SE528541E - Matarhjul för skogsmaskin - Google Patents

Description

TEKNISKT OMRÅDE Föreliggande uppfinning avser matarhjul till trädmatningsenhet, vilken trädmatningsenhet företrädesvis innefattar åtminstone tre matarhjul, vilket matarhjul är anordnat med en mantelyta vid vilken medelst svetsning finns anordnat greppande organ som omfattar tvärgående strukturer innefattande i förhållande till mantelytan omväxlande mer radiellt utskjutande delar respektive radiellt mindre utskjutande delar.

KÄND TEKNIK Det är sedan länge väl känt att nyttja skogsmaskiner som, ofta i form av så kallade skördare, hanterar allt från kapning av ett träd till kvistning och uppdelning i önskade längder. Genom t.ex. US 3580308 visas en sådan känd slags skördare. Många olika slags varianter på dessa s.k. skördare är kända. Gemensamt för alla olika slags skördare är att de är utrustade med åtminstone en drivenhet för att mata trädstocken längs en förutbestämd bana genom skördaren. I US 3580308 visas att detta lämpligen åstadkommes genom anordnande av en drivenhet med ett flertal matarhjul, åtminstone tre stycken, vilka samverkar så att stockar av olika dimension kan låta sig frammatas med upprätthållande av ungefär samma slags matningslinje oavsett stockstorlek. Matningshjulen är således pivoterbart anordnade för att kunna låta dess mantelyta med dess greppande organ kunna följa ytan av en stock inom ett tämligen brett intervall för varierande stockdiameter.

Ett problem med matningshjul enligt den slags kända konventionella teknik som visas i US 3580308 är att de greppande organen medför ganska stor åverkan på stocken, vilket innebär indirekta kostnader i form av ett lägre utbyte av det avverkade timret. Många olika slags lösningar är kända för att försöka minimera detta problem. En vanligt förekommande lösning innebär att man nyttjar drivhjul gjorda av gummi, vilket emellertid är en kostsam lösning och dessutom inte speciellt miljövänligt.

Olika slags hybridlösningar är också kända, vilka nyttjar både gummi och metall i olika slags kombinationer. Således är det genom DE 3730057 förut känt ett matarhjul uppbyggt av två gummiringar, en inre och en yttre, varvid den inre är mjukare än den yttre och vid vilka ringar metalliska, spetsiga medbringarelement finns anordnade. Genom EP 1428638 är en annan slags hybrid känd där man nyttjar plattformiga metalliska element vilka på baksidan anordnas med en fjädrande mellandel i gummi. De olika greppande elementen bultas sedan fast vid kantpartierna av en trumliknande del av matarhjulet. Det inses att båda sistnämnda hybridlösningar är dyrbara och därför inte optimala ur kostnadssynvinkel. Dessutom medför de nackdelen att svetsning inte kan nyttjas eftersom gummimaterial ingår i konstruktionen.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande irppfihning att eliminera eller åtminstone minimera ovan nämnda problem, vilket åstadkommes med hjälp av matarhjul till trädmatningsenhet, enligt patentkrav 1.

Tack vare uppfinningen åstadkommes ett matarhjul som erbjuder mycket rationell tUlverkning genom att erbjuda förenklad, säker och enkel fixering av de greppande enheterna. Därutöver innebär uppfinningen en synnerligen kostnadseffektiv tiUverkning, eftersom billigt utgångsmaterial (t.ex. i form av konventionell stålplåt) kan nyttjas, där önskad profilering kan åstadkommas medelst konventionell teknik tex. gasskärning, plasmaskärning, vattenskarning, eller stansning, mm. Dessutom medför anordnandet enligt uppfinningen att man enkelt kan åstadkomma optimal positionering av de integrerande greppande enheterna så att förminskad skada åstadkommes på stammen som genommatas.

