SE532530C2 - Förfarande och anordning för kvistning av en trädstam - Google Patents

Description

25 30 532 fiftü 2 när en eller flera sådana grova kvistar påträffas. Eftergivligheten, spelet eller den fria fiädringslängden hos gripläget kan då typiskt behöva vara ca 30 á 40 mm. Å andra sidan kan t.ex. granar ha en linjärt avsmalnande stam med relativt klena kvistar. Grip- läget bör då ha en relativt liten eftergivlighet så att kvistarna avskärs dikt intill stam- men. Om eftergivligheten är för stor kan i detta fall de elastiska kvistarna fjädra in mot stammen liksom ett parasoll och glida förbi kvistknivarna utan att avskäras. Eftergiv- ligheten, spelet eller den fria fjädringslängden hos gripläget kan då typiskt behöva vara ca 5 mm.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att vidareutveckla en anordning av in- ledningsvis angivet slag, så att den kan effektivare kvista trädstammar med inbördes olika kvistkvalitet.

Ett annat ändamål kan anses vara att anpassa kvistningen till det aktuel- la trädets förutsättningar.

Detta uppnås genom de särdrag som anges i efterföljande patentkrav Enligt en betraktelse av uppfinningen innefattar ett förfarande enligt upp- finningen inmatning av en önskad eftergivlighet hos gripläget till styrenheten; detektering av en aktuell eftergivlighet hos gripläget; och genomförande av varje omställning av kvistknivarna via styrenheten tills den aktuella eftergivligheten överensstämmer den önskade eftergivligheten.

Därigenom kan eftergivligheten hos gripläget anpassas till beskaffenhe- ten hos det aktuella trädet. Den önskade eftergivligheten kan erfarenhetsmässigt be- stämmas av en operatör av anordningen på grundval av en bedömning av trädstam- mens och dess kvistar och inmatas som en kategori, såsom “Gran", ”Björk” osv., men även som ett direkt längdmått, såsom 40 mm, pà en inmatningsenhet.

Fastän eftergivligheten hos gripläget kan omfattas av samtliga kvistkni- var, innefattar enligt en utföringsform av uppfinningen eftergivligheten en kvarvaran- de fri fiädringslängd hos en mot stammen tiäderförspänd kvistkniv.

Andra särdrag och fördelar med uppfinningen kan framgå av patentkra- ven och följande beskrivning av utföringsexempel. 10 15 20 25 30 532 530 3 KORTFATTAD RITNINGSBESKRIVNING FIG. 1 är en vy framifrån av ett stående skördaraggregat som kan vara försett med en anordning enligt uppfinningen; FIG. 2 är en schematisk sidovy med bortbrutna delar av en trädstam upptagen i ett liggande skördaraggregat; FIG. 3 är en vy motsvarande FIG. 2 illustrerande ett ökande avstånd mellan stammen och aggregatet när trädstammen frammatas däri; FIG. 4 är en schematisk vy framifrån av ett liggande skördaraggregat som omgriper en tràdstam; FIG. 5 är en vy motsvarande FIG. 4 där aggregatet omgrlper en kienare sektion av trädstammen; och FIG. 6 är ett diagram vísande en karakteristik hos en avståndsgivare som kan ingå i en anordning enligt uppfinningen.

På de olika ritningsflgurema har genomgående delar med lika funktion lika hänvisningstal.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Pâ FIG. 1 visas en framsida av ett stående skördaraggregat 10 av s.k. engreppstyp. Aggregatet 10 innefattar en stomme 12 vilken bland annat uppbär ett par motsatta matarhjul 14, en nedre främre kvistkniv 18 ett par övre främre kvistkni~ var 24, 26 och en övre bakre kvistkniv 28.

De båda matarhjulen 14 är svängbart förbundna med stommen 12 för att på känt mellan sig fastklämma och i längdriktning mata en av aggregatet 10 fälld trädstam 60 (FIG. 2-5). De likaså svängbara kvlstknivarna 18, 24, 26, 28 omsluter samtidigt trädstammen för avsklljning av kvistar under frammatningen.

Varje matarhjul 14 och kvistknivarna 18, 24, 26, inställs till sina träd- stammen omslutande lägen med hjälp av ställdon. I de visade exemplen inställs ma- tarhjulen 14 av respektive hydraulcylindrar 16 och den nedre kvistkniven 18 liksom de övre främre kvistknivarna 24, 26 inställs likaså av respektive hydraulcylindrar 20 och 56, 56 (FIG. 4). Den övre bakre kvistkniven 28 trycks eftergivligt mot trädstam- men 60 med hjälp av en fjäder 30 (FIG. 4, 5). l den schematiska framställningen i FIG. 2-5 visas ett liggande skördar- aggregat 10 som omgriper en trädstam 60 med dels de övre främre kvistknivama 24, 26, dels den övre bakre kvistkniven 28. De övre främre kvístknivarna 24, 26, liksom 10 15 20 25 30 532 530 4 den nedre främre kvistkniven 18, som endast antyds i F|G.2, uppbär sålunda tyngden av den liggande trädstammen 60 som är upptagen i skördaraggregatet 10.

