SE516691C2

SE516691C2 - Equipment for felling trees

Info

Publication number: SE516691C2
Application number: SE9700623A
Authority: SE
Inventors: Runo Grenestam; Lars Olov Petersson; Arne Nordstroem
Original assignee: Runo Grenestam; Lars Olov Petersson; Arne Nordstroem
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 2002-02-12
Also published as: SE9700623L; SE9700623D0

Abstract

At the free end of the boom (1) is a raisable and lowerable arm (2), connected to the boom via a horizontal shaft (3) and a power unit (4). A harvesting unit (7) is arranged at the free end of the arm. The arm (2) has an outer part (2.1) which is rotatable around a shaft extending in the arm longitudinal direction. The harvesting unit (7) is arranged at the free end of the arm outer part and rotatable around a second shaft (9) extending at right-angles to the longitudinal direction of the arm with the aid of a second power unit (10). The harvesting unit can be tilted sideways in relation to the plane through the boom and the arm when the latter is wholly or partly raised and located against a sideways tilting tree trunk.

Description

30 'S16 691' 2 vilket kan skada såväl aggregatet som trädstammen. Aggregatet medger inte hel- ler en tvångsstyrd hantering av en horisontellt belägen trädstam då aggregatet i detta läge kan pendla fritt kring en horisontell axel. 30 'S16 691' 2 which can damage both the unit and the tree trunk. The unit also does not allow forced handling of a horizontally located tree trunk as the unit in this position can swing freely around a horizontal axis.

Beskrivning av uppﬁnningen Styrsystemet enligt föreliggande uppﬁnning innefattar som nämnts i in- gressen en bom samt en vid bommens fria ände upp- och nedfällbar arm, som står i förbindelse med bommen dels via en första horisontell axel och dels via en första hydraulisk cylinder, samt ett redskap anordnat vid armens fria ände. Armen uppvisar en yttre del som är roterbar kring en axel som sträcker sig i armens längdriktning. Redskapet är anordnat vid den fria änden på armens yttre del och är vridbart kring en andra axel som sträcker sig vinkelrätt mot armens längdriktning med hjälp av en andra hydraulisk cylinder. Företrädesvis är armen vridbar med hjälp av en hydraulisk motor. Även redskapet är med fördel hydrauliskt manövrer- bart.Description of the invention The control system according to the present invention comprises, as mentioned in the preamble, a boom and a fold-up and fold-down arm at the free end of the boom, which is connected to the boom partly via a first horizontal shaft and partly via a first hydraulic cylinder, and a gear arranged at the free end of the arm. The arm has an outer part which is rotatable about an axis extending in the longitudinal direction of the arm. The implement is arranged at the free end of the outer part of the arm and is rotatable about a second axis which extends perpendicular to the longitudinal direction of the arm by means of a second hydraulic cylinder. Preferably, the arm is rotatable by means of a hydraulic motor. The implement is also advantageously hydraulically manoeuvrable.

Den roterbara armen fälls ut och in med den första hydrauliska cylindern medan redskapets inriktning utmed trädstammen åstadkommes med hjälp av en andra hydraulisk cylinder. Vid fällning av ett träd som lutar i sidled betraktat från maskinens förarplats sträcks armen ut mot trädet med hjälp av den första hydrau- liska cylindern och vrides med hjälp av vridmotorn till dess att redskapets gripor- gan beﬁnner sig i linje med trädstammen. När griporganen fått fäste om trädstam- men avkapas denna vid roten med hjälp av en såganordning varefter trädet i okvi- stat skick kan förflyttas upprättstående om så önskas till en upparbetningsplats som är lämpligt vald för hantering av trädstammar respektive kvistar. Vid uppar- betningsplatsen fälls träden till ungefär horisontellt läge och matas förbi knivarna i redskapet för kvistning varefter trädstammen avkapas i önskad längd. Redskapet kan därefter användas som gripdon för att lägga upp lämpliga laster av trädstam- mar för borttransport.The rotatable arm is folded in and out with the first hydraulic cylinder while the alignment of the implement along the tree trunk is effected by means of a second hydraulic cylinder. When felling a tree that is tilted sideways viewed from the operator's position, the arm is extended towards the tree by means of the first hydraulic cylinder and rotated by means of the rotary motor until the gripper means of the implement is aligned with the tree trunk. When the gripping members have become attached to the tree trunk, it is cut off at the root by means of a sawing device, after which the tree can be moved upright in an unquestioned condition, if desired, to a reprocessing site that is suitably selected for handling tree trunks and twigs. At the reprocessing site, the trees are felled to a approximately horizontal position and fed past the knives in the pruning tool, after which the tree trunk is cut to the desired length. The implement can then be used as a gripper to store suitable loads of tree trunks for removal.

