FI109102B - Wheel in a timber feed arrangement - Google Patents

Description

5 1091025,109,102

Puunsyöttölaitteen pyöräWood feeder wheel

Keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen puunsyöttölaitteen pyörään.The invention relates to a wood feeding device wheel according to the preamble of claim 1.

Maastossa liikkuvien metsätyökoneiden, kuten kouraharvesterien moni-toimipäissä käytetään syöttölaitteita, joissa on pari pyöriviä elimiä, jotka puristavat käsiteltävän puunrungon väliinsä ja pyörimisliikkeensä avulla siirtävät sitä karsintaterien läpi eteenpäin, jotta se voidaan katkaista 10 monitoimipäässä olevalla, edestakaisin kääntyvällä katkaisusahalla määrämittaisiksi tukeiksi.The multifunction heads of off-road forestry machines, such as grapple harvesters, use feeders with a pair of rotatable members which squeeze the trunk to be processed and move it forward through the pruning blades to rotate it with a plurality of multifunctional saws.

Monitoimipään syöttölaitteen pyörät on järjestetty toisiaan kohti ja poispäin toisistaan liikuteltaviksi toimilaitteiden avulla. Liikutettaessa pyöriä 15 toisiaan kohti käsiteltävä puunrunko jää niiden väliin puristukseen, mikä varmistaa syöttövoiman välittymisen pyöritettäessä esimerkiksi toista pyöristä moottorilla. Riittävän otteen ja syöttövoiman vaatiman kitkan varmistamiseksi pyörät on päällystetty elastisella kumimateriaalilla, joka on vulkanoitu kiinni pyörän ulkokehälle. Tällaisia ratkaisuja on esitet-20 ty mm. suomalaisessa kuulutusjulkaisussa 55106 ja kansainvälisessä julkaisussa WO 89/01854.The wheels of the multifunction feeder are arranged to be moved towards and away from one another by actuators. As the wheels 15 are moved towards each other, the trunk to be treated remains trapped between them, which ensures transmission of feed force when rotating, for example, one of the wheels with a motor. To ensure sufficient grip and the friction required by the feed force, the wheels are coated with an elastic rubber material which is vulcanized to the outer periphery of the wheel. Such solutions are presented e.g. in Finnish Publication No. 55106 and International Publication No. WO 89/01854.

Lisäksi kahdesta pyörästä koostuvan telarakenteen yhteydessä on käytetty päättymätöntä elastista hihnaelementtiä, joka on kiinnitetty 25 pyörien ympäri kulkevaan ketjuun. Tällainen ratkaisu tunnetaan mm. US-patentista 4742854 ja ruotsalaisesta kuulutusjulkaisusta 467102.In addition, an endless elastic strap element attached to a chain 25 running around the wheels is used in connection with a two-wheel roller construction. Such a solution is known e.g. U.S. Patent 4,742,854; and Swedish Publication No. 467,102.

Syöttölaitteen pyörissä olevilla kumipäällysteillä saadaan aikaan pyörän mukautuminen puunrungon muotoon ja näin riittävä kitka pyörän ja 30 puunrungon välille, jota voidaan lisätä kumipäällysteen pinnan muotoilulla tai siihen sijoitetuilla piikeillä, sen yli kulkevilla ketjuilla tai vastaavilla. Koska kumi on kiinnitetty kiinteästi pyörän kehälle, rakenteesta saadaan luja, mutta samalla elastisen materiaalin ominaisuuksia ei täysin pystytä hyödyntämään. Umpikumia oleva päällyste pääsee täl-35 löin vain rajallisesti muotoutumaan, minkä lisäksi sitä ei voida uusia tai se on ainakin hankalaa. Lisäksi vulkanointi saattaa aiheuttaa vikoja kumiin.The rubber coatings on the wheels of the feeder provide for the wheel to conform to the shape of the wood frame, thereby providing sufficient friction between the wheel and the wood frame, which may be increased by the shape of the rubber cover surface or by spikes, overhanging chains or the like. Because the rubber is firmly attached to the rim of the wheel, the structure is strong but at the same time the properties of the elastic material cannot be fully utilized. In this case, the solid rubber coating has only a limited deformation, and in addition it cannot be renewed or at least difficult. In addition, vulcanization may cause defects in the rubber.

