NL9500343A - Device for gripping objects and causing the gripped objects to rotate about a horizontal axis - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device for gripping objects, preferably elongate objects, for example trees, and causing the gripped objects to rotate about a horizontal axis, comprising gripper means for gripping the objects which are to be rotated, rotational drive means for driving the gripper means in rotation about the horizontal axis, and a brake, which is connected to the gripper means, for decelerating the rotational movement of the gripper means. The rotational drive means preferably comprise a hydraulic motor, and the brake is a disc brake.

Description

INRICHTING VOOR HET AANGRIJPEN VAN VOORWERPEN EN HET OVER EEN HORIZONTALE AS DOEN ROTEREN VAN DE AANGEGREPEN VOORWERPENApparatus for gripping objects and rotating the objects engaged on a horizontal axis

De uitvinding betreft een inrichting voor het aangrijpen van voorwerpen en het over een horizontale as doen roteren van de aangegrepen voorwerpen, omvattende aan-grijpmiddelen voor het aangrijpen van de te roteren voorwerpen, rotatieaandrijfmiddelen voor het in rotatie om de horizontale as aandrijven van de aangrijpmiddelen.The invention relates to a device for gripping objects and rotating the gripped objects over a horizontal axis, comprising gripping means for gripping the objects to be rotated, rotary drive means for driving the gripping means in rotation about the horizontal axis.

Een dergelijke inrichting vindt bijvoorbeeld toepassing bij het rooien van bomen. Hierbij grijpt de aangrijp-inrichting de te rooien boom aan, waarbij, wanneer deze boom voldoende klein is, de boom uit de grond getrokken wordt en horizontaal wordt geplaatst. Wanneer de boom groter is, wordt na het aangrijpen de stam afgezaagd, waarna de boom door de aangrijpinrichting wordt gekanteld. Het aangrijpen van de stam van de boom vindt in het algemeen niet in het zwaartepunt van de boom plaats, doch veelal op een afstand van één tot enkele centimeters boven de grond. Dit betekent dat tijdens het kantelen een zeer groot moment op de aangrijpinrichting wordt uitgeoefend, hetgeen door de veelal toegepaste hydromotoren niet kan worden uitgeoefend, tenzij deze overmatig groot worden gedimensioneerd.Such a device is used, for example, for grubbing trees. The gripping device hereby engages the tree to be harvested, wherein, when this tree is sufficiently small, the tree is pulled out of the ground and placed horizontally. When the tree is larger, the trunk is cut off after engagement, after which the tree is tilted by the gripping device. The gripping of the trunk of the tree generally does not take place in the center of gravity of the tree, but usually at a distance of one to a few centimeters above the ground. This means that during the tilting a very great moment is exerted on the gripping device, which cannot be exerted by the hydromotors that are often used, unless they are dimensioned excessively large.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een dergelijke inrichting, waarbij een hydromotor met een beperkt vermogen voldoende is voor het laten kantelen van de boom.The object of the invention is to provide such a device, wherein a hydromotor with a limited power is sufficient for tilting the boom.

Dit doel wordt bereikt door een met de aangrijpmiddelen verbonden rem voor het afremmen van de rotatiebeweging van de aangrijpmiddelen.This object is achieved by a brake connected to the engaging means for slowing down the rotational movement of the engaging means.

Door de rem wordt het door de boom opgewekte moment opgevangen, waardoor het door de hydromotor op te vangen moment zo klein is dat dit geen overmatig grote dimensio-nering van de hydromotor met zich meebrengt.The brake absorbs the moment generated by the tree, so that the moment to be received by the hydraulic motor is so small that it does not entail an excessively large dimensioning of the hydraulic motor.

Dit voordeel doet zich niet alleen voor bij het rooien van bomen, doch evenzeer bij bijvoorbeeld het slopen van bouwwerken, waarbij aangegrepen voorwerpen veelal niet in hun zwaartepunt worden aangegrepen en geroteerd moeten worden, voordat zij bijvoorbeeld op een vrachtwagen worden geplaatst om te worden afgevoerd. Ook hier vindt de uitvinding een toepassing.This advantage does not only occur when grubbing trees, but also when demolishing buildings, for example, in which gripped objects are often not engaged in their center of gravity and have to be rotated, for example, before they are placed on a truck for removal. The invention is also used here.

