NO163841B

NO163841B - CRAN-MOUNTED SUSPENSION DEVICE FOR A CARRIER HARVESTER.

Info

Publication number: NO163841B
Application number: NO880112A
Authority: NO
Inventors: Lauri Kalervo Ketonen
Original assignee: Lauri Kalervo Ketonen
Priority date: 1986-05-13
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1990-04-23
Also published as: NO163841C; NO880112L; RU2053646C1; FI870530A0; ATE65667T1; FI861985A0; FI870530A; FI79927B; NO880112D0; FI79927C

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en opphengningsinnretning montert ved hjelp av et øvre ledd ved enden av en skogstraktors kranarm for opphengning av et felle- og behandlingsapparat, dvs. høster, som angitt i innledningen til det etterfølgende selvstendige krav 1. The present invention relates to a suspension device mounted by means of an upper link at the end of a forestry tractor's crane arm for suspension of a trap and treatment device, i.e. harvester, as stated in the introduction to the following independent claim 1.

Tømmerhøstere som utfører alle arbeidstrinnene unntatt felling, blir kalt tømmerbehandlingsapparater. For tiden kan de fleste av disse bli utstyrt med såkalt fellehode. Formålet med dette fellehodet er å bringe høsteren til en vertikal stilling. Den vertikale stilling er nødvendig for å gripe tak i treet. I praksis er det tilstrekkelig hvis høsteren er i tilnærmet vertikal stilling, slik at treet kan bli grepet. Fellesagingen blir utført ved hjelp av høsterens kuttesag. Log harvesters that perform all the work steps except felling are called log processing devices. Currently, most of these can be equipped with a so-called trap head. The purpose of this trap head is to bring the harvester to a vertical position. The vertical position is necessary to grasp the tree. In practice, it is sufficient if the harvester is in an approximately vertical position, so that the tree can be grasped. Joint sawing is carried out using the harvester's cut saw.

Når høsteren henger fritt, søker det naturlig å innta en horisontal stilling, dvs. at tyngdepunktet i høsterens senter søker nedad. Ved hjelp av sylinderen i opphengningsinnretningen, dreies høsteren til opphengningsinnretningens retning ved å skyve opphengningsinnretningens ramme mot kvisteskjærene, og høsteren beveger seg nå til en tilnærmet vertikal stilling, idet tyngdepunktet søker å bevege seg inn under det øvre ledd. When the harvester hangs freely, it naturally seeks to assume a horizontal position, i.e. the center of gravity in the center of the harvester seeks downwards. Using the cylinder in the suspension device, the harvester is turned to the direction of the suspension device by pushing the frame of the suspension device against the twig cutters, and the harvester now moves to an approximately vertical position, as the center of gravity seeks to move under the upper joint.

Etter fellingstrinnet finner kvisting og oppdeling av treet sted med treet i en horisontal stilling. Høsteren henger fritt fra sitt fellehode og i tillegg er en såkalt gripe-vender anbragt på fellehodet. Høsteren styres rundt sin vertikale aksel ved hjelp av denne vender. Egentlig er dette fellehodet en opphengningsinnretning ved hjelp av hvilken høsteren kan svinges til en vertikal stilling, fordelaktig ved hjelp av en hydraulisk sylinder. After the felling step, branching and splitting of the tree takes place with the tree in a horizontal position. The harvester hangs freely from its trap head and, in addition, a so-called grab turner is placed on the trap head. The harvester is steered around its vertical axis by means of this switch. Actually, this trap head is a suspension device by means of which the harvester can be swung into a vertical position, advantageously by means of a hydraulic cylinder.

Problemet med disse fellehoder eller opphengningsinnretninger er deres store vekt, store lengde og også pris. Disse problemer skyldes det faktum at det nyttes vanlige gripe-vendere i disse opphengningsinnretninger. Fordi gripe-venderens diameter er stor, må venderen anbringes ved den ekstreme topp av opphengningsinnretningen og videre må venderen i fellestillingen være over høsteren. Dette fordi høsteren kan dreie tilstrekkelig vertikalt. Lengden av opphengningsinnretningen vil nå bli stor, fordi venderen må være fullstendig plassert foran høsterens kvisteskjær. Ved opphengningsinnretningen i samsvar med oppfinnelsen, er det søkt å oppnå en kort lengde på opphengningsinnretningen og samtidig oppnå en tilstrekkelig vertikal svingning. I tillegg søkes det ved oppfinnelsen å oppnå en så lett og enkel anvendelig konstruksjon som mulig. De karakteristiske trekk ved oppfinnelsen fremgår av de etterfølgende krav. The problem with these trap heads or suspension devices is their great weight, great length and also price. These problems are due to the fact that conventional grippers are used in these suspension devices. Because the diameter of the grapple turner is large, the turner must be placed at the extreme top of the suspension device and furthermore, in the trap position, the turner must be above the harvester. This is because the harvester can turn sufficiently vertically. The length of the suspension device will now be large, because the turner must be completely positioned in front of the harvester's twig cutter. With the suspension device in accordance with the invention, the aim is to achieve a short length of the suspension device and at the same time achieve a sufficient vertical oscillation. In addition, the invention seeks to achieve a construction that is as light and simple to use as possible. The characteristic features of the invention appear from the subsequent claims.