2 1091022,109,102

Kelluvasti pyöränvanteelle asennettu kimmorengas on tunnettu patenttihakemuksesta FI-953333. Kimmorenkaan tarkoituksena on ainoastaan tukea alta ketjuverkkoa, joka varsimaisesti säätää syöttövoimaa puuhun.The elastic ring mounted on a floating wheel rim is known from patent application FI-953333. The purpose of the elastic ring is solely to support the chain mesh below, which actually adjusts the feed force to the wood.

55

Keksinnön tarkoituksena on poistaa em. epäkohdat ja esittää syöttölaitteen pyörä, jossa saadaan samalla tai pienemmällä materiaalimäärällä parempi ote syötettävään puunrunkoon ja joka lisäksi on vaihdettavissa. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle 10 puunsyöttölaitteen pyörälle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.It is an object of the invention to eliminate the above drawbacks and to provide a feeder wheel which, with the same or a smaller amount of material, provides a better grip on the feedable wood frame and which is further replaceable. To accomplish this purpose, the wood feeding device wheel 10 according to the invention is essentially characterized in what is set forth in the characterizing part of the attached claim 1.

Elastista materiaalia oleva kappale, joka on kiinnitetty pyörän ulkokehän päälle vapaasti liikkuvaksi kuormituksen määräämällä tavalla, on 15 järjestetty välittämään vetoa syötettävään puuhun pyörän rungosta elastisen materiaalin kuormituksen määräämällä tavalla, jolloin sen ulkopinta muodostaa kontaktipinnan syötettävään puuhun. Tukipinnat ! voivat olla viistot, pyörän keskiosaan päin toisiaan lähenevät, jolloin elastisen materiaalin poikkileikkauksessa on vastaavalla tavalla kiila-20 mainen osa, joka kuormituksessa puristuu vasten em. tukipintoja. Tukipinnat voivat olla myös yhdensuuntaiset ja pyörimisakselia vastaan kohtisuorassa tai myös keskiosaan päin toisistaan etääntyvät. Pyörä pystyy kaikissa tapauksissa välittämään vaadittavan vedon myös elasti-selle materiaalille.A body of elastic material which is fixed on the outer periphery of the wheel for free movement in a load-determined manner is arranged to convey traction on the wood to be fed from the wheel frame in a manner determined by the loading of the elastic material. Support surfaces! may be inclined, converging towards the center of the wheel, the elastic material having a similarly wedge-shaped section which is pressed against the abovementioned support surfaces under load. The bearing surfaces may also be parallel and extend perpendicular to the axis of rotation or may extend away from one another in the central portion. In all cases, the wheel is also capable of transmitting the required traction to the elastic material.

• “ 25 : *· Elastisesta materiaalista muodostettu kappale on helppo asentaa ren- ·.”·' gasmaisena pyörän kehälle esimerkiksi siten, että pyörän runko on : muodostettu kahdesta puoliskosta, jotka voidaan kiinnittää pyörimisak- :T: selin suunnassa toisiinsa, jolloin kappaleen kiilamainen alaosa asettuu 30 puoliskojen väliin. Tämän johdosta elastinen materiaali voidaan vaihtaa ....: myös helposti uuteen.• “25: * · Elastic material body is easy to fit into the ring.” · 'Gaseous on the wheel periphery, for example, with the wheel frame: formed of two halves that can be fixed in the direction of rotation: T the lower part settles between the 30 halves. As a result, the elastic material can also be replaced .... easily.