Enligt ytterligare aspekter för uppfinningen gäller att: - nämnda plåtelement är anordnat med åtminstone en radiellt inåtriktad klack anordnad att positionera och/eller säkra plåtelementet vid nämnda mantelyta, vilket möjliggör en synnerligen enkel metod att kunna åstadkomma exakt positionering av de greppande organen vid mantelytan på en drivtrumma. - två vid mantelytan intilliggande anordnade greppande organ är förskjutet anordnande med avseende på nämnda radiellt utskjutande delar så att en mer utskjutande del av ett första organ med avseende på rotationen av drivhjulet är positionerat väsentligen i linje med en mindre utskjutande del hos det andra organet, vilket på ett rationellt vis möjliggör åstadkommande av en greppande profil vid matarhjulet som medför förminskad skada av en trädstam. - åtminstone någon av nämnda mer utskjutande del hos åtminstone ett av nämnda greppande organ är anordnat med ett konkavt övre kantparti, vilket i många fall innebär en ytterligare optimering av den gréppande ytan som är i kontakt med trädstammen, så att ytterligare minskning av skadeverkan kan möjliggöras. - åtminstone en mer radiellt utskjutande del hos åtminstone ett greppande organ är anordnat med lägre radiell höjd än höjden av ett intilliggande mer radiellt utskjutande organ, vilket på ett fördelaktigt vis ger än bättre anpassning av de greppande organen till trädstammens cirkulära yta. - nämnda långsträckta enheter alla har samma längd, vilket möjliggör speciellt rationell produktion av de greppande enheterna. - de även har samma form och är anordnade förskjutet i förhållande till varandra vid nämnda mantelyta, vilket möjliggör en synnerligen rationell tillverkning ur kostnadssynvinkel. - åtminstone en av nämnda långsträckta element har en större längd än den längd en intilliggande enhet har och att det åtminstone finns två olika slags former på de olika enheterna vid matarhjulet, vilket möjliggör materialbesparing, samt även ökar flexibiliteten för specifik anpassning av de greppande enheterna.

KORT FIGURBESKRIVNING I det följande kommer uppfinningen att beskrivas i mer detalj med hänvisning till de bifogade figurerna i vilka; Fig. 1 visar en form av en drivenhet som anordnats med föredragna greppande organ enligt uppfinningen, Fig. 2 visar en detaljvy av mantelytan med greppande organ av ett matarhjul enligt Fig. 1, Fig. 3a, 3b visar en snittvy längs linjen A-A i Fig. 2, i två alternativa utföringsformer, Fig. 4 visar ett alternativt utförande av de greppande organen vid ett matarhjul enligt uppfinningen, Fig. 5 visar ytterligare ett alternativt utförande, Fig. 6 visar de greppande organen för sig som används i Fig. 1-3, i perspektiv sett frän sidan och snett från ovan, Fig. 7 visar de greppande organen som används i Fig. 4, i perspektiv sett från sidan och snett från ovan, Fig. 8 visar de greppande organen som används i Fig. 5, i perspektiv sett från sidan och snett från ovan, och Fig. 9 visar ytterligare ett alternativt utförande av de greppande organen i perspektiv sett från sidan och snett från ovan.

DETALJBESKRIVNING I Fig. 1 visas en drivenhet vid t.ex. en skogsmaskin, för matning av stockar 4. Drivenheten är anordnad vid en skogsmaskinen (eller liknande) via ett balkelement 3 som uppbär en stödstruktur 2 vid vilken finns anordnat tre stycken matningsenheter 1A-1C. Varje matningsenhet anordnad med ett matarhjul 10, vars mantelyta 10A är anordnad med greppande organ 11 A, 1 IB i enlighet med uppfinningen. De greppande organen 11 A, 1 IB är i form av profilerade plåtelement, vilka fixerats med svetsning vid mantelytan 10A, i form av heltäckande svetsar 17. Diametern på matarhjulet är lämpligen i intervallet 100 till 900 mm, vanligen 200 - 600 mm Ett stort antal profilerade element 11 A, 1 IB nyttjas för att erhålla optimal kontakt med trädstammen som matas 4.Ett lämpligt avstånd mellan två intilliggande profilelement 11 A, 1 IB är 30 till 70 mm, beroende på matarhjulets diameter, varvid gäller att en mindre diameter lämpligen har kortare avstånd mellan de greppande organen än vid en större diameter.

I Fig. 2 visas en detalj vy av en del av mantelytan 10A av ett matarhjul i Fig. 1. Det framgår där att de olika greppande organen 11 A, 1 IB har exakt samma utformning, dvs. samma längd (L respektive L', se Fig. 6), samt samma konfiguration. Vidare framgår att vartannat greppande organ 11A är positionerat vid mantelytan 10A så att dess ena ände hamnar nära den vänstra kanten 10c av matarhjulet 10, medan dess andra ände är positionerad på ett relativt stort avstånd från den högra kanten 10D. På omvänt vis förhåller det sig med de greppande organen 1 IB, på vardera sida om det första organet II A, så att deras ena ände hamnar nära den högra kanten 10D medan den andra änden hamnar på avstånd från den vänstra kanten 10C. Vidare framgår att varje profilerat element omfattar ett flertal mer radiellt utskjutande delar 12 (toppar) vilka mellan sig har anordnat mindre radiellt utskjutande delar 13 (dalar) Delningsavståndet 1 (se Fig. 6) mellan två efterföljande toppar 12 är konstant längs varje element 11A, 1 IB. Genom att anordna förskjutningen i tvärled (som beskrivs ovan) ungefår enligt 1/2 (halva delningen) åstadkommes en placering av toppar 12 respektive dalar 13 som gör att en topp 12 ligger i linje med dalen 13, och vice versa, i en linje som är parallell med matnmgsirktningen för matarhjulet 10. Vidare framgår i Fig. 2 att topparna 12 enligt detta utförande har en konvex övre kant 16.

