylindrarna 12 - 15 för matarhjulen.Figure 3 shows the rear knives 8, 9 in fully opened position. The knives 8, 9 are displaceable by means of drive cylinders 23, 24, which are attached at one end to the body 1 in each shaft 25, 26 and at their other end are fixed at a point 27 and 27, respectively. 28 of the twine knives, which point lies between the twine shafts 16, 17 and their free ends. The drive cylinders 23, 24 operate independently of the drive cylinders 12-15 for the feed wheels.

95529 595529 5

Figur 4 visar de främre kvistknivarna 6, 7 i det läge de är, dä träd av maximal storlek (diameter ca 700 mm) bearbetas. Ur figuren framgär att de främre kvistknivarna 6, 7 är förskjutbara medelst en drivcylinder 29 som förenar 5 kvistknivarnas mot stommen 1 vända ände.Figure 4 shows the front branch knives 6, 7 in the position they are, where trees of maximum size (diameter about 700 mm) are processed. It is evident from the figure that the front branch knives 6, 7 are displaceable by means of a drive cylinder 29 which joins the end of the branch knives towards the body 1.

Figur 5 visar skördaraggregatet frän ena sidan och figur 6 frän andra sidan. Den Övre kvistkniven 5 utgörs av en bägformig kniv med krökningsradien 350 mm. Denna radie lämpar sig för bearbetning av träd med en diameter pä upp 10 tili 700 mm. I figurerna 5 och 6 har ej inritats kvistknivarnas drivcylindrar.Figure 5 shows the harvester assembly from one side and Figure 6 from the other side. The upper twig knife 5 consists of a beak shaped knife with a radius of curvature 350 mm. This radius is suitable for processing trees with a diameter of up to 10 to 700 mm. In Figures 5 and 6, the drive cylinders of the knives are not inserted.

Figur 7 visar de främre och de bakre kvistknivarnas samt matarjulens lägen vid bearbetning av träd med maximal diameter. Ur figuren ses att trädet blir undertill omgivet 15 av de bakre kvistknivarna 8, 9. För enkelhetens skull har i figuren ej inritats den andra bakre kvistknivens drivcylinder. Den övre kvistkniven har ej heller inritats.Figure 7 shows the positions of the front and rear branch knives as well as the feed Christmas when machining trees of maximum diameter. From the figure it can be seen that the tree is underneath surrounded by the rear twig knives 8, 9. For the sake of simplicity, the figure of the second rear twig knife has not been inserted. The upper twig knife has also not been inscribed.

Figur 8 visar de främre och de bakre kvistknivarnas samt matarhjulens lägen vid bearbetning av träd med minimal 20 diameter. Ur figuren ses att trädet blir undertill omgivet av de främre kvistknivarna 6, 7, medan de bakre kvistknivarna 8, 9 ej alls deltar i bearbetningen. För enkelhetens skull har i figuren ej inritats den andra bakre kvistknivens drivcylinder. Den övre kvistkniven har ej heller inri-25 tats.Figure 8 shows the positions of the front and rear twig knives as well as the feed wheel when machining trees of minimum diameter. From the figure it can be seen that the tree is underneath the front branch knives 6, 7, while the rear branch knives 8, 9 do not participate at all in the processing. For the sake of simplicity, the drive cylinder of the other rear twig knife has not been included in the figure. The upper twig knife has also not been set up.

Figurerna 9a - 12a visar de bakre kvistknivarnas lägen vid bearbetning av träd med dimensionerna 700, 500, 300 och 100 mm. Figurerna 9b - 12b visar de främre kvistknivarnas lägen vid bearbetning av träd med dimensionerna 30 700, 500, 300 och 100 mm. Den övre stationära kvistkniven har ej inritats.Figures 9a - 12a show the positions of the rear branch knives when machining trees with dimensions 700, 500, 300 and 100 mm. Figures 9b - 12b show the positions of the front branch knives when machining trees with dimensions of 700, 500, 300 and 100 mm. The upper stationary twig knife has not been inserted.

Ur figurerna 9a och 9b, som visar kvistningsgeomet-rin vid bearbetning av träd med diametern 700 mm, ser man att de främre kvistknivarna sköter endast om att trädets 35 flanker blir kvistade; det undre partiet av trädet blir 95529 6 kvistat medelst de bakre kvistknivarna som omger trädets hela undre halva.From Figures 9a and 9b, which show the branching geometry when machining trees with a diameter of 700 mm, it can be seen that the front branch knives only handle that the flanks of the tree are branched; the lower portion of the tree is branched by the rear branch knives surrounding the entire lower half of the tree.

Ur figurerna 10a och 10b, som visar kvistningsgeo-metrin vid bearbetning av träd med diametern 500 mm, ser 5 man att de främre kvistknivarna sköter om att trädets flanker och omrddet mellan flankena och undre delen av trädet blir kvistade; det undre partiet av trädet blir kvistat medelst de bakre kvistknivarna som omger trädets undre halva.From Figures 10a and 10b, which show the branching geometry in processing trees with a diameter of 500 mm, it is seen that the front branch knives take care that the flanks of the tree and the area between the flanks and the lower part of the tree are twig; the lower portion of the tree is twiged by the rear twig knives surrounding the lower half of the tree.