Bij voorkeur is een dergelijke inrichting verbonden met de arm van een graafmachine.Preferably, such a device is connected to the arm of an excavator.

Andere aantrekkelijke voorkeursuitvoeringsvormen blijken uit de onderconclusies.Other attractive preferred embodiments are apparent from the sub-claims.

Vervolgens zal de uitvinding worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, waarin voorstellen: figuur 1: een perspectivisch aanzicht van een inrichting volgens de uitvinding bij het rooien van een boom; figuur 2: een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een inrichting volgens de uitvinding; figuur 3: een gedeeltelijk weggebroken perspectivisch aanzicht van een andere zijde van de in figuur 2 afgebeel-de inrichting, waarbij een ander type stronkenfrees is toegepast; en figuur 4: een perspectivisch aanzicht van de inrichting tijdens het uitvoeren van een op het rooien van een boom volgende bewerking.The invention will be elucidated hereinbelow with reference to the annexed drawings, in which: figure 1 shows a perspective view of a device according to the invention when lifting a tree; figure 2 is a partly broken away perspective view of a device according to the invention; figure 3 is a partly broken away perspective view of another side of the device shown in figure 2, in which a different type of stump grinder is used; and figure 4 is a perspective view of the device during the execution of an operation subsequent to the lifting of a tree.

In figuur 1 is een vrachtwagen 1 afgebeeld, waaraan een arm 2 bevestigd is, aan het einde waarvan de inrichting 3 volgens de uitvinding is bevestigd. Het is uiteraard mogelijk de inrichting 3 volgens de uitvinding te bevestigen aan de arm van een graafmachine of een ander zwaar werktuig.Figure 1 shows a truck 1 to which an arm 2 is attached, at the end of which the device 3 according to the invention is attached. It is of course possible to attach the device 3 according to the invention to the arm of an excavator or other heavy implement.

Bij de in figuur 1 weergegeven situatie wordt de inrichting 3 gebruikt voor het rooien van een boom 4. In figuur 1 is zichtbaar dat de inrichting 3 wordt gevormd door een hulpframe 5 dat vast met de arm 2 verbonden is. Aan het hulpframe 5 is een frame 6 bevestigd, waaraan twee grijpers 7,8 draaibaar zijn bevestigd. Aan het frame 6 is verder een zaaginrichting 9 en een stronkenfrees 10 bevestigd.In the situation shown in figure 1, the device 3 is used for harvesting a tree 4. In figure 1 it can be seen that the device 3 is formed by an auxiliary frame 5 which is fixedly connected to the arm 2. A frame 6 is attached to the auxiliary frame 5, to which two grippers 7,8 are rotatably attached. A sawing device 9 and a stump grinder 10 are further attached to the frame 6.

De constructie van de inrichting is beter zichtbaar in figuur 2. Uit figuur 2 blijkt dat aan het frame 6 twee reeksen beugels 11,12 zijn bevestigd die elk aan een tot het frame behorende plaat 13 zijn bevestigd, bijvoorbeeld door lassen. Door deze beugels 11,12 strekt zich een as 14, respectievelijk 15 heen uit.The construction of the device is more visible in figure 2. It can be seen from figure 2 that the series 6 has two series of brackets 11,12, each of which is fixed to a plate 13 belonging to the frame, for instance by welding. Axes 14 and 15 respectively extend through these brackets 11,12.