I Fig. 3a framgår genom snittet A-A i Fig. 2 att profilelementen 11 A, 1 IB är fixerade respektive positionerade vid mantelytan 10A med hjälp av klackar 14B som anordnas i urtagningar 10B i mantelytan 10A. Urtagningarna 10B är väsentligt större i trummans omkretsled än tjockleken hos klackarna 14B, vilket innebär att profilelementen 11A 1 IB låter sig lutas, lämpligen är hålstorleken sådan att lutningen blir cirka 30°. Lutningen anordnas på så vis att profilelementen 11 A, 1 IB lutar bakåt i rotations-riktningen. Härigenom kommer alltså den främre övre kanten (mellan framsida och ovansida) av respektive profilelement att utskjuta mest i radiell riktning, så att en utskjutande kant åstadkommes vilken ger extra bra ingrepp i trädstammen som skall matas. Lämpligen fyller man på baksidan av respektive profilelement 11 A, 1 IB upp helt och hållet med svets 17, så att det bildas en slags triangulär tvärsnittsform, vilket medför fördelen att smuts/skräp inte kan ansamlas bakom profilelementet, så att trumman under drift av sig självt hålles ren. Dessutom medför det ett extra stöd som är fördelaktigt ur hållfasthetssynvinkel eftersom det är stora påfrestningar. Den främre svetsen behöver däremot inte göras speciellt stor utan kan med fördel bara anordnas så att den precis fyller det v-formade gap som bildas mellan profilelementet och öppningen 10B, respektive i de partier där öppningar inte finns säkert fixerar framsida av profilelementet vid mantelytan 10A.

I Fig. 3b visas ett alternativt utförande, där urtagningen 10B i mantelytan väsentligen är anpassade till storleken av klackarna 14B, så att topparna 12 kommer att utsträcka sig väsentligen i radiell riktning med avseende på matarhjulet 10. Även enligt detta utförande kan man dock med fördel lägga svets ända upp till den bakre kanten av varje profilelement 11 A, 1 IB, för att både förstärka och förbättra ur igensätttningssynvinkel.

Tack vare anordnandet enligt uppfinningen möjliggör man således mycket rationell och kostnadseffektiv tillverkning. För det första kan billigt utgångsmaterial nyttjas (tex. stålplåt) och för det andra låter sig konstruktionen sammansättas med hjälp av svetsning, vilket oftast är den absolut mest kostnadseffektiva metoden. Dessutom möjliggör fastsättningsprincipen att man trots nyttjande av likadana greppande organ 11 A, 1 IB, som medger kostnadsfördelar ur storskalighetssynvinkel, att en greppande struktur erhålles som är skonsam för trädstammen då toppar och dalar ligger omlott i matningsriktningen. Vidare är det en viktig aspekt att runda hörn nyttjas, dvs. att det vid topparna 12 inte finns några skarpa radier, utan att det är alltid fråga om radier på åtminstone 3 mm, helst åtminstone 5 mm, i det plan som löper tvärs matrungsirktningen. Nyttjandet av klackar 14A, 14B som positioneras i därför avsedda urtagningar 10B utgör Ytterligare en ur tillverkningshäriseende kostnadseffektiv aspekt, som dessutom medför god, genomgående precision.

I Fig. 4 visas ett utförande där de allra flesta delar är exakt likadana som det som beskrivs i Fig. 1 och 3, varför enbart den skillnad kommer att behandlas som består i att profilelementen 18A, 18B enligt detta utförande är anordnade med toppar 12, vilka har ett övre kantparti 15 som är konkavt, vilket i vissa fall innebär en än mer skonsam kontakt med trädstammen än om topparna 12 är konvexa såsom i Fig. 1 och 2.