Selv i det trinn hvor høsteren griper tak i treet, kan kranarmen skyve høsteren mot stammen uten at høsteren i vertikal stilling forsøker å bevege seg for meget vekk fra treets nedre del, slik som hendte med tidligere opphengningsinnretninger. I opphengningsinnretningen ifølge oppfinnelsen, er det øvre ledd under fellingstrinnet plassert nær det øvre kvisteskjær. Derved foreligger det ikke noe dreiemoment som bevirker et horisontalt skyvemoment i den nedre del av høsteren vekk fra stammen. Videre ved å plassere sylinderen som tipper opphengningsinnretningen i opphengningens senter, er det mulig å minske sylinderens slaglengde. Ved å velge hensiktsmessige festepunkter for sylinderen når opphengningsinnretningen ved et trinn tippes mot kuttesagen, begynner sylinderens stempelstang atter å skyves ut av sylinderen. Denne situasjon forekommer f.eks. når treet som kvistes,blir forhindret i å bevege seg bakover når mateutstyret begynner å drive hele høsteren fremover, dvs. i retning av kvisteblad-ene. Fordi høsteren, når den henger fritt, søker å innta en horisontal stilling, er det tilstrekkelig at sylinderen ved start fra denne horisontale stilling, er i stand til å utøve bare en liten mengde av det moment som er nødvendig for å svinge høsteren til vertikal stilling. Even in the stage where the harvester grabs hold of the tree, the crane arm can push the harvester towards the trunk without the harvester in a vertical position trying to move too far away from the lower part of the tree, as happened with previous suspension devices. In the suspension device according to the invention, the upper link during the felling stage is located close to the upper twig cutting. Thereby there is no torque which causes a horizontal thrust in the lower part of the harvester away from the stem. Furthermore, by placing the cylinder that tips the suspension device in the center of the suspension, it is possible to reduce the stroke length of the cylinder. By choosing appropriate attachment points for the cylinder, when the suspension device is tipped towards the cutting saw at one stage, the piston rod of the cylinder starts to be pushed out of the cylinder again. This situation occurs e.g. when the tree being branched is prevented from moving backwards when the feeding equipment starts to drive the entire harvester forward, i.e. in the direction of the twig leaves. Because the harvester, when hanging freely, seeks to assume a horizontal position, it is sufficient that the cylinder, when starting from this horizontal position, is able to exert only a small amount of the torque necessary to swing the harvester to a vertical position .

I det følgende er oppfinnelsen beskrevet med henvisning til tegningen, som viser en utførelsesform av oppfinnelsen. In the following, the invention is described with reference to the drawing, which shows an embodiment of the invention.

Fig. 1 viser opphengningsinnretningen og høsteren som griper et stående tre, Fig. 1 shows the suspension device and the harvester gripping a standing tree,

fig. 2 viser opphengningsinnretningen og høsteren under kviste- og kuttetrinnet i arbeidsgangen, og fig. 2 shows the suspension device and the harvester during the branching and cutting stage in the work process, and

fig. 3 viser et tverrsnitt av opphengningsinnretningen langs linjen II-II i fig. 2. fig. 3 shows a cross section of the suspension device along the line II-II in fig. 2.

Festeører med tapper 4 og 5 er festet til høsterens 1 ramme la. Tappen 4 fester opphengningsinnretningens underramme 6 til rammen la på en slik måte at underrammen 6 kan dreie ca. 140° rundt tappen 4. Dreiebevegelsen kan styres ved sylinder 7. Sylinder 7 er festet til rammen la ved hjelp av tapp 5 og til underrammen 6 med tapp 8. Festet av sylinderen 7 tillater underrammen 6 å svinge forbi den korteste stilling, dvs. det nedre dødpunkt av sylinderen 7. Attachment ears with studs 4 and 5 are attached to the harvester's 1 frame la. The pin 4 attaches the suspension device's subframe 6 to the frame la in such a way that the subframe 6 can turn approx. 140° around pin 4. The turning movement can be controlled by cylinder 7. Cylinder 7 is attached to frame la by means of pin 5 and to subframe 6 with pin 8. The attachment of cylinder 7 allows subframe 6 to swing past the shortest position, i.e. the bottom dead center of cylinder 7.

