NO158493B - Maskin for kvisting av traer som er anordnet i bunter, saerlig smaatraer. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en maskin for kvisting av i bunter anordnede trær, særlig småtrær, omfattende to med et underliggende rammeverk via ledd forbundne bærere av hvilke i det minste en første oppviser et antall roterbare, hensiktsmessig valseformede kvistbearbeidelsesiiinretninger og som ved hjelp av kraftfrembringere, f.eks. hydrauliske sylindre er svingbare mellom en stilling der de heller skrått nedover og en stilling der de heller skrått oppover, idet hver av bærerne ved sine fra hverandre vendende ender eller sider er forsynt med oppstikkende stolper eller begrensningselementer som har til oppgave å holde tilbake trærne på resp. bærere, i det minste når disse befinner seg i nevnte nedoverhellende stillinger, og idet de to rammeverkene avgrenser et under bærerne lokalisert lasterom der bearbeidede trestammer kan slippes ned ved at i det minste det ene rammeverket fjernes fra det andre.

Hele, ukvistede trær som tas ut av en skogsbestand i for-bindelse med uttynning er små og har et forholdsvis lite trevolum. For å oppnå en i forhold til den utvunnende virkes-mengden rasjonell og økonomisk håndtering er det vesentlig at man ikke tvinges til å kviste de enkelte trærne hver for seg. Av denne årsak har det innen skogbruksindustrien vært gjort forsøk på å kviste trærne i bunter, noe som har skjedd ikke bare ved hjelp av sentralt oppstilte maskiner, men også ved hjelp av mobile maskiner. Tidligere kjente maskiner frembragt for dette formål har imidlertid arbeidet utilfreds-stillende og spesielt har de hatt vanskeligheter med å oppnå en tilfredsstillende kvisting med akseptabel kapasitet av samtlige stammer i en trebunt, som jo normalt på en effektiv måte binder sammen bunten til en sammenflettet enhet. Særlig de stammer som befinner seg i buntens sentrum er vanskelige å komme til med tilgjengelig kvistingsverktøy i løpet av økonomisk tid. Dersom bunten dessuten inneholder innslag av bjerk, oppstår spesielt vanskelige problemer, ettersom bjerkens grener er fleksible og kan legge seg tilnærmet parallelt med stammen, slik at konvensjonelt kvisteverktøy ikke greier å kappe bort grenene inntil stammen. Disse kommer derfor til å bli igjen som forstyrrende vedheng etter kvistingsoperasjonen. Også andre løvtrær enn nettopp bjerk kan ha slike grener.

En maskin av den art som innledningsvis nevnt er kjent fra søkerens egen norske patentansøkning nr. 843336. I den kjente maskinen er bærerne ikke leddforbundet med et underliggende rammeverk, men er ved sine ytre ender eller sider stivt innfestet ved leddbart innfestede, vertikale svingearmer. Bærerne er således ikke leddforbundet med rammeverket i området av sine mot hverandre vendende ender eller sider. I dette området finnes ikke noe rammeverk og bærerne ender fritt. Ved hjelp av de svingebevegelsene som er mulig med disse bærerne kan en trebunt ikke overføres eller kastes fra den ene bæreren til den andre og vice versa på ønsket måte. Dette er en forutsetning for at buntvis arrangerte trær effektivt kan kvistes på kort tid, samtidig som maskinen kan gis moderate dimensjoner, slik at den kan benyttes som en mobil enhet ute i skogsområdene, samtidig som den med fordel kan oppstilles stasjonært på

en sentral plass. Disse og andre formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved at leddpunktene til respektive bærere i maskinens arbeidstilstand er beliggende nær hverandre, hensiktsmessig sentralt i forhold til lasterommet, og at bærerne strekker seg ut i sideretning fra nevnte leddpunkter, idet den første, med kvistbearbeidingsinnretningen forsynte bæreren er anordnet for i sin skrått nedover og utover fra tilhørende leddpunkter hellende stilling å motta og bearbeide den aktuelle trebunten, og på den annen side i sin skrått oppover fra leddpunktene hellende stilling å bringe trebunten til å rase ned på den andre bæreren,

