SE422731B - Tredfellningsanordning - Google Patents

Description

7707674-3 2 10 15 20 25 30 35- 40 praktiken. Knivbladen har visat sig motstå den normala, hårdhänta behandlingen under långa tider, trots klippning nära marken under kvarlämnande av mycket låga stubbar. Då emellertid sågtimmer och ply- woodstock skall utvinnas ur med dessa kända anordningar fällda träd, har skador i form av sprickor i rotänden av stockarna fortfarande vi- sat sig vara icke oväsentliga. g I mitten av ett träd, där de skärande eggarna rör sig i det när- maste i rät vinkel mot träfibrerna, skärs ofta inte träet, utan slits snarare isär. Detta har sin orsak i att bladen, trots att de är jäm- förelsevis tunna, verkar som kilar i deras rörelse mot varandra. Det inträffar att denna kilverkan orsakar cylindriska årsringssektioner av ansenliga längder att dras ut ur trädstammen.

Vid fällning av träd med stor diameter med en anordning enligt utläggningsskriften 304 876 skär eggarna av de varandra motstâende bladen genom de yttre lagren av stammen under en spetsig vinkel mot fibrerna. Det har observerats, att under denna initialfas av skärför- loppet_ alstras mycket jämna ytor och att den för bladens drivning erforderliga kraften är anmärkningsvärt låg. Splittringsverkan är obetydlig. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att förbättra de kända trädfällningsanordningarna med motsatta, krökta knivblad, så att det blir möjligt för dessa anordningar att behålla de goda egenskaper- na från initialfasen genom hela klippningsoperationen.

Föreliggande uppfinning anvisar en lösning på de ovan skissera- de problemen med kända trädfällningsanordningar, vilka innefattar två mot varandra vända, krökta knivblad, vilka vart och ett utgör en del av en rotationsyta. Denna lösning uppnås genom lagring av de svängbara armarna för de krökta knivbladen på separata axlar och an- ordnande av dessa axlar i ett gemensamt plan, som lutar mot centrum- linjen för ett träd som skall fällas, och slutligen anordnande av dessa axlar i vinkel mot varandra, så att deras geometriska axlar skär varandra i en punkt mellan armarnas lagringsorgan och skärningen mellan axlarnas gemensamma plan och centrumlinjen för det maximalt tjocka träd, som kan fällas med anordningen.

Genom att anordna kurvformade blad, företrädesvis sfäriska så- dana, på detta sätt, kommer de skärande eggarna att röra sig under spetsig vinkel mot träfibrerna under väsentligen hela skärförloppet.

Då eggarna möts kommer de inte längre att mötas rakt mot varandra, utan under en vinkel, vars storlek kan väljas inom ganska vida gränser.

För att säkerställa lämplig styrning av knivarna, kan varje blads knivegg vara anordnad osymetrískt i förhållande till bladets 10 15 20 25 30 35 40 7707674-3 3 tjocklek genom att slipa bladet med en fasad eggyta ovanför eggen och en fasad eggyta under eggen, varvid höjden av den första fasen är mindre än den andras. Företrädesvis ligger fasernas höjd till höjd- förhållande inom omrâdet 1:3 - 1:4.

Uppfinningen beskrivs i det följande under hänvisning till bi- fogade ritningar, pâ vilka fig. l visar en perspektivvy framifrån av anordningen enligt uppfinningen i öppet läge. varvid en samverkande trädhållare visas med svagare linjer, fig. 2 visar en sidovy av an- ordningen med vissa geometriska referenslinjer inritade, fig. 3 visar en perspektivvy framifrån av anordningen i stängt läge, fig. 4 visar ett vertikalt snitt genom knivbladen efter linjen 01-02 i fig. 2, varvid även vissa geometriska relationer visas, fig. 5 visar en per- spektivvy snett framifrån av anordningen i stängt läge, varvid schema- tiskt visas en trädstam samt vissa referenslinjer och referensplan, och fig. 6 visar schematiskt ett knivblad och ett träd samt de geomet- riskta relationerna mellan dessa.