För att förenkla beskrivningen uteiämnas idet följande funktionen av den omställbara nedre främre kvistkniven 18. Om aggregatet 10 är utrustat med en så- dan, antas den l det följande styras på ett sätt som motsvarar styrningen av de om- ställbara övre främre kvlstknivarna 24, 26.

När den sålunda omgripna liggande trädstammen 60 frammatas åt väns- ter genom aggregatet på det sätt som schematiskt visas i FlG. 2 och 3, dvs. från rot- ändan mot toppändan, kommer dess aktuella avstånd d från en undersida av aggre- gatets 10 stomme 12 att öka. Den tjäderbelastade kvistkniven 28 kommer då att följa med i rörelsen av stammens 60 ovansida nedåt- och begränsat även uppåt. Av- ståndet d kan då betraktas som ett mått på eftergivligheten hos kvistknivarnas omslutande ingrepp mot trädstammens vertikala rörelser och tjockleksändringar un- der frammatningen. Stommens 12 undersida kan representera ett övre ändläge, bil- dat av ett ej visat övre anslag för den tjäderbelastade kvistkniven 28, vars undre änd- läge kan bestämmas av ett undre anslag 32 (FIG. 4, 5) hos aggregatet 10.

Avståndet d är vidare kritiskt för en korrekt kvistningsoperation. Avstån- det d kan anses representera den fiäderbelastade kvistknivens 28 spel - och därmed även den liggande trädstammens 60 spel- l höjdriktningen. Om å ena sidan spelet d är för litet, kan trädstammen köra fast i aggregatet 10 eller utsätta kvistknivarna för stor belastning genom att de skär in i alltför massiva vedpartier hos kvistarna eller stammen 60. Om å andra sidan spelet d ärför stort, kan stammens 60 kvistar böja sig mot stammen och glida under knivarna, så att de inte skärs av under kvistnings- operationen.

Som framgår av FlG. 4 och 5, detekteras det aktuella avståndet d av en avståndsgivare 42, såsom en analog induktiv eller magnetisk avstàndsgivare. Av- ståndsgivaren 42 signalerar kontinuerligt det aktuella avståndet d, tex. genom en strömstyrka i, via en signalöverföring 44 till en elektronisk styrenhet 46 i ett styrsy- stem 40. l en utföringsform kan en ej närmare visad processor i styrenheten 40 vara programmerad att avge en styrsignal via en signalöverföring 48 till en magnetventil 50 när strömstyrkan l indikerar att avståndet d stigit till ett kritiskt värde D1 (FlG. 6) som kan vara inlagt i ett ej visat minne i styrenheten 46. Ventilen 50 öppnar då en förbindelse 54 mellan en hydraulpump 52 och respektive hydraulcyllndrar 56. Kvist- knivarna 24, 26 omgriper då trädstammen 60 ytterligare, så att avståndet d minskar 10 15 20 25 30 532 530 5 till ett intilliggande värde D2 (FIG. 6) närträdstammen 60 lyfts upp i aggregatet 10.

Under trädstammens 60 fortsatta frammatning i aggregatet 10 kan avståndet d kom- ma att fortsätta öka, tills det åter när det kritiska värdet D1, varpå ovan beskrivna för- lopp upprepas. Antalet upprepningar av detta förlopp beror på storleken av intervallet D1-D2 och trädstammens längd. Storleken av intervallet D1-D2 kan variera beroende av t.ex. noggrannheten, beroende av tröghet och fördröjning i hydraulsystemet, och inverkan av hysteres, hos styrsystemet 40 och givaren 42.

Som antyds i FlG. 6, kan i vissa fall D1 och D2 ha relativt stora belopp som typiskt uppgår till mellan 30 och 40 mm. Detta innebär att den fjäderbeiastade kvistkniven 28 har ett relativt stort spel ovanför trädstammen 60. Ett sådant fall kan vara lämpligt för trädstammar såsom björkstammar, vilkas kvistar kan vara relativt massiva nära trädstammen. Den fjäderbelastade kvistknivens 28 stora spel tillåter då att den kan tryckas ut längre fràn stammen 60 innan den skär av kvisten. Den fjäder- belastade kvistkniven 28 och även övriga kvistknivar kan ha en sådan skärvinkel att de styrs bort från stammen 60 i viss utsträckning under skäroperationen. Förloppet kan då även tillåta att hela trädstammen 60 tjärmas från de omställbara kvistknivarna 24, 26 när de möter massiva kvistar. Resultatet blir dock att med ett stort spel d tilläts grova kvistar allmänt sett att skäras av på ett större avstånd från stammen 60 än vid ett mindre spel. Den fjäderlörspända kvistkniven 28 och stammens 60 tyngd tillser dock att de klenare kvistama fortfarande skärs av nära stammen.