som derved i sin tur heller skrått nedover fra tilhørende leddpunker, hvorved trebunten i sin helhet kan overføres fra den ene bæreren til den andre og vice versa, og på

den måte løses opp i den hensikt å velte om trærne og bringe ukvistede partier av disse i kontakt med nevnte bearbeidingsinnretninger.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, der

figur 1 er et sideriss av maskinen ifølge oppfinnelsen under arbeide,

figur 2 er et planriss ovenfra av samme maskin,

figur 3 er et delvis gjennomskåret perspektivriss av et i maskinen inngående kvistbearbeidelsesredskap,

figur 4 er et tverrsnitt gjennom det i figur 3 viste redskapet,

figur 5 er et forstørret enderiss av maskinen ifølge figur 1

til 2, vist under et første arbeidsmoment,

fig. 6 og 7 er likeartede enderiss som illustrerer den samme maskin under to andre arbeidsoperasjoner, samt

fig. 8 er et enderiss som viser en alternativ utførelse av maskinen ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 og 2 betegner 1 generelt et terrenggående basis-kjøretøy i form av en trekkenhet som er hjulbåren og omfatter et chassis i form av en bjelke eller en stamme 2.

På kjøretøyet er det anordnet en krankonstruksjon 3 som bærer en grabb 4 med sagfunksjon eller alternativt med en trefellingsinnretning.

Som det videre fremgår av fig. 1 og 2 i kombinasjon med fig. 5-7 er det på chassiset 2 båret to i sideretningen atskilte rammeverk 5,6 som sammenfelt avgrenser et med 7 betegnet laste- eller forrådsrom. På disse rammeverkene 5,6 er det ifølge oppfinnelsens prinsipp anordnet to vekselvis samvirkende bærere 8,9, av hvilke bæreren 8 omfatter et antall roterbare, i dette tilfellet vals-formede kvistbearbeidelsesinnretninger 10. Bæreren 8 er i området ved sin mot den andre bæreren 9 vendende siden forbundet med det underliggende rammeverket 5 via ledd II som tillater svinging av bæreren. I praksis besørges svingingen av bæreren 8 av en eller flere hydrauliske sylindre eller kraftfrembringere 12. Ved den andre siden av bæreren 8, som er motsatt leddene 11, er det anordnet et antall oppstikkende stolper eller begrensningselementer 13. Som det fremgår av fig. 5 er bæreren 8 svingbar mellom på den ene siden den med heltrukne linjer viste stillingen A i hvilken bæreren heller skrått utover/ oppover fra leddene 11, og på den annen side den med strekpunkterte linjer viste stillingen B der bæreren heller skrått nedover fra leddene. Også bæreren 9 er forbundet med det underliggende rammeverket 6 via ledd 14 og er svingbar ved hjelp av et antall hydrauliske sylindere 15, nærmere bestemt fra den med heltrukne linjer viste stillingen C i fig. 5 til den med strekpunkterte linjer viste stillingen D. Også bæreren 9 oppviser et hensiktsmessig antall begrensningsstolper 16. Mens begrensningsstolpene 13 strekker seg i det vesentlige vinkelrett mot tilhørende bærere 8,er stolpene 16 rettet i spiss vinkel mot bæreren 9, f.eks. 60-80° mot denne.

I fig. 5 og 6 betegner 17 generelt en bunt ukvistede

trær som skal bearbeides. Hvert enkelt tre er betegnet med 18, mens de bearbeidede trærne oppsamles i lasterommet 7 og er samlet betegnet med 19.

Som det fremgår av fig. 1 og 2 er de to bærerne 8,9 sammensatt av et antall innbyrdes atskilte, tverrgående bjelker eller armer 8' resp. 9'. I det viste eksemplet omfatter bæreren 8 således fire slike armer 8', mens bæreren 9 omfatter tre armer 9'.