Uppfinningens kännetecken framgår av patentkraven. Ytterligare detaljer och kännetecken rörande uppﬁnning framgår av beskrivningen till figurblad nedan.The features of the invention appear from the claims. Further details and characteristics concerning the invention can be found in the description of the figure sheet below.

Beskrivning till ﬁgurblad Uppfinningen beskrivs nedan i form av ett utföringsexempel i anslutning till bifogade ﬁgurblad som är schematiska framställningar av uppfinningen. 20 25 30 516. 691; 3 Figur 1 visar främre delen av en bom till en grävmaskin uppbärande ett redskap för trädfällning och upparbetning, dvs. ett s.k. skördeaggregat.Description of the blade The invention is described below in the form of an exemplary embodiment in connection with the attached blade which are schematic representations of the invention. 20 25 30 516. 691; Figure 1 shows the front part of a boom for an excavator carrying a tool for tree felling and reprocessing, ie. a so-called harvesting unit.

Figur 2 visar ett schema över hydrauliken till maskinen enligt figur 1.Figure 2 shows a diagram of the hydraulics of the machine according to figure 1.

Den bom 1 till en grävmaskin som visas på ﬁgur 1 uppbär vid sin främre ände en arm 2 som uppvisar en yttre del 2.1 som är roterbar i ett lagerhus 2.2 och upp- och nedfällbar kring en horisontell axel 3 vid bommens 1 ände med hjälp av en första hydraulisk cylinder 4. Armens 2 rotation åstadkommes med hjälp av en hydraulisk motor 5 anordnad inuti lagerhuset 2.2. Lagerhuset 2.2 uppbär en konsol vilken står i förbindelse med axeln 3 och cylindern 4. Vid den fria änden på den ro- terbara delen 2.1 är ett redskap för trädfällning och upparbetning 7, nedan kallat skördeaggregat, löstagbart monterat till en fästplatta 8 som i sin tur är vridbar kring en axel 9 på armen 2 med hjälp av en andra hydraulisk cylinder 10. Skördeaggre- gatet 7 innefattar två gripanordningar 11, en kapningsanordning 12 i form av en kedjesåg med fällbart sågsvärd, samt en matningsanordning i form av två drivrullar 13. På båda sidor om drivrullarna 13 är knivar 14 anordnade för avskärning av kvistar. Såväl kapningsanordningen 12 som drivrullarna 13 drivs av hydrauliska motorer, ej visade i ﬁgurerna. Sålunda är samtliga kraft och drivorgan i skördeag- gregatet 7 hydrauliskt drivna.The boom 1 of an excavator shown in Figure 1 carries at its front end an arm 2 having an outer part 2.1 which is rotatable in a bearing housing 2.2 and foldable up and down about a horizontal axis 3 at the end of the boom 1 by means of a first hydraulic cylinder 4. The rotation of the arm 2 is effected by means of a hydraulic motor 5 arranged inside the bearing housing 2.2. The bearing housing 2.2 carries a bracket which communicates with the shaft 3 and the cylinder 4. At the free end of the rotatable part 2.1, a tool for tree felling and reprocessing 7, hereinafter referred to as harvesting unit, is detachably mounted to a mounting plate 8 which in turn is rotatable about an axis 9 on the arm 2 by means of a second hydraulic cylinder 10. The harvesting unit 7 comprises two gripping devices 11, a cutting device 12 in the form of a chain saw with a folding saw bar, and a feeding device in the form of two drive rollers 13. On on both sides of the drive rollers 13, knives 14 are provided for cutting twigs. Both the cutting device 12 and the drive rollers 13 are driven by hydraulic motors, not shown in the ﬁ gures. Thus, all the power and drive means in the harvesting unit 7 are hydraulically driven.