I Fig. 5 visas ett alternativt utförande enligt uppfinningen. Till skillnad från Fig. 1-4 är de olika profilelementen 19A, 19B inte av samma längd, utan det ena greppande organet 19A har en längd L som motsvarar bredden av mantelytan 10A (se också Fig.7). Det andra greppande organet 19B har en längd L\ som väsentligen understiger längden L av det andra profilelementet 19A. Det andra, kortare profilelement 19B är dessutom anordnat med toppar 12 vilka har konvex yta 16, medan det längre profilelementet 19A har åtminstone en topp 12' som anordnats med konkav övre kant 15. Vidare framgår att den maximala höjden h för den topp 12' med konkav övre kant 15 är mindre än höjden H för de två intilliggande topparna 12A av det första profilelementet 19A. I likhet med tidigare utföranden är emellertid de båda greppande organen 19 A, 19B positionerade vid mantelytan 10A på så vis att dalen 13 för ett första profilelement ligger i linje med toppen 12 hos ett intilliggande andra profilelement 19B. Figuren visar också att det självfallet är fullt möjligt att nyttja helsträckande svets 17 för att fästa de olika profilelementen 19A, 19B. Tack vare anordnandet av ett bredare profilelement 19A som har åtminstone tre toppar 12,12', där den mittre toppen 12' anordnats med konkav övre kant 15 och med en maximal höjd h som är lägre än de intilliggande toppamas maximala höjd H, åstadkommes en slags krökt "anliggningsyta" mot trädstammen, som kommer att vara synnerligen skonsam. På samma vis förhåller det sig med de intilliggande profilelementen 19B vilka har en dal 13 positionerad i linje med de lägre topparna 12'. Således kommer en konstruktion enligt detta utförande att möjliggöra för trädstammen och matarhjul 10 att ha en större kontaktyta, längs en krökt linje i tvärled, så att en än mer skonsam hantering åstadkommes.

I Fig. 6 visas i detalj utseendet för vart och ett av profilelementen 11 A, 1 IB för en konstruktion enligt Fig. 1-3. Såsom redan angivits är dessa element, 11 A, 1 IB av exakt samma längd och utformning. På samma vis förhåller det sig med profilelementen 18 A, 18B i Fig. 7, med skillnaden att topparna 12 är anordnade med en konkav kant 15.

I Fig. 8 visas de profilelement 19A, 19B som används i utförandet enligt Fig. 5, varvid framgår att längden L,Vär olika för elementen.

I Fig. 9 visas ett alternativt utförande som kan vara särdeles fördelaktigt då det finns extra höga krav på skonsam hantering, vilket beskrivs mer nedan. Gemensamt för samtliga olika visade profilenheter är att delningen 1 (avståndet mellan två intilliggande toppar 12.12') för det ena greppande organet är exakt densamma som delningen 1' hos det andra greppande organ, vilka bildar par 11A, 1 IB vid ett matningshjul 10.

I Fig. 9 visas att profilelementen 20A, 20B i likhet med utförande i Fig. 5 är av olika längd L, L\ Det ena profilelementet 20A har således en längd L ämnad att väsentligen utsträcka sig från kant till kant på mantelytan 10A. Därutöver visas att profilelementen enligt Fig. 9 i likhet med utförande enligt Fig. 5, är anordnad med toppar 12', mellan de yttre topparna 12, på sådant vis att höjden h för de mellanliggande topparna 12' är mindre än höjden H för de yttre topparna 12. Såsom framgår är det bredare profilelementet 20A anordnat med fem toppar, där alltså de yttre topparna 12 är högst och de toppar 12' som ligger intill dessa har en höjd h som är väsentligt mindre och slutligen att den mittre tanden 12" har en höjd h' som är lägre än max höjden h för de mellanliggande tänderna 12'. Den mittre tanden 12" är anordnad med en konkav övre kant 15. Dessutom är de mellanliggande tänderna 12' anordnade med en övre kant 21 som lutar in mot den mittre tanden 12". Härigenom åstadkommes således en profilform som än mer, än utförandet som visas i Fig. 5, anpassar greppytoma hos profilelementen 20A till den cirkulära formen hos stocken 4, så att en mycket skonsam hantering erhålles.

Det kortare profilelementet 20B är anordnat med fyra toppar 12,12'. Precis som vid det längre profilelementet 20A är de yttre topparna 12 anordnad med en höjd H som är väsentligt större än den maximala höjden h hos de mellanliggande tänderna 12'. Dessutom är också de mellanliggande tänderna 12' anordnade med en övre kantyta 21 som lutar in mot centrumlinjen. Således erhålles med hjälp av detta kortare profil element 20B en greppande kontaktyta som är synnerligen väl anpassad till stockens cirkulära yttre form. Av Fig. 9 framgår även att profilelementen 20A, 20B utplaceras enligt samma princip som beskrivits ovan, dvs. så att dalarna 13 hos ett första element väsentligen ligger i linje med topparna 12,12' hos ett intilliggande element. Den mittre dalen 13 av det kortare profilelementet 20B kommer således att ligga i linje med den mittre toppen 12" hos det längre elementet 20A.