Ur figurerna 11a och lib, som visar kvistningsgeo-10 metrin vid bearbetning av träd med diametern 300 mm, ser man att de främre kvistknivarna sköter om att trädets flanker och omrädet mellan flankena och undre delen blir kvistade; det undre partiet av trädet blir kvistat medelst de bakre kvistknivarna.From Figures 11a and 10b, which show the branching geometry in the processing of trees with a diameter of 300 mm, it is seen that the front branch knives take care that the flanks of the tree and the area between the flanks and the lower part are branched; the lower portion of the tree is twiged by the rear twig knives.

15 Ur figurerna 12a och 12b, som visar kvistningsgeo- metrin vid bearbetning av träd med diametern 100 mm, fram-gär att de främre kvistknivarna sköter om att trädets hela undre halva blir kvistad; de bakre kvistknivarna deltar ej i kvistningen. De bakre kvistknivarna fungerar ej för träd 20 vars diameter är under ca 270 mm, eftersom kvistningen sköts enbart av de främre kvistknivarna vid diametrar min-dre än denna. Pä grund av det sagda har de bakre kvistknivarna anordnats att stoppa sin rörelse till läget i figur 12a.Figures 12a and 12b, which show the branching geometry when machining trees with a diameter of 100 mm, show that the front branch knives take care that the entire lower half of the tree is branched; the rear branch knives do not participate in the branch. The rear twig knives do not work for trees whose diameter is below about 270 mm, since the twig is operated solely by the front twig knives at diameters smaller than this one. Because of the above, the rear knives have been arranged to stop their movement to the position in Figure 12a.

25 Uppfinningen har i det föregäende beskrivits endast med hänvisning till en utföringsform och därför poängteras att ansökan kan till sinä detaljer variera pä mänga sätt inom ramen för bifogade patentkrav. Härvid är det möjligt att man i stället för matarhjul använder nägon form av 30 transportörer, t.ex. larvtransportörer, eller piggvalsar eller nägot övrigt lämpligt drivmedel. Drivcylindrarna kan tänkas ersättas med övriga organ för drift av kvistknivarna och drivmedlen. Givetvis är ej aggregatet enligt uppfinnin-gen begränsat tili diameterintervallet 50 - 700 mm, utan 35 övriga intervall kan komma i fräga.The invention has been described in the foregoing only with reference to one embodiment and it is therefore pointed out that the application can vary in many ways in many ways within the scope of the appended claims. Hereby it is possible that instead of feed wheels, some form of conveyors is used, e.g. caterpillar conveyors, or barbed rollers or any other suitable fuel. The drive cylinders may conceivably be replaced by other means for operating the knives and propellants. Of course, the assembly according to the invention is not limited to the diameter range 50 - 700 mm, but other intervals may be in question.

lili

Claims

A harvester device for felling, oxidizing and cutting trees, the device comprising a body (1) for felling and cutting a saw blade, displaceable means (2, 3, 4) for guiding and conveying wood through a harvester device, the means comprising adjustable drive means (3, 4) adapted to pivot about pivot shafts (16, 17), 10 and an upper branch knife (5), front movable knife knives (6, 7) and rear movable knife knives (8, 9) for vomiting wood, the movable knives are adapted to pivot about the pivot axes (19, 20 and 16, 17, respectively), the pivot axes (19, 20 and 16, 17) of the front knives (6, 7) and the rear 15 knives (8, 9) being displaced relative to each other so that the pivot axis (16, 17) of each rear knife is located below the center line (21) of the upper knife (5), which in addition to the pivot axis (16, 17) i is aligned with the pivot axis (16, 17) of the positionally adjustable drive means (3, 4), characterized in that the stationary drive means (3, 4) are adapted to press the tree trunk obliquely from below towards the upper drive means (2), so that the tree trunk remains in the harvester device 25 between the drive means at three points supported and fed during machining, the pivot axis (16, 17) of the drive means (3, 4) being displaced forming the pivot axis of the rear knives (8, 9).

Harvester device according to Claim 1, characterized in that the pivot axis (16, 17) of the displaceable drive means (3, 4) is located farther from the vertical center plane X-X of the harvester device than the pivot axis (19, 20) of the front branch knives (6, 7).

Harvester device according to Claim 1 or 2, characterized in that the drive means (3, 4) and the rear knives (8, 9) which are displaceable are arranged to be guided separately from the front knives (6, 7).

Harvester device according to Claim 3, characterized in that the drive means (3, 4) and the rear knives (8, 9) which are displaceable can be moved by means of drive cylinders (23, 24) which are fastened at one end (25, 26) shaped body (1) and at one end to a point (27, 28) in the rearmost knives 10 located between the pivot shaft (16, 17) and the free end of the knives (8, 9).

Harvester device according to Claim 1, characterized in that each adjustable drive means (3, 4) is displaceable by means of two drive cylinders (12, 14 and 13, 15) which are fastened at one end to the frame (1) and at the other end is attached to the bracket (10, 11) of the drive means (3, 4).

Harvester device according to Claim 1, characterized in that the movable drive means consist of feed wheels (3, 4).