Røret 9 er festet til underrammen 6. Inne i røret 9 er en aksel 10 som er festet ved hjelp av lager, aksielt og radielt til røret 9. Akselen 10 er festet ved hjelp av tapp 17 til tverrstykket 18. Tverrstykket 18 er videre festet ved hjelp av tapp 12 i kranarmen 13. Tverrplaten 18 og tappene 12 og 17, tillater høsterens ramme la å henge fritt uavhengig av rammens la og underrammens 6 innbyrdes stilling. Dreiemotor II er festet til røret 9. En annen mulighet vil være å feste motoren til opphengningsinnretningens underramme. Videre er kutte- og fellesagen 15, materuller 3 og kvisteskjær 2 festet til rammen la. I fig. 1 er sagingen for å felle treet 14 som skal felles, ennå ikke påbegynt. Høsterens 1 tyngdepunkt er lokalisert ved punkt 19, fig. 1. The pipe 9 is attached to the subframe 6. Inside the pipe 9 is a shaft 10 which is attached by means of a bearing, axially and radially to the pipe 9. The shaft 10 is attached by means of a pin 17 to the cross piece 18. The cross piece 18 is further attached by using pin 12 in the crane arm 13. The transverse plate 18 and the pins 12 and 17 allow the harvester's frame 1a to hang freely regardless of the relative position of the frame 1a and the subframe 6. Rotary motor II is attached to the pipe 9. Another possibility would be to attach the motor to the subframe of the suspension device. Furthermore, the cutting and joining saw 15, feed rollers 3 and twig shears 2 are attached to the frame la. In fig. 1, the sawing to cut the tree 14 to be felled has not yet started. The harvester's 1 center of gravity is located at point 19, fig. 1.

Operasjon av opphengningsinnretningen: I fig. 1 blir sylinderens 7 stempelstang skjøvet ut når underrammen 6 er nær rammen la. Samtidig styrer røret 9 den fremre kant av rammen la ved punkt 10. Det skal også nevnes at den rette linje mellom tappene 4 og 12 ikke løper gjennom tyngdepunktet 19, men at tyngdepunktet 19 forblir nærmere treet 14. Men den rette linje som er linjen til akselen 10, er plassert enda lenger vekk fra tyngdepunktet 19. Det skal også bemerkes at vinkelen A mellom akselen 10 og det horisontale nivå, er betraktelig mindre enn ,90". Frem til idag i tidligere opphengningsinnretninger, er denne \ tilsvarende vinkel svært nær 90° . Ved å anbringe dreiemotoren 11 i en hellende stilling på opphengningsinnretningen, er det mulig å plassere sylinderen 7 delvis parallelt med dreiemotoren 11, hvilket nedsetter opphengningsinnretningens totale lengde. Operation of the suspension device: In fig. 1, the piston rod of the cylinder 7 is pushed out when the subframe 6 is close to the frame la. At the same time, the tube 9 guides the front edge of the frame la at point 10. It should also be mentioned that the straight line between the pins 4 and 12 does not run through the center of gravity 19, but that the center of gravity 19 remains closer to the tree 14. But the straight line which is the line of the axle 10, is placed even further away from the center of gravity 19. It should also be noted that the angle A between the axle 10 and the horizontal level is considerably less than .90". Until today in earlier suspension devices, this corresponding angle is very close to 90 By placing the rotary motor 11 in an inclined position on the suspension device, it is possible to place the cylinder 7 partially parallel to the rotary motor 11, which reduces the total length of the suspension device.

I fig. 1 er punktet 20, i hvilket røret 9 og rammen 1 møtes, markert. Men røret 9 kan nå gjøres betraktelig tynnere enn dreiemotoren 11. Ved å plassere akselen 10 og samtidig det tynne rør 9 i en vinkel (vinkel A), kan festepunktet 12 ha en meget fordelaktig stilling. Som det kan sees, er tappen 12 plassert bare noe over punktet 16. Betydningen av punktet 16 er forsterket når kranen 13 skyver høsteren i fellestilling mot treet. Det oppstår kun et ubetydelig dreiemoment mellom tappen 12 og punktet 16 som beveger høsterens nedre del vekk fra treet. In fig. 1, the point 20, in which the pipe 9 and the frame 1 meet, is marked. But the tube 9 can now be made considerably thinner than the rotary motor 11. By placing the shaft 10 and at the same time the thin tube 9 at an angle (angle A), the attachment point 12 can have a very advantageous position. As can be seen, the pin 12 is positioned just slightly above the point 16. The importance of the point 16 is reinforced when the crane 13 pushes the harvester into the trap position against the tree. Only an insignificant torque occurs between the pin 12 and the point 16 which moves the lower part of the harvester away from the tree.