Den på ritningarna visade trädfällningsanordningen är av den typ, som normalt monteras vid änden av en kranarm, som i sin tur är monterad på ett fordon, vilket tillhandahåller kraften och inrymmer de styrorgan, som är nödvändiga för anordningens drift. Trädfällnings- anordningens montering på en kran och organen för att röra anordningen i förhållande till kranarmen beskrivs i detalj i den ovannämnda ut- läggningsskriften 304 876 och skall därför inte beskrivas här. Detsam- ma gäller för den i fig. 1 med svaga linjer antydda trädhållaren, som är anordnad att hålla ett träd under ett klippningsförlopp och att därefter i önskad riktning lägga ner stammen på marken.

Trädfällningsanordningen skall nu beskrivas i detalj under hän- visning till fig. 1-3. Skärverktygen eller knivbladen ll, ll består av väsentligen halvcirkelformiga stålplâtar, som är backade så att de bildar en skål då deras eggar 13 resp. 14 är 1 kontakt med varandra.

De halvcirkelformiga bakre kantpartierna av bladen ll och 12 är på lämpligt sätt fästa vid undersidorna av motsvarande, bâgformiga ram~ delar 15 resp. 16. Då eggarna 13 och l4 är i kontakt med varandra, så- som visas i fig. 3, bildar ramdelarna l5 och 16 en sluten ring, som bestämmer den maximala tjockleken av ett träd, som kan fällas med an- ordningen.

Ramdelarna 15 och 16 är fästa vid armar 17 resp. 18, som är svängbart lagrade på separata axlar 19 resp. 20, vilka i sin tur upp- bärs av fästen 21 resp. 22. Dessa fästen är monterade på en ramkonstruk- tion 9, som uppbärs av en icke visad kranarm eller liknande. Armarna 1107674-3 4 10 15 20 25 30 35 40 17, 18 och sålunda knivbladen ll, 12 kan svängas mot och från varand- "ra med hjälp av dubbelverkande hydraulcylindrar 23, 24 med kolvstänger 27, 28. Cylindrarna och kolvstängerna är ledbart förbundna med fästen 25 resp. 26 på ramkonstruktionen 9 och med fästen 29 resp. 30 på en yttre del av resp. arm l7, 18 eller på utsidan av ramdelarna 15, 16.

Axlarnas 19, 20 geometriska axlar 19' och 20' är belägna i ett gemensamt plan E, F, G, H (fig. 5), som lutar en vinkel ß mot träd- fällningsanordningens vertikala centrumlinje 01-02 (fig. 2 och 5),a vilkenlinjeockså sammanfaller med centrumlinjen för det maximalt tjocka träd 8, som kan avklippas. Bokstäverna A, B, C, D anger ett symmetriplan genom anordningen och centrumlinjen 01-02. Axlarna 19 och 20 är anordnade under en sådan inbördes vinkel, att deras geomet- riska axlar 19' och 20' bildar en vinkel Y. De geometriska axlarna 19' och 20' skär varandra i en punkt I, som är belägen mellan axlarna l9, 20 och skärningen_mellan centrumlinjen 01-02 och planet E, F, G, H.

Knivblad enligt uppfinningen utgör delar av rotationsytor med centrum längs de geometriska axlarna 19' och 20' till resp. axel 19 och 20. Varje knivblad kan företrädesvis vara ett segment av en sfär, men ett flertal former är möjliga och faller inom ramen för uppfin- ningen.

Under förutsättning att rotationsytan är en sfär inses det vid betraktande av fig. 5, att axeln 19' sammanfaller med en radie till den sfär, av vilken knivbladet ll är en del. Det inses ocksâ, att sfärens centrum är beläget där axeln 19' skär den horisontella linjen I E-F. Pâ motsvarande sätt är centrum för den sfär, som innehåller knivbladet-12, beläget där axeln 20' skär linjen E=-F. Knivbladens form bestäms genom skärningen av dessa två sfärer.

Fig. 4 visar den skärgeometri, som erhålls då de ovan beskrivna åtgärderna är vidtagna. Knivbladen möts Inte rakt mot varandra som vid den kända trädfällningsanordningen med krökta blad. Detta innehäf att träfibrerna i trädets centrala parti kan skäras vid en vinkel, vars storlek kan varieras inom vida gränser. Redan ett litet avlägsnan- de från det rent rätvinkliga förhållandet i slutfasen av ett klipp- förlopp med kända trädfällningsanordningar är av godo både vad avser splittringsverkan och kraftbehov.