I praksis består hvert av de to rammeverkene 5,6 av et antall innbyrdes atskilte, vesentlig C-formede staker 5',6' som hver og en oppviser en skrått utover/oppover fra chassisrammen 2 rettet underdel 20,20', en hensiktsmessig loddrett fra denne underdel oppstikkende mellomdel 21,21", samt en fra denne skrått innover/oppover oppstikkende overdel 22,22'. Ved rammeverket 5 er stake-delene 20,21,22 stivt innbyrdes forbundet. Ved det andre rammeverket 6 derimot er mellomdelen 21' leddbart forbundet med den stivt med chassisrammen 2 forbundne underdelen 20', nemlig via et ledd 23. Ved sin øvre ende er mellomdelen stivt forbundet med overdelen 22'. Mellomdelen 21' er svingbart bevegelig relativt underdelen 20' ved hjelp av en hydraulisk sylinder 24. Ved hjelp av leddbarheten mellom stakenes underdeler 20' og mellom-delene 21', kan overdelene 22' svinges ut fra de analoge overdelene 22 på det faste rammeverket 5 under dannelse av et gap 25 gjennom hvilket stokkene 18 kan falle ned etter utført bearbeidelse ved hjelp av kvistingsinnretningen 10.

For at de kvistede trestammene ikke skal falle ned på ukontrollert måte i lasterommet 7, er det anordnet et antall wirer 26 med den oppgave å fange opp de nedfallende stammene. Hver slik wire 26 strekker seg fra et fast inn-festingspunkt ved overdelen 22' til den aktuelle staken 6' til en vinsjanordning 27, anordnet på overdelen 22

til den motstående staken 5'. Ved hjelp av denne vinsjen 27 kan wirens lengde varieres på regulerbar måte. Den av wiren dannede sløyfen kan således gjøres relativt liten når lasterommet er tomt for deretter suksessivt å økes alt ettersom mengden bearbeidede stammer i lasterommet øker. Fra overdelen av hvert av de to rammeverkene som avgrenser lasterommet 7, henger det videre ned en kappe 28 resp. 28' med den oppgave å unngå innblanding av fra broene 8,9 nedfallende kvistfragmenter 29 i den bunten 19 av kvistede trær som allerede befinner seg i lasterommet. Å unngå slik innblanding av kvistfragmenter i lasten av kvistede stammer er spesielt viktig i det tilfellet kjøretøyet skal kjøres på offentlig vei, idet kvister som faller ned på veibanen kan utgjøre alvorlige trafikkfarer.

Det henvises nå til fig. 3 og 4 som i forstørret måle-stokk illustrerer særtrekkene på en i maskinen inngående, enkelt kvistbearbeidelsesinnretning 10. Som det fremgår av disse figurene omfatter den enkelte innretningen 10

en langstrakt aksel 30 som med fordel kan utgjøres av et firkantrør. På denne akselen er det anbragt et antall innbyrdes atskilte, hensiktsmessig fordelte skiver eller rondeller 31,31',31<11> mellom hvilke det strekker seg aksielt rettede kvistingsverktøy 32,32',32'',32<1>'<1>,som er beliggende i avstand fra den sentrale akselen 30.

Mellom hosliggende rondeller er det videre anordnet mellomskiver 33,33' som oppviser haker eller hakeformede partier 34 med den oppgave å fange inn slike kvister, særlig bjerkekvister som i trebunten tenderer til å bøye seg inn mot stammen. Hvert enkelt kvistingsverktøy 32 utgjøres i det viste eksempelet av en tverrsnittsvis bueformet plate som langs sine motsatte langsidekanter oppviser fortrinnsvis skarpe eller eggslipte, sagtannformede utspring 35. Som det best fremgår av fig. 4 oppviser hver enkelt mellomskive 33