Uppfinningen är inte begränsad av det ovan beskrivna utan kan varieras inom ramarna för de efterföljande patentkraven. Fackmannen inser t.ex. att många olika slags former hos tänderna kan nyttjas för att erhålla en funktionalitet enligt uppfinningen, dvs. variantrikedomen är stor inom ramen för patentkraven. Vidare inses att nyttjandet av klackar 14A, 14B, för fixering/positionering inte är en nödvändighet utan att detta kan åstadkommas helt och hållet på annat sätt, t.ex. genom nyttjande av förprogrammerade automatiska svetsmaskiner. Vidare inses att många aspekter av uppfinningen inte är begränsad till nyttjande vid skogsmaskiner, utan att de även kan finna tillämpning inom andra områden där samma slags behov föreligger, t.ex. så kan den kostnadseffektiva montageprincipen i många fall även innebär väsentliga fördelar då matning medelst enbart två hjul nyttjas. Slutligen inses att många olika slags material kan nyttjas, vilka emellertid ur tillverkningssynvinkel med fördel är svetsbar.

Claims (9)

1. Matarhjul till trädmatningsenhet, vilken ixädmatningsenhet (1A -1 C) företrädesvis innefattar åtminstone tre matarhjul (10), vilket matarhjul (10) är anordnat med en mantelyta (10A) vid vilken medelst svetsning finns anordnat greppande organ (11A, HB, 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, 20B) som omfattar tvärgående strukturer innefattande i förhållande till mantelytan (10A) radiellt utskjutande delar (12) varvid nämnda greppande organ (11 A, 1 IB, 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, 20B) är i form av ett flertal vid mantelytan (10A) fastsatta långsträckta enheter, varvid ett första organ (11A 18A, 19A, 20A) är förskjutet anordnat med avseende på nämnda radiellt utskjutande delar (12) i förhållande till de radiellt utskjutande delarna (12) hos ett andra, intilliggande organ (1 IB, 18B, 19B, 20B), varvid varje enhet uppvisar omväxlande nämnda radiellt utskjutande delar (12) respektive radiellt mindre utskjutande delar (13) kännetecknad av att åtminstone nämnda mer utskjutande delar (12) är anordnade med runda hörn i syfte att erhålla en greppande struktur som är skonsam för en trädstam, och att åtminstone en av nämnda långsträckta enheter är i form av ett profilerat plåtelement.

2. Matarhjul enligt patentkrav l, kännetecknad av att nämnda plåtelement är fixerat vid mantelytan (10A) så att nämnda mer radiellt utskjutande delar (12) utskjuter väsentligen radiellt utåtriktat.

3. Matarhjul enligt patentkrav 2, kännetecknad av att nämnda plåtelement är anordnat med åtminstone en radiellt inåtriktad klack (14A, 14B) anordnad att positionera och/eller säkra plåtelementet vid nämnda mantelyta (10A).

4. Matarhjul enligt något av ovanstående patentkrav, kännetecknad av att åtminstone någon av nämnda mer utskjutande del (12) hos åtminstone ett av nämnda greppande organ (11A HB, 18A, 18B, 19A, 19B, 20A, 20B) är anordnat med ett konkavt övre kantparti (15).

5. Matarhjul enligt något av ovanstående patentkrav, kännetecknad av att åtminstone en mer radiellt utskjutande del (12') hos åtminstone ett greppande organ (19A, 20A, 20B) är anordnat med lägre radiell höjd (h) än höjden (H) av ett intilliggande mer radiellt utskjutande organ (12).

6. Matarhjul enligt något av ovanstående patentkrav, kännetecknad av att nämnda långsträckta enheter alla har samma längd (L, L').

7. Matarhjul eruigt patentkrav 6, kännetecknad av att de även har samma form och är anordnade förskjutet i förhållande till varandra vid nämnda mantelyta (10A).

8. Matarhjul enligt något av patentkraven 1 - 5, kännetecknad avatt åtminstone en av nämnda långsträckta element har en större längd (L) än den längd (L') en intilliggande enhet har.

9. Matarhjul enligt patentkrav 8, kännetecknad av att det åtminstone finns två olika slags former på de olika enheterna vid matarhjulet (10).