Vast met de as 14 is een onderste grijparm 16 verbonden, evenals een in de tekening weggebroken getekende bovenste grijparm 17. De grijparmen 16,17 vormen tezamen een grijpklauw. Zij zijn aan hun einden verbonden door de slechts gedeeltelijk getoonde verbindingsbalk 18. Evenzo is met de as 15 een onderste grijparm 19 verbonden, evenals een bovenste grijparm 20, die onderling worden verbonden door een verbindingsbalk 21.Fixedly to the shaft 14 is a lower gripping arm 16, as well as an upper gripping arm 17, shown in the drawing, broken away. The gripping arms 16, 17 together form a gripping claw. They are connected at their ends by the connecting bar 18, which is only partly shown. Likewise, a lower gripping arm 19 is connected to the shaft 15, as is an upper gripping arm 20, which are mutually connected by a connecting bar 21.

Verder is zichtbaar dat elk van de grijparmen 16,17, 19,20 gevormd wordt door twee parallelle platen 22, respectievelijk 23, die elk van inwendige vertanding 24 zijn voorzien. Beide platen 22,23 zijn verbonden door een zich daartussen uitstrekkende plaat 25. Aldus wordt een stevig geheel verkregen.Furthermore, it can be seen that each of the gripping arms 16, 17, 19, 20 is formed by two parallel plates 22, 23, respectively, which are each provided with internal teeth 24. Both plates 22, 23 are connected by a plate 25 extending between them. Thus a solid whole is obtained.

Voor het aandrijven van de grijpklauwen 7,8 zijn op de rotatieas 14 reeksen hefbomen 26 aangebracht die aan hun vrije einde zijn verbonden door middel van een as 27. Evenzeer zijn op de andere as 15 reeksen hefbomen 28 aangebracht die verbonden worden door een niet in de tekening weergegeven as.For driving the gripping claws 7,8, series of levers 26 are arranged on the rotation shaft 14, which are connected at their free end by means of a shaft 27. Likewise, series of levers 28 are connected to the other shaft 15, which are connected by a not in as shown in the drawing.

De niet in de tekening weergegeven as en de as 27 worden verbonden door twee hydraulische cilinders 29,30 die bij bekrachtiging de grijpklauwen 7,8 doen roteren rondom de desbetreffende assen 14,15.The shaft and shaft 27 not shown in the drawing are connected by two hydraulic cylinders 29,30 which, when energized, rotate the gripping claws 7,8 around the respective shafts 14,15.

Voor het synchroniseren van de beweging van beide grijpklauwen 7,8 zijn op de as 14 hulphefbomen 31 aangebracht, waarbij op de as 15 twee hulphefbomen 32 zijn aangebracht die onderling worden verbonden door een ver-effeningshefboom 33. Deze hefbomen dragen er zorg voor dat de bewegingen van beide klauwen 7,8 gesynchroniseerd is.For synchronizing the movement of both gripping claws 7,8, auxiliary levers 31 are arranged on the shaft 14, two auxiliary levers 32 being arranged on the shaft 15, which are mutually connected by an equalizing lever 33. These levers ensure that the movements of both claws 7,8 is synchronized.

Om bij het aangrijpen van een boom te voorkomen dat de boom tegen de hefbomen en andere synchronisatie- en aandrijfelementen van de klauwen aan wordt gedrukt, zijn op de plaat 13 zich loodrecht daarop uitstrekkende platen 34 gelast die aan hun buitenzijde van een vertanding 35 zijn voorzien. Aan de onderzijde van de plaat 13 is verder een hefboom 36 bevestigd, waarop een zaaginrichting 37 is aangebracht die gevormd wordt door een hydromotor 38 en een daaraan bevestigd zaagblad 29, waaromheen een door de hydromotor aangedreven ketting 40 wordt geleid.In order to prevent the boom from being pressed against the levers and other synchronizing and driving elements of the claws when engaging a tree, plates 34 extending perpendicularly thereto are welded to the plate 13 and provided with a toothing 35 on their outside . Furthermore, a lever 36 is mounted on the underside of the plate 13, on which a sawing device 37 is formed, which is formed by a hydraulic motor 38 and a saw blade 29 attached thereto, around which a chain 40 driven by the hydraulic motor is guided.

Aan de bovenzijde van het frame 6 is op een console 41 een stronkenfrees 42 bevestigd. Bij de in fig. 3 weergegeven uitvoering is sprake van een ander type stronken-frees 55.A stump grinder 42 is mounted on a console 41 at the top of the frame 6. The embodiment shown in Fig. 3 refers to a different type of stump grinder 55.

