NO162107B

NO162107B - MATE WHEELS.

Info

Publication number: NO162107B
Application number: NO870498A
Authority: NO
Inventors: Kurt Haakansson
Original assignee: Tireco Ab
Priority date: 1986-02-10
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1989-07-31
Also published as: FI870480A; NO870498L; FI82898C; FI82898B; FI870480A0; SE8600575D0; SE461513B; NO162107C; SE8600575L; NO870498D0

Description

Foreliggende oppfinnelsen angår et matehjul ved skogsmaskiner som er forsynt med kran- eller chassismontert trebearbeidingsaggregat med i det minste funksjonen kvisting og fortrinnsvis også én eller flere av funksjonene felling, kvisting, aptering, kapping og eventuelt barking, for mating av trestammer igjennom aggregatet, hvilket matehjul omfatter en stålfelg og et på denne festet, f.eks. fastvulkanisert, slitebanesjikt av massiv gummi, samt i slitebanesjiktets omkretsdel forsenket anordnete gripeorgan i form av innbyrdes bevegelige kjedeledd. The present invention relates to a feed wheel for forestry machinery which is equipped with a crane- or chassis-mounted wood processing unit with at least the function of delimbing and preferably also one or more of the functions of felling, branching, pruning, cutting and possibly barking, for feeding tree trunks through the unit, which feed wheel comprises a steel rim and a on this attachment, e.g. fixed vulcanized, tread layer of solid rubber, as well as recessed gripper arranged in the circumferential part of the tread layer in the form of mutually movable chain links.

For å unngå de skader på trestammer som de såkalte piggval-ser har vist seg å gi opphav til ved at deres stålpigger trenger inn i stammenes vev, har man i den siste tid i stadig større utstrekning gått over til å anvende elastiske matehjul i form av enten felgmonterte, pneumatiske gummidekk eller ruller som er festet på stålfelger og består av mer eller mindre massiv gummi eller gummiliknende materiale. Også denne type matehjul har imidlertid sine mangler og fremfor alt har de vist seg å gi dårlig grep og for derved ikke tilstrekkelig trekkevne, særlig under sevjetider når barken lett løsner fra stammene. Dette fører til at elastiske matehjul ofte slurer og derved nedslites forholdsvis hurtig. In order to avoid the damage to tree trunks that the so-called spiked rollers have been shown to cause by their steel spikes penetrating into the tissue of the trunks, people have recently increasingly switched to using elastic feeding wheels in the form of either rim-mounted, pneumatic rubber tires or rollers that are fixed on steel rims and consist of more or less solid rubber or rubber-like material. However, this type of feed wheel also has its shortcomings and, above all, they have been shown to give poor grip and therefore not sufficient traction, especially during times of sap when the bark easily detaches from the trunks. This causes elastic feed wheels to often slip and thereby wear out relatively quickly.

Disse problemer med elastiske matehjul har man forsøkt å eliminere ved enten å anordne flere par slike matehjul etter hverandre eller øke anleggsflaten mellom matehjul og trestammen ved å gjøre hjulenes ytre gummisjikt så mykt eller ettergivende at hjulene ved anlegg mot en trestamme former og tilpasser seg etter denne. Denne mykhet eller ettergivenhet har imidlertid vist seg å svekke disse matehjuls evne til å tilbakeholde trestammene mellom seg, og ved denne løsning foreligger også stor fare for at en trestamme under fremmating kan presses opp fra og ut av sitt inngrep med matehjulene, hvorved trestammen mister sin styring og kan kastes ut fra aggregatet med forholdsvis høy hastighet og derved forårsake alvorlige skader. Løsningen med flere par matehjul anordnet etter hverandre gir på sin side øket byggelengde og et vesentlig tyngre aggregat, hvilket ikke kan aksepteres ihvertfall ved kranmonterte aggregat der man søker å oppnå kortest mulig byggelengde og minst mulig vekt. These problems with elastic feed wheels have been tried to be eliminated by either arranging several pairs of such feed wheels one after the other or increasing the contact surface between the feed wheels and the tree trunk by making the outer rubber layer of the wheels so soft or yielding that when the wheels contact a tree trunk they form and adapt to this . However, this softness or compliance has been shown to weaken the ability of these feed wheels to retain the logs between them, and with this solution there is also a great danger that a log during feeding can be pushed up from and out of its engagement with the feed wheels, whereby the log loses its steering and can be thrown from the unit at a relatively high speed and thereby cause serious damage. The solution with several pairs of feed wheels arranged one behind the other results in increased construction length and a significantly heavier aggregate, which cannot be accepted in any case with crane-mounted aggregates where the aim is to achieve the shortest possible construction length and the least possible weight.