I kviste- og kuttestillingen i fig. 2, henger høsteren 1 fritt fra tappen 12 når tappen 12 og tappen 4 er mer eller mindre på samme vertikale linje. Uten treet, ville tyngdepunktet 19 være tilnærmet i linjen som forbinder tappene 12 og 4. In the branching and cutting position in fig. 2, the harvester 1 hangs freely from the pin 12 when the pin 12 and the pin 4 are more or less on the same vertical line. Without the tree, the center of gravity 19 would be approximately in the line joining the pins 12 and 4.

Størrelsen av vinkelen A mellom akselen 10 og horisontalen, kan endog reduseres til 45° . Det vil da være fordelaktig at akselen 10 er opphengt 1 kranarmen 13 ved hjelp av et konstant vinkelhastighetsledd. Dette fordi når dreiemotoren II dreier høsteren,, varierer momentkravet urimelig ved bruk av et normalt universal - dvs. kardansks ledd - spesielt hvis tappene 17 og 18 på grunn av strukturelle grunner, ikke kan bringes tett til hverandre i akselens 10 retning. The size of the angle A between the shaft 10 and the horizontal can even be reduced to 45°. It would then be advantageous for the shaft 10 to be suspended from the crane arm 13 by means of a constant angular velocity joint. This is because when the turning motor II turns the harvester, the torque requirement varies unreasonably when using a normal universal - i.e. gimbal joint - especially if the pins 17 and 18, due to structural reasons, cannot be brought close to each other in the direction of the shaft 10.

I fig. 3 sees festepunktet for sylinder 7 i forhold til rammen la. Fordi tappen 5 er kortere enn rammens 6 indre dimensjon, kan rammen 6 svinge forbi tappen 5. Når tappen 5 er passert, er tappene 8,5 og 4 på den samme rette linje. I dette trinn begynner sylinderens stempelstang å skyve ut igjen, mens rammen 6 fortsatt dreier rundt tappen 4 mot sag 15. Det er derved mulig å ha en meget kort slaglengde i sylinderen 7. I stillingen i flg. 2, har passeringssitua-sjonen ennå ikke funnet sted. In fig. 3 shows the attachment point for cylinder 7 in relation to the frame la. Because the pin 5 is shorter than the inner dimension of the frame 6, the frame 6 can swing past the pin 5. When the pin 5 is passed, the pins 8,5 and 4 are in the same straight line. In this step, the cylinder's piston rod begins to push out again, while the frame 6 still rotates around the pin 4 towards the saw 15. It is thereby possible to have a very short stroke length in the cylinder 7. In the position in fig. 2, the passing situation has not yet found place.

Claims

1. Suspension device mounted by means of an upper link (12,18,17) at the end of a forest tractor's crane arm (13) for suspension of a trap and treatment apparatus, i.e. harvester (I), which suspension device comprises a turning motor (II) for turning of the suspension device's frame (6,9) and the harvester (1), a drive device, e.g. a hydraulic cylinder (7), for turning the harvester to the desired vertical or horizontal position, and where the suspension of the harvester in the frame (6,9) is constituted by a cross member (4) and where the aforementioned drive device (7) is arranged between the frame of the suspension device (6,9) and the reaper's frame (la), k a r a k- characterized in that the frame of the suspension device comprises a sleeve or tube (9), and that in this is placed an axle (10) connected to the upper link (12,18,17), and whose axial bearing, which is the bearing that carries the entire suspension device and the turning motor (11) are placed under the aforementioned sleeve or pipe (9) and that the extension to the suspension device's pivot shaft (10) is intended to run mainly behind the center of gravity (19) of the free-hanging harvester (1), set 1 feed direction, i.e. on the same side as the harvester's (1) saw (15).

2. Suspension device according to claim 1, characterized in that the extended shaft (10) of the rotary motor (11) is attached to the upper link (12,18,17), and that the frame of the rotary motor (11) is attached to the frame of the suspension device (6,9) .

3. Suspension device according to claim 1 or 2, characterized in that said support bearing is separated from the rotary motor (11).

4. Suspension device according to one of claims 1-3, characterized in that the upper link (12,18,17) is of the constant angular velocity link type. 5.. Suspension device according to one of the claims 1-4, where the subframe (6) is of the fork type, characterized in that the drive device, i.e. a hydraulic cylinder (7), is placed between the fork legs in such a way that the attachment enables rotation of the subframe (6) past bottom dead center from one side to the other and vice versa.