» ·»·

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin pii-rustuksiin, joissa 35 . !·. kuva 1 esittää keksinnön mukaista syöttölaitteen pyörää pyörimis- akselin suuntaisena poikkileikkauksena, 3 109102 kuva 2 esittää toisen suoritusmuodon mukaista pyörää, kuva 3 esittää muodoltaan vaihtoehtoista elastista kappaletta, ja 5 kuva 4 esittää osaa, jossa puunsyöttölaite esiintyy.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which 35. ! ·. Figure 1 shows a feeder wheel according to the invention in cross-section along the axis of rotation, 3 109102 Figure 2 shows a wheel according to another embodiment, Figure 3 shows an alternative elastic body in shape, and 5 Figure 4 shows a part in which a wood feeder.

Kuvassa 1 on esitetty pyörä, joka koostuu pyörimisakseliin kiinnitetystä rungosta 1 ja elastista materiaalia, kuten kumia olevasta kappaleesta 2, 10 joka on sijoitettu rungon ulkokehälle. Pyörän rungon ulkokehä eli puun runkoon päin oleva kehäpinta muodostaa jatkuvan, pyörän ympäri kulkevan syvennyksen, johon kappale 2 sijoittuu. Syvennyksessä on tasainen pohjapinta 6 sekä pyörän säteissuunnassa toisistaan loittonevat viistot tukipinnat 7 ja 8, jotka muodostavat syvennyksen reunat. Kappa-15 leen 2 aksiaalisuuntainen pohjapinta lepää vapaasti vasten syvennyksen pohjapintaa 6 ja sen molemmilla puolilla olevat viistot sivupinnat vastaavasti vasten tukipintoja 7 ja 8. Kappaleen 2 ulkopinnassa voi li-' säksi olla poikittaisia, pitoa lisääviä osia, esimerkiksi siten, että sen pinta on profiloitu sopivasti. Kuvassa esimerkkeinä tästä ovat lepo-20 asennossa hieman koverassa kontaktipinnassa olevat kohoumat 2a. Lisäksi kappaleen 2 sisällä sen pituussuunnassa voi kulkea pitkänomaisia lujitteita 3. Syvennyksen muotoilu voi olla myös toisen tyyppinen, esimerkiksi viistojen tukipintojen 7 ja 8 ulkoreunojen puoleiset osuudet • · voivat sijaita enemmän aksiaalisuuntaisina ja elastinen kappale 2 on : ” 25 muotoiltu vastaavasti. Tällekin suoritusmuodolle ominaista on, että pyö- : *·· rän rungon 1 ulkokehällä on kiilamaisesti toisiaan lähenevät tukipinnat • · · ja elastisen kappaleen 2 alapinta on vastaavalla tavalla kiilamaisesti muotoiltu.Fig. 1 shows a wheel consisting of a body 1 attached to a axis of rotation and a body 2 of elastic material, such as rubber, disposed on the outer periphery of the body. The outer periphery of the wheel frame, i.e. the peripheral surface facing the wood frame, forms a continuous recess around the wheel into which the body 2 is located. The recess has a flat bottom surface 6 and inclined support surfaces 7 and 8 disposed radially from the wheel, forming the recess edges. The axial bottom surface of the body 15 is resting freely against the bottom surface 6 of the recess and the oblique side surfaces on both sides thereof, respectively, against the supporting surfaces 7 and 8. The outer surface of the body 2 may additionally have transverse gripping elements, e.g. suitably. Examples of this in the figure are the projections 2a in the slightly concave contact surface in the resting-20 position. In addition, elongate reinforcements 3 may extend inside the piece 2 in its longitudinal direction. The recess may also have other types of design, for example, portions of the outer edges of the bevelled support surfaces 7 and 8 may be more axial and elastic body 2 is: It is also characteristic of this embodiment that the outer circumference of the wheel body 1 has wedge-like support surfaces and the lower surface of the elastic body 2 is similarly wedged.