Fra SU-patentpublikasjon nr. 712 248 er det kjent å From SU patent publication no. 712 248 it is known to

anvende en kjede som gripeorgan og å anordne en slik kjede forsenket i omkretsdelen til slitebanesjiktet på en fleksibel eller elastisk materulle. Slike materuller har imidlertid den ulempe at når de deformeres ved ansetting mot en trestamme oppstår fare for at én eller flere kjedeparter kan bli slakke, og denne fare forsterkes ved at kjedepartene ikke faller sammen med rullens diametralplan, men er skråstilte i forhold til disse. Videre har kjedearrangementet ved materullen ifølge nevnte SU-publikasjon den ulempe at det krever at rullens utvendige dimensjoner ikke endres nevneverdig og ihvertfall ikke minsker, for isåfall, f.eks. ved tap av trykkluft i tilfeller der materullene utgjøres av pneumatiske dekk, vil den ikke kunne holde kj eden strukket. Denne ulempe, sammen med mange andre mangler og svakheter som i praksis opptrer ved dette kjente kjedearrangement for vekking av trekkevnen ved pneumatiske matevalser, innebærer at sistnevnte ikke er spesielt anvendbart ved materuller for fremmating av trestammer som skal kvistes i et opparbeidingsaggregat som er opphengt i en kran eller montert på et understell. using a chain as a gripping means and arranging such a chain recessed in the peripheral part of the tread layer on a flexible or elastic feed roller. However, such feed rollers have the disadvantage that when they are deformed when placed against a tree trunk, there is a danger that one or more chain parts may become slack, and this danger is increased by the fact that the chain parts do not coincide with the diametrical plane of the roller, but are inclined in relation to them. Furthermore, according to the aforementioned SU publication, the chain arrangement at the feed roller has the disadvantage that it requires that the external dimensions of the roller do not change significantly and in any case do not decrease, in case of ice, e.g. in case of loss of compressed air in cases where the feed rollers are made up of pneumatic tyres, it will not be able to keep the chain stretched. This disadvantage, together with many other shortcomings and weaknesses that occur in practice with this known chain arrangement for raising the pulling power of pneumatic feed rollers, means that the latter is not particularly applicable to feed rollers for feeding tree trunks to be branched in a processing unit which is suspended in a crane or mounted on a chassis.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveie-bringe et matehjul av den innledningsvis angitte art, som har vesentlig bedre trekkevne sammenlignet med kjente matehjul med et slitebanesjikt av massiv gummi anordnet på en stålfelg, og med gripekjeder som ved anordningen ifølge ovennevnte SU-publikasjon, men uten de ulemper som der opptrer. The purpose of the present invention is therefore to provide a feed wheel of the kind indicated at the outset, which has significantly better traction compared to known feed wheels with a tread layer of solid rubber arranged on a steel rim, and with gripping chains as in the device according to the above-mentioned SU publication, but without the disadvantages that occur there.

Dette formål oppnås ved at matehjulet ifølge foreliggende oppfinnelse oppviser de i patentkravene angitte trekk, og nærmere bestemt karakteriseres foreliggende matehjul ved at de som gripeorgan virkende, innbyrdes bevegelige kjedeledd har avlang form, fortrinnsvis parallelle sider, og inngår i et antall rundt hjulets omkretsdel, fortrinnsvis jevnt fordelte kjeder, som hver på hver side av slitebanesjiktet er forspent festet til hjulets stålfelg og som med hvert annet ledd tverrstilt i forhold til inntilliggende ledd strekker seg tvers over slitebanesjiktet i dertil beregnete spor med en dybde som minst tilsvarer halve leddbredden. This purpose is achieved by the feed wheel according to the present invention showing the features specified in the patent claims, and more specifically, the present feed wheel is characterized by the fact that the mutually movable chain links acting as a gripping device have an elongated shape, preferably parallel sides, and are included in a number around the circumference of the wheel, preferably evenly spaced chains, each of which on each side of the tread layer is pre-tensioned to the steel rim of the wheel and which, with every other link transverse to adjacent links, extends across the tread layer in specially designed grooves with a depth that is at least half the joint width.

I det følgende beskrives foreliggende oppfinnelse nærmere under henvisning til vedlagte tegninger, hvor figur 1 viser et frontriss av en seksjon av et ifølge oppfinnelsen utformet matehjuls slitebane, figur 2 viser et snitt langs i hovedsaken linjen II-II i figur 1 og figur 3 viser et radielt delsnitt gjennom matehjulet. In the following, the present invention is described in more detail with reference to the attached drawings, where Figure 1 shows a front view of a section of a feed wheel tread designed according to the invention, Figure 2 shows a section along essentially the line II-II in Figure 1 and Figure 3 shows a radial section through the feed wheel.