Hydraulvätska under tryck tillförs armen 2 och skördeaggregatet 7 och återförs via en hydraulsvivel 15 anordnad på lagerhuset 2.2. Likaså är elektriska manöverledningar anslutna till armen 2 och skördaren 7 via en elsvivel 16. l nor- malfallet år nio hydraulslangar anslutna till hydraulsviveln sam upp till trettio elekt- riska ledare anslutna till elsviveln 16.Hydraulic fluid under pressure is supplied to the arm 2 and the harvesting unit 7 and returned via a hydraulic swivel 15 arranged on the bearing housing 2.2. Likewise, electrical control lines are connected to the arm 2 and the harvester 7 via an electric swivel 16. In the normal case, nine hydraulic hoses are connected to the hydraulic swivel and up to thirty electrical conductors are connected to the electric swivel 16.

Vid skogsavverkning vrids skördeaggregatet 7 och ansätts mot en träd- stam som omsluts av gripanordningarna 11. Kapningsanordningen 12 bringas därefter att kapa trädet, normalt vid dess rot, varefter trädet kan lyftas till en lämp- lig plats för upparbetning. Knivarna 14 bringas till anliggning mot trädstammen som sedan matas igenom skördeaggregatet 7 med hjälp av drivrullarna 13. Ytterli- gare avkapningar av trädstammen i lämpliga längder kan därvid göras. Om träd- stammen skulle luta på växtplatsen kan skördeaggregatet 7 vridas genom en vrid- ning av armen 2 och även tiltas framåt eller bakåt så att skördeaggregatet 7 bring- as parallellt med trädstammen.During deforestation, the harvesting unit 7 is turned and attached to a tree trunk which is enclosed by the gripping devices 11. The cutting device 12 is then caused to cut the tree, normally at its root, after which the tree can be lifted to a suitable place for reprocessing. The knives 14 are brought into abutment against the tree trunk, which is then fed through the harvesting unit 7 by means of the drive rollers 13. Further cuts of the tree trunk in suitable lengths can then be made. If the tree trunk were to lean on the growing site, the harvesting unit 7 can be rotated by turning the arm 2 and also tilted forwards or backwards so that the harvesting unit 7 is brought parallel to the tree trunk.

Det hydrauliska system som krävs för manövrering och drivning av armen 2 och skördeaggregatet 7 visas i form av ett schema på ﬁgur 2. Systemet är anslu- 20 25 30 516 691' 4 tet till maskinens eget hydrauliska system för drivning av hjul eller bandställ, vrid- ning av hytt och med denna även bommen 1 samt höjning och sänkning av bom- men 1. Hydraulvätska under tryck matas via en matningsledning 17 till en ventil- anordning 18 som är gemensam för alla hydrauliskt drivna rörelser på maskinen.The hydraulic system required for maneuvering and driving the arm 2 and the harvester 7 is shown in the form of a diagram on Figure 2. The system is connected to the machine's own hydraulic system for driving wheels or belt racks, turn - raising the cab and with it also the boom 1 and raising and lowering the boom 1. Hydraulic fluid under pressure is fed via a supply line 17 to a valve device 18 which is common to all hydraulically driven movements on the machine.

Ventilanordningen 18 styrs med hjälp av ett separat, hydrauliskt servosystem som innefattar ett servodon i form av en fotpedal 19.The valve device 18 is controlled by means of a separate, hydraulic servo system which comprises a servo device in the form of a foot pedal 19.