• # · • · · 30 Pyörän painuessa vasten käsiteltävää puunrunkoa vaikuttaa kappalee-seen ulkokehän suunnasta voima, jota on havainnollistettu nuolella F. .··. Koska kappale 2 on massiivimateriaalia, välittyy voima myös viistoihin, toisiaan vasten oleviin pintoihin. Katkoviivoilla on merkitty lisäksi viis-toissa tukipinnoissa 7, 8 olevia säteissuuntaisia kohoumia 4, jotka sijoit-35 tuvat kappaleessa 2 viistoissa pinnoissa oleviin vastaaviin uriin kontak-. !·. tin varmistamiseksi rungon 1 ja kappaleen 2 välillä. Kappaleen 2 va-.---. paan liikkuvuuden ja muotoilun ansiosta saadaan aikaan pyörän rungon 1 ja elastisen kappaleen 2 välille variaattorin tapainen voiman välitty- 4 109102 minen. Lisäksi kappaleen 2 elastisia ominaisuuksia voidaan käyttää täydellisesti hyväksi. Vulkanoinnin puuttuminen mahdollistaa materiaalin sivupintojen ja pohjapinnan vapaan liikkuvuuden kuormituksessa.• # · • · · 30 As the wheel presses against the wood frame to be treated, the body is subjected to a force exerted from the outer circumference, illustrated by arrow F. ···. Since the piece 2 is of solid material, the force is also transmitted to the bevelled surfaces facing each other. In addition, the dashed lines indicate radial projections 4 on the fifteen support surfaces 7, 8, which are disposed in corresponding grooves on the oblique surfaces in paragraph 2. ! ·. between frame 1 and paragraph 2. Chapter 2 va -.---. due to the mobility and design of the wheel, a force-like transmission of the force between the wheel body 1 and the elastic body 2 is obtained. In addition, the elastic properties of paragraph 2 can be fully utilized. The lack of vulcanization allows free movement of the side and bottom surfaces of the material under load.

5 Kuvassa 1 näkyy vielä, kuinka runko 1 koostuu kahdesta puoliskosta 1a ja 1b. Puoliskot ovat kiekkomaisia kappaleita, jotka on muodostettu le-vymateriaalista siten, että ensimmäisen puoliskon 1a lieriömäinen keskiosa sijoittuu toisen puoliskon 1b keskellä olevaan aukkoon. Ensimmäisen puoliskon 1a lieriömäisen keskiosan ympärillä on säteissuun-10 täinen levyosa, jossa on sopivin kulmaetäisyyksin reikiä kiinnityselimiä varten. Tämän säteissuuntaisen osan reunaan liittyy ulkokehän syvennyksen pohjapinnan 6 osittain muodostava aksiaalisuuntainen levyosa, jonka ulompaan reunaan liittyy em. viiston tukipinnan 7 muodostava levyosa. Toisessa puoliskossa 1b on keskisen aukon ympärillä säteis-15 suuntainen levyosa, jossa on myös tietyin etäisyyksin reikiä kiinnitys-elimiä varten ja tämän osan ulkoreunassa syvennyksen pohjapinnan 6 toisen puoliskon muodostava aksiaalisuuntainen levyosa, jonka ulompaan reunaan liittyy toisen viiston tukipinnan 8 muodostava osa.Figure 1 further shows how the body 1 is composed of two halves 1a and 1b. The halves are disk-like pieces formed of a sheet material such that the cylindrical middle portion of the first half 1a is located in an opening in the middle of the second half 1b. Around the cylindrical center portion of the first half 1a, there is a radially oriented plate portion having holes at suitable angles for mounting means. To the edge of this radial portion there is an axial plate portion which partially forms the bottom surface 6 of the peripheral recess, the outer edge of which is joined by the plate portion forming the abovementioned support surface 7. The second half 1b has a radial-plate portion about the central opening which also has holes for fastening members at certain distances and an axial plate portion forming the second half of the recess bottom surface 6 at its outer edge, the outer portion of which is formed by a second sloping support surface 8.

20 Puoliskot voidaan valmistaa valamalla, hitsaamalla, rullamuovaamalla tai muulla sopivalla tavalla.The halves can be made by casting, welding, roll forming or other suitable means.