Foreliggende matehjul omfatter en stålfelg 1 med et sentrum-hull 2 for matehjulets på tegningene ikke viste drivaksel og et slitebanesjikt 3 av massiv gummi eller gummiliknende materiale, idet dette sjikt 3, f.eks. ved vulkanisering, er intimt forenet med stålfelgen 1. I det på tegningene viste utføringseksempel oppviser stålfelgen 1 ved sine ytre kantpartier rundtløpende festeflenser 4 for festebolter 6 som er parvis aksielt motstående applisert i sine festeflenser 4 før applisering og forbindelse av slitebane«Tiktet 3 til stålfelgen 1. Festeflensene 4 er vist med sine utadvendende sideflater beliggende på linje med slitebanesjiktets sideflater 5 og dessuten med stålfelgens motsvarende sideflater 7. Når det gjelder slitebanesjiktet 3 kan dets radielle tykkelse variere innenfor vide grenser avhengig av hvilken type gummi eller gummiblanding som anvendes i sjiktet 3 og dets hårdhet som i sin tur kan variere innenfor sjiktet, men også være den samme utenfra og innad. Present feed wheel comprises a steel rim 1 with a center hole 2 for the feed wheel's drive shaft, not shown in the drawings, and a tread layer 3 of solid rubber or rubber-like material, this layer 3, e.g. by vulcanization, is intimately united with the steel rim 1. In the design example shown in the drawings, the steel rim 1 has at its outer edge parts circumferential fastening flanges 4 for fastening bolts 6 which are applied in pairs axially opposite to their fastening flanges 4 before application and connection of the tread "Ticket 3 to the steel rim 1. The attachment flanges 4 are shown with their outward facing side surfaces situated in line with the side surfaces 5 of the tread layer and also with the corresponding side surfaces 7 of the steel rim. As for the tread layer 3, its radial thickness can vary within wide limits depending on the type of rubber or rubber mixture used in the layer 3 and its hardness, which in turn can vary within the layer, but also be the same from outside to inside.

Slitebanesjiktet 3 er utformet med et antall rundt matehjulets omkrets fortrinnsvis jevnt fordelte, utad åpne spor 8 som strekker seg tvers over slitebanens hele bredde. Disse spor 8 bør fortrinnsvis være parallelle med matehjulets rotasjonsaksel samt ha parallelle sider 10. The tread layer 3 is designed with a number of preferably evenly distributed, outwardly open grooves 8 around the circumference of the feed wheel which extend across the entire width of the tread. These grooves 8 should preferably be parallel to the feed wheel's axis of rotation and have parallel sides 10.

I hvert av sporene 8 er der anordnet en kjede 9 som består av innbyrdes bevegelig sammenføyde ledd 11 av glidningshindrende type, som kan sies å ha avlang form med parallelle langsider 12 med fortrinnsvis kvadratisk tverrsnitt og hvis utvendige maksi-male bredde er bestemmende for sporenes 8 dybde og bredde. Hvert spor 8 skal således ha en dybde som minst tilsvarer halve leddbredden, slik at hvert tverrstilt kjedeledd lia befinner seg i sitt spor 8, samt en bredde som er mindre enn leddbredden, slik at kjedene 9 må presses ned i respektive spor 8, hvorved oppnås at kjedenes tverrstilte ledd lia klemmes fast av omgivende gummi. Kjedenes på høykant stående ledd 11b virker således i første rekke som gripeorgan for inngrep med den trestamme som fremmates, men når den for fremmating nødvendige matekraft overskrider en viss verdi vil de på høykant stående kjedeledd 11b skråstilles i sitt spor 8 og derved samtidig bringe de normalt tverrstilte kjedeledd lia til å vri seg og i likhet med leddene 11b innta en skråstilling i sitt spor 8, i hvilken stilling også kjedeleddene lia virker som gripeorgan, hvorved bedre grip totalt sett oppnås og derved øket trykkevne. Ved at kjedeleddene 11, som virker som gripeorgan, har forholdsvis avlang form med parallelle langsider, oppnås intet punktinngrep i trestammene, men snarere linjeinngrep, hvorved gripeorganene 11 på grunn av at kontaktflaten mellom disse og trestamme øker med øket inntrengingsdybde hindres fra å trenge altfor langt inn i trestammen, og dette i forbindelse med at kjedeleddene 11, som virker som gripeorgan, understøttes av et elastisk ettergivende materiale som f.eks. gummi, gir som resultat et meget tilfredsstillende grep for foreliggende matehjul og at dets gripeorgan ikke gir opphav til noen nevneverdige skader på trestammene. In each of the tracks 8 there is arranged a chain 9 which consists of mutually movably joined links 11 of the non-slip type, which can be said to have an elongated shape with parallel long sides 12 with preferably a square cross-section and whose external maximum width is decisive for the tracks 8 depth and width. Each groove 8 must thus have a depth that is at least half the joint width, so that each transverse chain link 11a is located in its groove 8, as well as a width that is smaller than the joint width, so that the chains 9 must be pressed down into the respective groove 8, thereby achieving that the transverse links of the chains are clamped by the surrounding rubber. The uphill link 11b of the chain thus primarily acts as a gripping device for engagement with the tree trunk being fed forward, but when the feed force required for feeding exceeds a certain value, the uphill chain link 11b will be inclined in its groove 8 and thereby at the same time bring the normal transverse chain links 11a to twist and, like the links 11b, assume an inclined position in their groove 8, in which position the chain links 11a also act as gripping means, whereby a better grip is achieved overall and thereby increased pressure capability. As the chain links 11, which act as gripping means, have a relatively elongated shape with parallel long sides, no point engagement is achieved in the tree trunks, but rather linear engagement, whereby the gripping members 11 are prevented from penetrating too far due to the fact that the contact surface between them and the tree trunk increases with increased penetration depth into the tree trunk, and this in connection with the fact that the chain links 11, which act as gripping means, are supported by an elastically yielding material such as e.g. rubber, as a result provides a very satisfactory grip for the present feed wheel and that its gripper does not cause any significant damage to the tree trunks.