Ett relativt litet spel där Dt och D2 har belopp omkring ca 5 mm kan vara lämpligt vid kvistning av t.ex. granstammar där i allmänhet stamytan är relativt linjär och kvistarna relativt klena och därför avskärs relativt lätt. Kvlstarna skärs då av nära stammen 60 och hindras samtidigt från att böjas mot stammen 60 och glida förbi kvistknivarna 18, 24, 26, 28.

För att ta hänsyn till varierande beskaffenhet hos trädstammar, där åt- minstone vlssa kvistar behöver skäras av på olika avstånd från trädstammen för att uppnå ett gott kvistningsresultat hos ett bestämt skördaraggregat, kan det önskade spelet eller ovannämnda kritiska värde D1 inställas i styrenheten 46 inför varje kvist- ningsoperation. Styrenheten 46 är för detta ändamål försedd med en inmatningsen- het 47, t.ex. en eller flera tryckknappar 49, i det ej visade fordon som uppbär aggre- gatet 10. l en utföringsform av uppfinningen gör då den ej visade operatören av ag- gregatet 10 en visuell besiktning av den trädstam som ska fällas och bestämmer efter erfarenhetsmässig bedömning stammens beskaffenhet, t.ex. i form av en kategori, 10 15 532 539 6 som inmatas i enheten 47. l en uppsättning av kategorier kan förutom ovannämnda kategorier ”Björk” och ”Gran” ingå flera and ra trädslag, underkategorier såsom "Klen björk", och även varierande kvalitet såsom ”Röta". En erfaren operatör kan naturligt- vis direkt mata in värdet på D1 om styrenheten 46 tillåter detta. Tryckknappar 49 hos inmatningsenheten 47 kan finnas tillgängliga för påverkan av operatören i närheten av t.ex. en ej visad joystick för styrning av någon annan funktion hos skördaraggrega- tet.

För att avlasta operatören är det åtminstone tänkbart att inom ramen för efterföljande patentkrav även genomföra kategoribestämningen automatiskt med hjälp av en kamera och ett bildbehandlingssystem med förmåga att identifiera de oli- ka kategorierna av trädstammar (ej visat).

Ovan detaljerade beskrivning är i första hand avsedd att underlätta för- ståelsen och några onödiga begränsningar av uppfinningen ska inte uttolkas därifrån.

De modifikationer som blir uppenbara för en fackman vid genomgång av beskriv- ningen kan genomföras utan awikelse från uppfinningstanken eller omfånget av ef- terföljande patentkrav.

Claims (6)

532 530 7 PATENTKRAV

1. Förfarande för kvistning av en trädstam (60) i ett eftergivligt gripläge av- gränsat av en uppsättning kvistknivar (18, 24, 26, 28) som omgriper stammen, inne- fattande upprepad omställning av kvistknivarna via en styrenhet (46) för anpass- ning av gripläget till en ändrad tjockiek hos trädstammen under frammatning av träd- stammen mellan kvistknivarna för kvistningen av trädstammen, kännetecknat av inmatning av en önskad eftergivlighet (D1) hos gripläget till styrenheten (46); detektering av en aktuell eftergivlighet (d) hos gripläget; och genomförande av varje omställning av kvistknivarna via styrenheten tills den aktuella eftergivligheten (d) överensstämmer med den önskade eftergivligheten (D1).

2. Förfarande enligt krav 1, varvid efiergivligheten innefattar en kvarvaran- de fri fiädringslängd hos en mot stammen (60) fjäderförspänd kvistkniv (28).

3. Anordning för kvistning av en trädstam (60) i ett eftergivligt gripläge av- gränsat av en uppsättning kvistknivar (18, 24, 26, 28) avsedda att omgripa stammen, innefattande ställdon (20, 56) för upprepad omställning av kvistknivarna via en styr- enhet (46) för anpassning av gripläget till en ändrad tjocklek hos trädstammen under frammatning av trädstammen mellan kvistknivama för kvistningen av trädstammen, kännetecknad av en inmatningsenhet (47) för inmatning av en önskad eftergivlighet (Dt) hos gripläget till en styrenhet (46); en givare (42) för detektering av en aktuell eftergivlighet (d) hos gripläget och signalering av den aktuella eftergivligheten till styrenheten; och varvid styrenheten är anordnad att vid varje upprepad omställning av kvistknivarna styra ställdonen tills den aktuella eftergivligheten (d) överensstämmer den önskade eftergivligheten (D1). 532 530 8

4. Anordning enligt krav 3, varvid en av kvistknivarna (18, 24, 26, 28) inne- fattar en fjäderförspänd kvistkniv (28), varvid eftergivligheten innefattar en kvarvaran- de fri fiädringslängd hos den fjäderförspända kvistkniven (28).

5. Anordning enligt krav 4, varvid givaren är en avståndsgivare avsedd att detektera den aktuella kvarvarande fria fiädringslängden (d).

6. Anordning enligt något av krav 3-5, varvid inmatningsenheten (47) inne- fattar en knappsats (49).