De desbetreffende onderdelen zijn eveneens zichtbaar in figuur 3. Op het hulpframe 5 dat gevormd wordt door een doos 43 is een as 44 bevestigd, waarop de tot het frame 6 behorende, aan de plaat 13 bevestigde kast 45 is gelagerd. Aldus is het frame 6 roteerbaar ten opzichte van het subframe 5. Voor het in rotatie aandrijven van het frame 5 is in de kast 43 een hydromotor 46 aangebracht, waarvan de uitgaande as 47 verbonden is met een rondsel 48 dat in aangrijping is met een inwendig vertande krans 49 die verbonden is met de kast 45.The relevant parts are also visible in figure 3. On the auxiliary frame 5 which is formed by a box 43 a shaft 44 is mounted, on which the box 45 belonging to the frame 6, mounted on the plate 13, is mounted. Thus, the frame 6 is rotatable relative to the sub-frame 5. To drive the frame 5 in rotation, a housing 46 is provided in the housing 43, the output shaft 47 of which is connected to a pinion 48 which is engaged with an internal toothed ring 49 which is connected to the box 45.

Voor het afremmen van de rotatie van het frame 6 ten opzichte van het subframe 5 is de krans 49 aan zijn buitenzijde voorzien van een deel van een schijfrem vormende frictiering 50. Aan de kast 43 zijn verder twee remblok-houders 51,52 bevestigd die voorzien zijn van remklauwen 53 die in aangrijping kunnen worden gebracht met de frictiering 50. Het is uiteraard mogelijk meer remblokhouders toe te passen.In order to slow down the rotation of the frame 6 relative to the subframe 5, the rim 49 is provided on its outside with a part of a disc brake forming friction ring 50. On the case 43, two brake pad holders 51, 52 are further provided, which are provided are of calipers 53 which can be engaged with the friction ring 50. It is of course possible to use more brake pad holders.

De remklauwen worden hydraulisch bekrachtigd. Zij worden bestuurd door in de tekening niet weergegeven elektrisch bediende kleppen. Dit leidt tot een beperking van het aantal hydraulische leidingen.The calipers are powered hydraulically. They are controlled by electrically operated valves, not shown in the drawing. This leads to a limitation of the number of hydraulic lines.

Met behulp van deze inrichting kan de rotatiebeweging van het frame 6 ten opzichte van het subframe 5 met de hand of automatisch worden afgeremd.With the aid of this device, the rotational movement of the frame 6 relative to the subframe 5 can be slowed down manually or automatically.

Vervolgens zal de werking van de onderhavige inrichting worden besproken.Next, the operation of the present device will be discussed.

Voor het rooien van een boom 4 wordt de vrachtwagen 1 gemanouvreerd naar de in figuur 1 weergegeven positie, en wordt de arm 2 zodanig gemanouvreerd, dat de tot de inrichting 3 behorende grijparmen 7,8 in aangrijping kunnen worden gebracht met de stam van de boom 4. Vervolgens worden de desbetreffende hydraulische cilinders 29,30 geactiveerd, waardoor de klauwen 7,8 de boom 4 aangrijpen. Vervolgens worden de remmen 51,52 geactiveerd om door het zagen veroorzaakte trillingen te dempen. Daarna wordt met behulp van de zaaginrichting 9 de stam kort boven de stronk afgezaagd, waarna de hydromotor 46 wordt geactiveerd voor het naar een voorafbepaalde zijde laten hellen van de inmiddels afgezaagde boom 4. Vervolgens worden de remmen 51,52 iets gelost, zodat rotatie, zij het beheerst, kan plaatsvinden, en de boom op de grond kan worden gelegd .For lifting a tree 4, the truck 1 is maneuvered to the position shown in figure 1, and the arm 2 is maneuvered such that the gripping arms 7,8 belonging to the device 3 can be brought into engagement with the trunk of the tree 4. Subsequently, the respective hydraulic cylinders 29,30 are activated, whereby the claws 7,8 engage the boom 4. Then, the brakes 51,52 are activated to dampen saw-induced vibrations. Then, with the aid of the sawing device 9, the trunk is sawn shortly above the stump, after which the hydraulic motor 46 is activated to tilt the meanwhile sawn-off tree 4 to a predetermined side. Then the brakes 51, 52 are released slightly so that rotation, albeit under control, can take place, and the tree can be laid on the ground.