For at kjedene 9 ikke skal kunne krype av sporene 8 er de applisert med forspenning og festes ved sine ender i festebolter 6 og tilbakeholdes på disse ved hjelp av fortrinnsvis selvlåsende låsemuttere 13. For hver kjede er der således anordnet to festebolter som ligger i samme radielle plan som respektive . kjedespor 8. I den hensikt å muliggjøre regulering av spenningen i kjedene 9 på plass, kan der mellom hver kjedes ene ende og festebolt 6 være anordnet en spennanordning, f.eks. i form av en vantskrue, selv om dette ikke vises på tegningene. Videre trenger festeboltene 6 ikke å være festet i festeflensene 4, men kan isteden være enten innskrudd i stålfelgens sideflater 7 eller anordnet i holdere festet ved stålfelgens overflater som er betegnet med 14. In order for the chains 9 not to be able to creep off the tracks 8, they are applied with pretension and are fixed at their ends in fastening bolts 6 and retained on these with the aid of preferably self-locking lock nuts 13. For each chain, there are thus arranged two fastening bolts which lie in the same radial plan as respective . chain track 8. In order to enable regulation of the tension in the chains 9 in place, a tensioning device can be arranged between one end of each chain and fastening bolt 6, e.g. in the form of a cap screw, although this is not shown in the drawings. Furthermore, the fastening bolts 6 do not need to be fixed in the fastening flanges 4, but can instead be either screwed into the side surfaces 7 of the steel rim or arranged in holders fixed to the surfaces of the steel rim which are denoted by 14.

Antallet kjeder 9 som matehjulet ifølge foreliggende oppfinnelse er forsynt med kan variere og er avhengig av hjuldia-meter, dvs. jo større hjul dess flere kjeder. Som regel bør antallet kjeder være slik tilpasset at vinkelen mellom to kjeder ikke blir mindre enn 10° og fortrinnsvis mellom 30-50". The number of chains 9 with which the feed wheel according to the present invention is provided can vary and is dependent on the wheel diameter, i.e. the larger the wheel, the more chains. As a rule, the number of chains should be adapted so that the angle between two chains is not less than 10° and preferably between 30-50".