to diametralt motsatte, bueformede partier 36,36',

hvis periferiske, bueformede kanter 37,37' i det vesentlige har samme diameter som rondellene 31. Disse bueformede partiene 36,36' er innbyrdes forbundet via et forholdsvis lavt skaftparti 38 som oppviser i forhold til buepartienes periferiske kanter inntrukne, rette begrensningskanter 39. Ved at skaftpartiet 38 er inn-trukket på denne måte, dannes i overgangene mellom buepartienes periferiske kanter og skaftpartiets begrensningskanter 39 de fanghaker eller hakeformede partiene ved hjelp av hvilke innoverbøyde kvister kan fanges opp og hugges av. Det skal understrekes at det mellom hver enkelt rondell og en hosliggende mellomskive 33 strekker seg bare en kvistingsplate 32. Videre skal det påpekes at av to kvistingsplater som er forbundet med en og samme mellomskive er den ene platen forbundet med et første bueparti, mens den andre platen er forbundet med mellomskivens diametralt motsatte bueparti. Med andre ord lokaliseres kvistingsplatene eller kvistingsverktøyene diametralt motsatt hverandre i et trinn- eller sikksakkartet mønster. Ifølge et viktig særtrekk ved oppfinnelsen er de enkelte kvistingsplatene eller -verktøyene 32 lokalisert i det minste noe innenfor rondellenes respektive mellomskivenes periferi. Derved unngås at bearbeidingsverktøyene kommer i kontakt med trærnes stammer når disse bare ligger an mot

rondellenes respektive mellomskiver. I praksis kan kvistingsplatene ligge 3-10, hensiktsmessig 5-7 mm innenfor rondellens periferi.

Akslene 30 til kvistbearbeidelsesvalsene 10 er roterbart lagret i de støttearmer eller -bjelker 8' som sammenfelt danner bæreren 8 (se fig. 2). Akslene drives ved hjelp av en drivanordning 40 som tillater reversering av akslenes rotasjonsretning. Hensiktsmessig er akslene individuelt drivbare slik at en eller flere aksler kan drives i en viss rotasjonsretning, mens en eller flere andre aksler samtidig drives i motsatt rotasjonsretning.

I fig. 2 antydes også hvorledes nærbeliggende be-arbeidelsesinnretninger er noe forskutt relativt hverandre i både aksiell og radiell retning, slik at rondellenes 31 periferier kommer til å ligge overlappende, f.eks. noen få millimeter. I praksis utføres drivanordningen 40 på en slik måte at akslenes 30 rotasjonshastighet trinnløst kan varieres for tilpassing til varierende kvistdimensjoner, temperaturer og mykhetsforhold. Ved at akslene er lagret i støttearmene 8', forhindres ut-bøying av akslene ved høy kvistingsmotstand.

Ved bruk av maskinen ute i et skogsområde er utgangs-stillingen at de felte, ukvistede trærne blir ført sammen til hauger med trærnes rotender vendende mot de stikkveier som løper gjennom området. Kjøretøyet 1 forflyttes langs en stikkvei og stopper opp rett overfor en trebunt. Ved hjelp av grabben 4, som har sagfunksjon, griper føreren denne trebunten og utfører en kapping av bunten i hensiktsmessig avstand fra rotenden, slik at de trestammene som skal ivaretas får hensiktsmessig lengde. I samme grep løftes deretter trebunten og plasseres på den av enhetene 8,9,10 dannede kvistings-anordningen. Ved mottagelse av bunten 17 inntar bæreren 8 hensiktsmessig stillingen B. Den første fasen i kvistingsoperasjonen består i at valsene 10 settes i rotasjon, hvorved kvister fjernes ved vekselvis svinging av bæreren 8 mellom stillingene A og B. Denne bearbeidelse kan i praksis gjennomføres på mange forskjellige måter, f.eks. ved at samtlige valser bringes til å rotere motsols ifølge fig. 5 eller ved at hosliggende valser roterer i motsatte rotasjonsretninger, etc. Etter noen sekunders bearbeidelse føres bæreren 8 opp til stillingen A samtidig som samtlige valser 10 bringes til å rotere medsols ifølge fig. 5, slik at trebunten 17 mates ut på bæreren 9, som da er ført til stillingen C. I neste trinn svinges bæreren 9 med høy hastighet opp til stillingen D, hvorved trebunten kommer til å kastes tilbake på bæreren 8. Under denne kaste-operasjon kommer trebunten dels til å spres, dels til å vende seg slik at de ukvistede partiene på de enkelte stammene kommer i kontakt med kvistevalsene 10. Kvister på bartrær fjernes først og fremst av de sagtannformede kvisteverktøyene 32, mens de vanskelig tilgjengelige grenene på bjerkestammer, som ofte ligger tett inntil og stort sett parallelt med bjerkens stamme, fanges opp og fjernes av krokene 34 på mellomskivene 33. Dette gjelder også grener på visse andre løvtrær.