Puoliskot 1a ja 1b voidaan liittää toisiinsa työntämällä toisen puoliskon • · 1b aukko ensimmäisen puoliskon 1a lieriömäisen osan ympärille ja • · ; ”25 kiinnittämällä osat yhteen puoliskojen säteissuuntaisten levyosien kohdakkain osuvien reikien läpi viedyillä kiinnityselimillä 5, kuten pulteilla. Asennettaessa elastinen kappale 2 rungon 1 ulkokehälle voidaan se L:\· sijoittaa ensimmäiseen puoliskoon 1a sivusta päin, minkä jälkeen toi- :T: nen puolisko 1b työnnetään sivusta kiinni ensimmäiseen puoliskoon 1a.The halves 1a and 1b can be joined by inserting an opening in the second half • · 1b around the cylindrical portion of the first half 1a and • ·; '25 by securing the parts together by means of fastening means 5, such as bolts, inserted through the matching holes in the radial plates of the halves. When the elastic body 2 is mounted on the outer circumference of the body 1, it can be L: \ · placed on the first half 1a from the side, after which the second half 1b is pushed to the first half 1a.

3030

Kuvassa 2 on esitetty eräs vaihtoehto, jossa yleinen toimintaperiaate ja rungon 1 sekä kappaleen 2 muotoilu on sama kuin kuvassa 1. Puoliskojen 1a ja 1b välinen kiinnitys on tässä muodostettu joustavaksi siten, että puoliskot 1a ja 1b puristuvat aksiaalisuunnassa toisiaan 35 vasten tietyllä jousivoimalla, joka on saatu aikaan kiinnityselimenä 5 . !·. toimivan pultin kannan ja toisen puoliskon 1b väliin sijoitetulla jousella .·*. 9. Tämä lisää koko pyörän muotoutumismahdollisuuksia, koska myös 5 109102 puoliskot 1a ja 1b pääsevät liikkumaan joustavasti toistensa suhteen voiman vaikuttaessa nuolen F suunnasta kappaleeseen 2.Figure 2 shows an alternative in which the general principle and the design of the body 1 and the body 2 are the same as in Figure 1. Here the attachment between the halves 1a and 1b is formed so that the halves 1a and 1b are clamped axially against each other by a certain spring force provided as a fastening member 5. ! ·. with a spring located between the working bolt head and the second half 1b. 9. This increases the size of the wheel muotoutumismahdollisuuksia, 5 109 102 as the two halves 1a and 1b can move flexibly relative to each other force acting on the arrow F direction of the body 2.

Kuvissa 1 ja 2 on esitetty lisäksi rengas 10, jolla syvennyksen pohjassa 5 oleva, puoliskojen 1a ja 1b väliin jäävä rako voidaan sulkea asennuksen yhteydessä.Figures 1 and 2 further show a ring 10 for closing the gap in the bottom 5 of the recess between the halves 1a and 1b during installation.

Kuvassa 3 on esitetty vaihtoehtoinen syvennyksen ja elastisen kappaleen 2 muoto, jossa tukipinnat 7, 8 etääntyvät toisistaan pyörän 10 keskiosan suuntaan mentäessä. Tässä vaihtoehdossa kappaleella 2 on vastaava pohjasta leveämpi poikkileikkausmuoto, ja se on hyvin suojattu. Tukipinnat 7,8 voivat olla myös yhdensuuntaiset ja kohtisuorassa pyörimisakselia vastaan ja kappaleella 2 vastaava muoto.Fig. 3 shows an alternative shape of the recess and the elastic body 2, in which the support surfaces 7, 8 are spaced apart in the direction of the center of the wheel 10. In this alternative, the piece 2 has a corresponding wider cross-sectional shape at the bottom and is well protected. The bearing surfaces 7,8 may also be parallel and perpendicular to the axis of rotation and the corresponding shape of the body 2.