Förutom det faktum, att snittet blir väsentligen jämnare då bladen skär fibrerna under en vinkel, innebär detta också lägre skär- kraft och mindre pâkänningar i bladen. I fig. 6 visas med en streck- prickad kurva en ideal rörelsebana för ett schematiskt visat skärblad 12. Vinkeln a mellan tangenten till rörelsebanan i punkten x och det 10 15 20 5 7707674-3 horisontella planet genom denna punkt betecknas ax. Ünder sin rörelse- bana bildar kniven, eller mera precis tangenten till rörelsebanan, en vinkel, som är mindre än 90°,i punkten x QGÜ - a med en träfiber Fl- F Xi 2.

Om kniven hade en symetrisk egg skulle denna inte följa den uppåt krökta streckprickade linjen. För att motverka denna nedåtsty- rande kraft kan eggen, enligt ett ytterligare kännetecken på uppfin- ningen, vara osymmetriskt formad, eller slipad, såsom visas i fig. 6, med eggen belägen ovanför bladets mittplan, så att det bildas en övre, fasad eggdel med en höjd hl och en nedre, fasad eggdel med en höjd h2, 'varvid h2 är större än hl.

Höjderna hl och hz är mätta radiellt med avseende på centrum för bladets kurvform mellan bladets egg och bladets över- resp. under- sida. Detta arrangemang innebär att fibrerna på översidan av bladet behöver deformeras endast sträckan hl. Som ett resultat härav blir splittringen av trädstammen mindre på ovansidan, vilket är önskvärt, _än på undersidan, dvs den i marken kvarlämnade stubben.

I den i figurerna visade utföringsformen av uppfinningen är de för vinklarna u, Boch Y valda värdena l5°, 350 resp. 600. Även om dessa värden medför en god kombination, är många andra kombinationer möjliga. Det föredras emellertid att hälla vinkeln a inom området 1o° - 2o°.

Claims (6)

7797674-3 ._ P A T E N T K R A V

1. l. Trädfällningsanordning, innefattande två drivna, kurvfor- miga eggverktyg, som är anordnade att svängas mot och från varandra, varvid varje eggverktyg i form av ett knivblad (ll,l2)är monterat i en hållare (l5,l6) på en svängbar arm (l7,l8) och utgör en del av en rotationsyta, vars centrumlinje sammanfaller med axeln (l9',20“) för armens svängningsrörelse, varvid de två svängbara armarna (l7,l8) är lagrade på separata axlar (l9,20), vilkas geometriska axlar (l9“,20') ligger i ett plan (E,F,G,H), som lutar (ß) mot centrumlinjen (Ol-02) för ett träd (8), som skall fällas, och axlarna (l9,20) är anordnade i vinkel (Y) mot varandra, k ä n n e t e c k n a d a v att axlar- -nas (l9,20) geometriska axlar (l9',20“) skär varandra i en punkt (I) mellan armarnas (l7,l8) lagringsorgan och skärningen (01) mellan de geometriska axlarnas (l9“,20') gemensamma plan (E,F,G,H) och centrum- linjen (01-02) för det maximalt tjocka träd, som skall fällas.

2. Trädfällningsanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d a v att varje knivblad (ll,l2) utgör en del av en sfär.

3. Trädfällningsanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att vinkeln (m) mellan ett knivblads skärlinje och ett träds centrumlinje (01-02) aldrig överstiger 850 under ett skärförlopp.

4. Trädfällningsanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d a v att den nämnda vinkeln (agz) är väsentligen 750 vid slu- tet av ett skärförlopp.

5. Trädfällningsanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d a vi att varje knviblads egg (l3,l4) är osymmetriskt belägen i förhållande till bladets tjocklek, så att bladet är format med en fasad eggdel ovanför eggen och en fasad eggdel under eggen, varvid höjden (hl) av den första fasen är lägre än höjden (hg) av den andra.

6. Trädfällningsanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d a v att höjd till höjdförhâllandet (hl/hz) mellan den första fasade eggdelen och den andra fasade eggdelen ligger inom omrâdet 1:3 till 1:4. ANFURDA PUBLIKATIONER: Sverige patentansökan 7710224-2