Etter et antall bearbeidingssykler under hvilke bunten først bearbeides ved hjelp av valsene 10 og deretter overføres til bæreren 9 og kastes tilbake på bæreren 8 under suksessiv oppløsning av bunten, er stammene rene for kvister. I dette trinn svinges rammeverket 6 ut fra den i fig. 5 viste stilling til den i fig. 6 viste stilling, der gapet 25 oppstår. Videre svinges bæreren 8 opp til sin høyeste stilling A samtidig som valsene 10 bringes til å rotere motsols ifølge fig. 6, hvorved de enkelte stammene 18 mates ned gjennom gapet 25 for endelig å havne i lasteromemt 7, nærmere bestemt i wire-sløyfene 26 mellom de to beskyttende kappene 28,28'. Etter at lasterommet 7 er fylt maksimalt skjer transport av de kvistede trestammene til en aktuell avlastingsplass. Ved avlasting felles stakene 6' fra den i fig. 5 viste til den i fig. 7 viste stillingen, hvoretter avlasting kan skje ved hjelp av grabben 4.

Ved hjelp av maskinen ifølge oppfinnelsen kan buntkvisting skje på ekstremt kort tid og under oppnåelse av effektiv avkvisting av trestammene uansett treslag.

I fig. 8 vises en alternativ utførelse der maskinen foruten et med kjøretøyrammen 2 fast forbundet første,

i tverrsnitt vesentlig C-formet rammeverk 41, som avgrenser den ene siden av det aktuelle lasterommet 7, omfatter et andre vesentlig U-formet rammeverk 42 som oppviser dels et første ben eller benformet del 43 som avgrenser lasterommets motsatte side, dels et andre ben 44 hvis plassering i det vesentlige faller sammen med det første rammeverkets 41 plassering i det trinn når lasterommet fylles med trær, hvorved det U-formede rammeverket 42 ved tømming av nevnte rom i sin helhet er tippbart relativt chassiset, slik som vist i fig. 8.

Det er selvsagt at oppfinnelsen ikke er begrenset bare til de beskrevne og på tegningene viste utførelsene.

Det vesentlige er bare at trebunten kan vekselvis over-føres fra den ene bæreren til den andre under suksessiv oppløsning av bunten og frilegging av de ukvistede partiene av trestammene. Det er også tenkelig å utstyre begge bærerne med kvistbearbeidelsesinnretninger. Videre kan utformingen av de enkelte kvistingsverktøyene varieres på hensiktsmessig måte, til tross for at de kvistingsverktøyene som er eksemplifisert på tegningene foretrekkes i praksis. Videre skal det påpekes at maskinen ifølge oppfinnelsen er anvendbar ikke bare som en påbygging på en mobil enhet i form av et kjøretøy. Således kan maskinen gjøres stasjonær eller påsettes et mobilt, ikke hjuldrevet stativ som ved hjelp av spesielle kjøretøyer kan forflyttes mellom forskjellige oppstillingsplasser. Også kombinasjonen av et basis-kjøretøy- grabblaster - kvistingsmaskin kan varieres i forskjellige trinn. For eksempel kan grabblasteren ut-byttes med en annen laste- og lossemetode, og basiskjøre-tøyet kan ha en helt annen karakter enn den eksempli-fiserte. Videre kan lasterommet utformes på varierende måter. Kvisteprosedyren kan eventuelt programmeres og automatiseres helt eller delvis. Drivkilden for maskinen kan utgjøres av en forbrenningsmotor, hydraulisk motor eller elektrisk motor, og kraftoverføringene kan skje ved hjelp av tannhjulsveksler, rullekjeder, kileremmer eller andre elementer.