Fotpedalen 19 står i förbindelse med en elektriskt manövrerad ventil 20 vilken kan ställas in för manövrering av åkmaskineriet, dvs. hjulen eller bandstället, eller för manövrering av bommen 1, armen 2 och skördeaggregatet 7. Genom på- verkan av fotpedalen 19 kan mer eller mindre mängd hydraulvätska släppas ut från Ventilanordningen 18 via en matningsledning 21 och hydraulsviveln 15 till ar- men 2 och skördeaggregatet 7. Det separata servosystemet innefattar även en låsventil 22 med vars hjälp maskinens bromsledning 23 kan blockeras. l schemat på figur 2 visas endast avsnitt av de hydraulledningar som är anslutna till hydraulsviveln 15. De ledningar som visas är en matningsledning 15.1 till skördeaggregatet, en returledning 15.2 för hydraulvätska, en läckvätskeledning 15.3 samt en reservledning 15.4. Motsvarande ledningar är även markerade i figur 1. En mångledad elkabel 16.1 från elsviveln 16 visas i figur 1 men ej i ﬁgur 2. Led- ningarna är anslutna till skördeaggregatet 7 via en snabbkoppling 24.The foot pedal 19 communicates with an electrically operated valve 20 which can be set to operate the riding machinery, i.e. the wheels or belt stand, or for maneuvering the boom 1, arm 2 and the harvester 7. By actuating the foot pedal 19, more or less amount of hydraulic fluid can be discharged from the valve device 18 via a supply line 21 and the hydraulic swivel 15 to the arm 2 and the harvester 7 The separate servo system also comprises a locking valve 22 by means of which the brake line 23 of the machine can be blocked. The diagram in Figure 2 shows only sections of the hydraulic lines connected to the hydraulic swivel 15. The lines shown are a supply line 15.1 to the harvesting unit, a return line 15.2 for hydraulic fluid, a leakage fluid line 15.3 and a spare line 15.4. Corresponding wires are also marked in figure 1. A multi-wire electrical cable 16.1 from the electric swivel 16 is shown in figure 1 but not in Figure 2. The wires are connected to the harvesting unit 7 via a quick coupling 24.

En elektrisk knappsats står i förbindelse med reläpåverkade ventiler i det hydrauliska systemet med vilkens hjälp man kan välja vilken rörelse som ska in- kopplas, varpå denna rörelse sedan kan regleras med hjälp av fotpedalen 19. Ge- nom denna form av reglering erhålls en smidig och ryckfri gång för maskinen. Det ligger emellertid inom ramen för uppﬁnningen att ersätta fotpedalen 19 med något annat slags reglerdon liksom även att ansluta reglerdonet endast till en del av de aktuella drivanordningarna och låta övriga drivanordningar påverkas via andra reg- lage. Det ligger även inom ramen för uppfinningen att fördela regleringen av driv- anordningarna på ﬂera reglerdon t ex i form av fotpedaler eller fotpedaler i kombi- nation med handmanövrerade reglage.An electric keypad is connected to relay-actuated valves in the hydraulic system with the help of which you can choose which movement to engage, whereupon this movement can then be regulated with the help of the foot pedal 19. Through this form of regulation a smooth and jerk-free operation of the machine. However, it is within the scope of the invention to replace the foot pedal 19 with some other type of control device as well as to connect the control device only to a part of the current drive devices and allow other drive devices to be actuated via other controls. It is also within the scope of the invention to distribute the control of the drive devices on your control devices, for example in the form of foot pedals or foot pedals in combination with hand-operated controls.

Claims

20 25 516 691? 5 PATENT REQUIREMENTS

Steering system for a fold-up and fold-down, and also rotatable about a vertical axis, boom (1) for a wheel or belt-going machine, and a fold-up and fold-down arm (2) at the free end of the boom (1), which stands in connection with the boom (1) via a horizontal first shaft (3) and which is actuated by a first hydraulic cylinder (4), the arm (2) having an outer part (2.1) which is rotatable about an axis in the arm (2) longitudinal direction by means of a hydraulic motor (5), and wherein a tool (7) is arranged at the free end of the outer part (2.1) of the arm (2) and rotatable about a second axis (9), which extends perpendicular to the arm (2) longitudinal direction, by means of a second hydraulic cylinder (10), characterized in that the hydraulic cylinders (4, 10) and the hydraulic motor (5) are operated partly by means of an electric selector for the respective hydraulic device, partly by means of a servo system comprising a valve device (18) for hydraulic fluid which is in communication with the respective h hydraulic device and a manually actuable control (19) by means of which more or less hydraulic fluid can be discharged from the valve device (18) and control the speed of movement of the respective hydraulic device.

Control system according to claim 1, characterized in that the machine comprises a hydraulic braking system and that the servo system is connected to a locking valve arranged in the hydraulic braking system.

Control system according to Claim 1 or 2, characterized in that the implement (7) has hydraulic devices which are controlled by means of electric selectors and the servo system.