Som det delvis fremgår av figur 1 kan slitebanesjiktet 3 være bredere enn felgens største bredde, dvs. større enn avstan-den mellom felgens sideflater 7, og her bør, hvilket også kan forekomme ved utførelsen ifølge figur 3, sporene 8 fortsette radielt i sjiktets 3 sideflater 5, slik som også antydet med 15 i figur 1. Sporene 1 bør i sine ender være avfaset, plant eller avrundet, for å redusere eventuell brytevirkning på kjedenes ytterste ledd. I hvert spor 8 som forspenningen av kjedene kan gi opphav til, hvilken bryteeffekt også kan reduseres ved på hensiktsmessig måte å tilpasse kjedeleddenes lengde til slite-banesj iktets bredde, idet forholdet mellom sjiktbredden og leddenden bør være slik at minst to kantstående ledd 11b opptas i respektive spor 8. Disse to ledd 11b bør hensiktsmessig befinne seg på hver side av matehjulets symmetriplan - snitt-linjen II-II i figur 1 - eller det i forhold til matehjulets rotasjonsaksel vinkelrette plan, i hvilket man kan forvente at de fleste trestammer først anlegges mot matehjulets slitebane, slik at begge disse ledd 11b kommer til inngrep med trestammen og ikke bare det ene. Slitebaneflaten 15 er i figurene vist som vesentlig parallelle med matehjulets rotasjonsaksel, lik sporenes bunn, men kan også være noe konvekst hvelvet, lik sporenes bunn. As can be seen in part from Figure 1, the tread layer 3 can be wider than the greatest width of the rim, i.e. greater than the distance between the side surfaces 7 of the rim, and here, which can also occur in the embodiment according to Figure 3, the grooves 8 should continue radially in the layer's 3 side surfaces 5, as also indicated by 15 in Figure 1. The ends of the grooves 1 should be chamfered, flat or rounded, in order to reduce any breaking effect on the outermost links of the chains. In each track 8 which the pretension of the chains can give rise to, which breaking effect can also be reduced by appropriately adapting the length of the chain links to the width of the tread layer, the relationship between the layer width and the link end should be such that at least two edge-standing links 11b are occupied in respective track 8. These two joints 11b should ideally be located on either side of the feed wheel's plane of symmetry - section line II-II in figure 1 - or the plane perpendicular to the feed wheel's rotation axis, in which one can expect most tree trunks to be installed first against the tread of the feed wheel, so that both of these joints 11b engage with the tree trunk and not just one. The tread surface 15 is shown in the figures as substantially parallel to the axis of rotation of the feed wheel, similar to the bottom of the tracks, but may also be somewhat convexly vaulted, similar to the bottom of the tracks.

Med hensyn til gummimaterialets hardhet kan den ligge mellom ca. 60-70 Shore, fortrinnsvis ca. 63-67 Shore og, som tidligere nevnt, variere noe innenfor sjiktet 3, fortrinnsvis slik at hardheten øker utenfra og innad. With regard to the hardness of the rubber material, it can lie between approx. 60-70 Shore, preferably approx. 63-67 Shore and, as previously mentioned, vary somewhat within layer 3, preferably so that the hardness increases from outside to inside.

Med matehjul ifølge denne oppfinnelse unngår man skader på trestammene og samtidig oppnås et effektivt grep med vesentlig forbedret trekkevne som resultat sammenlignet med kjente gummi-belagte matehjul. Kjedene medfører også den fordel at de reduserer slitasje av matehjulenes slitebane med lengre levetid som resultat. With feed wheels according to this invention, damage to the tree trunks is avoided and at the same time an effective grip is achieved with significantly improved traction as a result compared to known rubber-coated feed wheels. The chains also have the advantage that they reduce wear and tear on the tread of the feed wheels with a longer service life as a result.

Claims

1. Feeder wheels for forestry machines that are equipped with a crane- or chassis-mounted wood processing unit with at least the function of delimbing and preferably also one or more of the functions of felling, debranching, pruning, cutting and possibly barking, for feeding tree trunks through the unit, which feed wheel includes a steel rim and one on this fixed, e.g. fixed vulcanized, tread layer of solid rubber, as well as in the circumferential part of the tread layer recess arranged gripping means in the form of mutually movable chain links, characterized in that the mutually movable chain links (11) acting as gripping means have an elongated shape, preferably parallel sides, and are included in a number around the wheel circumferential part, preferably evenly spaced chains (9), each of which on each side of the tread layer (3) is pre-tensioned attached to the wheel's steel rim (1) and which with every other link (11) transverse to adjacent links (11) extends across above the tread layer in specially designed grooves (8) with a depth that is at least half the joint width.

2. Feed wheel according to claim 1, characterized in that the grooves (8), in which the chains extend across the tread layer (3), have a width that is smaller than the joint width.

3. Feed wheel according to claim 1 or 2, characterized in that each chain (9) is parallel to the feed wheel's axis of rotation.

4. Feed wheel according to one of the preceding claims, characterized in that between at least one end of each chain and the steel rim (1) a tensioning device is arranged for changing the tension in the respective chain (9).

5. Feed wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the tread layer (3) at a depth, calculated from its peripheral surface, which is somewhat greater than the depth of the tracks, is made of rubber with a lower hardness than the underlying parts of the tread layer (3) .