Claims (6)

1. Maskin for kvisting av i bunter anordnede trær, særlig småtrær, omfattende to med et underliggende rammeverk (5,6) via ledd (11,14) forbundne bærere (8,9) av hvilke i det minste en første (8) oppviser et antall roterbare, hensiktsmessig valseformede kvistbearbeidelsesinnretninger (10) og som ved hjelp av kraftfrembringere, f.eks. hydrauliske sylindre (15) er svingbare mellom en stilling der de heller skrått nedover og en stilling der de heller skrått oppover, idet hver av bærerne ved sine fra hverandre vendende ender eller sider er forsynt med oppstikkende stolper eller begrensningselementer (13,16) som har til oppgave å holde tilbake trærne på resp. bærere, i det minste når disse befinner seg i nevnte nedoverhellende stillinger, og idet de to rammeverkene (5,6) avgrenser et under bærerne (8,9) lokalisert lasterom (7) der bearbeidede trestammer kan slippes ned ved at i det minste det ene rammeverket fjernes fra det andre, karakterisert ved at leddpunktene (11,14) til respektive bærere (8,9) i maskinens arbeidstilstand er beliggende nær hverandre, hensiktsmessig sentralt i forhold til lasterommet (7), og at bærerne strekker seg ut i sideretning fra nevnte leddpunkter, idet den første, med kvistbearbeidingsinnretningen (10) forsynte bæreren (8) er anordnet for i sin skrått nedover og utover fra tilhørende leddpunkter (11) hellende stilling å motta og bearbeide den aktuelle trebunten, og på den annen side i sin skrått oppover fra leddpunktene hellende stilling å bringe trebunten til å rase ned på den andre bæreren (9), som derved i sin tur heller skrått nedover fra tilhørende leddpunkter (14), hvorved trebunten (17) i sin helhet kan overføres fra den ene bæreren til den andre og vice versa, og på den måte løses opp i den hensikt å velte om trærne (18) og bringe ukvistede partier av disse i kontakt med nevnte bearbeidingsinnretninger (10).

2. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at det i hvert enkelt rammeverk (5,6) griper inn flere innbyrdes atskilte, vesentlig C-formede staker (5',6') som oppviser en skrått utover-oppover fra en sentral stamme, f.eks. et kjøre-tøychassis (2) rettet underdel (20), en hensiktsmessig vertikal fra nevnte underdel oppstikkende mellomdel (21), samt en fra denne skrått innover-oppover oppstikkende overdel (22), idet mellomdelen (21') i de enkelte stakene (6<1>) til i det minste det ene rammeverket (6) er leddet (23) forbundet med underdelen (20'), og svingbar relativt denne ved hjelp av en kraft-frembringer, f.eks. en hydraulisk sylinder (24).

3. Maskin ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at begrensningsstolpene (13) til den første bæreren (8) strekker seg vesentlig vinkelrett mot denne, mens stolpene (16) til den andre bæreren (19) strekker seg i spiss vinkel, f.eks. 60-80° mot denne.

4. Maskin ifølge ett eller flere av foregående krav, karakterisert ved at det mellom de to ramme-verkenes (5,6) overdeler (22,22') strekker seg ett eller flere fleksible elementer, f.eks. wirer (26), hvis lengde på regulerbar måte er varierbar og som har som oppgave ved atskilling eller åpning av bærerne (8,9) å danne fra gapet (25) mellom disse nedhengende løkker, i hvilke de kvistede, nedfallende trærne (18) kan oppsamles under dannelse av en vel ordnet, suksessivt voksende bunt (19).

5. Maskin ifølge ett eller flere av foregående krav, karakterisert ved at det fra overdelen (22) av hvert av de to rammeverkene (5,6) som avgrenser lasterommet (7) henger ned en kappe (28,28') med fordel å unngå innblanding av fra bærerne nedfallende kvistfragmenter (29) i den i lasterommet (7) beliggende bunten av allerede kvistede trær.

6. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at den foruten med en stamme, f.eks. et kjøretøychassis (2) fast forbundet første rammeverk (41) med vesentlig C-formet tverrsnitt som avgrenser den ene siden av lasterommet (7), omfatter et andre, vesentlig U-formet rammeverk (42) som oppviser dels et første ben eller benartet del (43) som avgrenser lasterommets motsatte side, dels et andre ben (44) hvis lokalisering i det vesentlige faller sammen med det første rammeverkets lokalisering i den situasjon da lasterommet er fylt med trær, idet det U-formede rammeverket (42) ved tømming av nevnte rom i sin helhet er tippbart relativt stammen.