1515

Kuvassa 4 on esitetty osa, jonka yhteydessä käytetään puunsyöttölai-tetta. Osa on maastossa liikuvan metsätyökoneen puomiston päässä oleva puuta käsittelevä osa, jossa on pari edellä kuvattuja pyöriä puun syöttämiseksi käsittelyn aikana. On myös mahdollista, että vain toinen 20 pyöristä on keksinnön mukainen, mutta mielellään molemmilla pyörillä on edellä kuvatut rakenteet.Figure 4 shows a part in connection with which a wood feeder is used. The part is a wood handling part at the end of a boom of a moving forestry machine with a pair of wheels described above to feed the wood during processing. It is also possible that only one of the 20 wheels is in accordance with the invention, but preferably both wheels have the structures described above.

Keksintöä ei ole edellä rajoitettu ainoastaan kuvissa esitettyihin suori- • tusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittä-: ’·-25 män keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Rungon 1 rakenne voi olla toi- senlainen, syvennyksen muodon niin salliessa se voi olla esimerkiksi valmistettu yhdestä kappaleesta, jolloin rengasmainen kappale 2 täy-: tyisi kuitenkin sijoittaa katkaistuna rungon ympärille ja liittää päistään . * j *. yhteen. Kappaleessa 2 voi olla myös jonkin verran ontelolta, mutta se 30 on aina siinä määrin massiivinen, että syötön aiheuttama voima välittyy ...,: sivupintoihin ja pohjapintaan.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures above, but may be modified within the scope of the claimed inventive idea. The body 1 may have a different structure, for example, if the shape of the recess permits it, to be made of a single piece, whereby the annular body 2 would still have to be cut off around the body and joined at its ends. * j *. together. There may also be some cavity in body 2, but it is always massive to such an extent that the force exerted by the feed is transmitted to the side surfaces and the bottom surface.

• t• t

Claims (3)

6 1091026, 109102 1. Puunsyöttölaitteen pyörä, jossa on pyörimisakseliin kiinnitetty runko 5 (1) ja sen ulkokehälle sijoitettu rengasmainen, elastista materiaalia ole va kappale (2), joka on sijoitettu rungon (1) ulkokehällä olevaan syvennykseen, jota rajoittaa sivuilta eli pyörimisakselin suunnassa tukipinnat (7, 8), joita vasten kappaleen (2) sivupinnat asettuvat ja ovat yhdessä syvennyksen pohjapintaa (6) vasten asettuvan kappaleen (2) pohjapin-10 nan kanssa vapaasti pintojen suhteen liikkuvia, tunnettu siitä, että kappale (2) on järjestetty välittämään vetoa syötettävään puuhun pyörän rungosta elastisen materiaalin kuormituksen määräämällä tavalla, jolloin sen ulkopinta muodostaa kontaktipinnan syötettävään puuhun.A wood feeding device wheel having a body 5 (1) attached to a axis of rotation and an annular elastic material body (2) disposed on its periphery and disposed in a recess in the outer circumference of the body (1), bounded by sideways support surfaces (7). 8) against which the side surfaces of the body (2) are movable relative to the surfaces, together with the bottom surface of the body (2) against the bottom surface of the recess (6), characterized in that the body (2) is arranged to convey traction the body in a manner determined by the load of the elastic material, whereby its outer surface forms a contact surface with the wood to be fed. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörä, tunnettu siitä, että runko (1) on muodostettu pyörimisakselin suunnassa toisiinsa kiinnitettävistä ja irrotettavista puoliskoista (1a, 1b).Wheel according to Claim 1, characterized in that the frame (1) is formed by halves (1a, 1b) which can be fastened and detached in the direction of the axis of rotation. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pyörä, tunnettu siitä, että puolis-20 kot (1a, 1b) on kiinnitetty toisiinsa jousikuormitteisesti. 109102Wheel according to Claim 2, characterized in that the half-bodies (1a, 1b) are spring-loaded to each other. 109102