Hierna kunnen de takken van de boom worden verwij-derd, en kan de boom na al of niet in stukken te zijn gezaagd worden afgevoerd. Dan is de situatie verkregen die in figuur 4 is afgebeeld.After this, the branches can be removed from the tree, and the tree can be removed after cutting into pieces or not. Then the situation shown in figure 4 is obtained.

Vervolgens wordt de inrichting 3 weer in de nabijheid van de boom gebracht, waarna de inrichting geroteerd wordt rond de horizontale as 44, zodat de stronkenfrees 41,42 naar beneden is. Deze wordt vervolgens geactiveerd, waarna, wanneer dit gewenst is, de resterende boomstronk 54 kan worden weggefreesd.The device 3 is then brought back into the vicinity of the tree, after which the device is rotated about the horizontal axis 44, so that the stump grinder 41, 42 is down. This is then activated, after which, if desired, the remaining tree stump 54 can be milled away.

Claims (14)

1. Inrichting voor het aangrijpen van voorwerpen en het over een horizontale as doen roteren van de aangegrepen voorwerpen, omvattende aangrijpmiddelen voor het aangrijpen van de te roteren voorwerpen, rotatieaandrijf-middelen voor het in rotatie om de horizontale as aandrij-ven van de aangrijpmiddelen, gekenmerkt door een met de aangrijpmiddelen verbonden rem voor het afremmen van de rotatiebeweging van de aangrijpmiddelen.1. Device for gripping objects and for rotating the gripped objects on a horizontal axis, comprising gripping means for gripping the objects to be rotated, rotary driving means for driving the gripping means in rotation about the horizontal axis, characterized by a brake connected to the engaging means for slowing down the rotational movement of the engaging means. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de aangrijpmiddelen zijn ingericht voor het aangrijpen van langgerekte voorwerpen, bijvoorbeeld bomen.Device as claimed in claim 1, characterized in that the engaging means are arranged for engaging elongated objects, for instance trees. 3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de rotatieaandrijfmiddelen een hydromotor omvatten en dat de rem een schijfrem is.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary drive means comprise a hydraulic motor and the brake is a disc brake. 4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, gekenmerkt door besturingsmiddelen voor het besturen van de druk, waarmee de rem aangrijpt.Device as claimed in claim 1, 2 or 3, characterized by control means for controlling the pressure with which the brake engages. 5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de besturingsmiddelen door elektrisch bestuurbare kleppen worden gevormd.Device according to claim 4, characterized in that the control means are formed by electrically controllable valves. 6. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting verbonden is met de arm van een graafmachine.Device according to any of the preceding claims, characterized in that the device is connected to the arm of an excavator. 7. Inrichting volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aangrijpmiddelen op een frame bevestigd zijn dat door de rotatiemiddelen om de horizontale as roteerbaar is.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the engaging means are mounted on a frame which is rotatable about the horizontal axis by the rotation means. 8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de aangrijpmiddelen twee elk draaibaar aan het frame bevestigde klauwen omvatten die door middel van een hydraulische cilinder aandrijfbaar zijn.Device as claimed in claim 7, characterized in that the engaging means comprise two claws each rotatably attached to the frame, which are drivable by means of a hydraulic cylinder. 9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de klauwen kinematisch met elkaar zijn gekoppeld door een vereffeningsverbinding.Device according to claim 8, characterized in that the claws are kinematically coupled to each other by an equalizing connection. 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de klauwen elk twee armen omvatten die aan hun einden door een verbinding met elkaar verbonden zijn.Device according to claim 9, characterized in that the claws each comprise two arms which are connected to each other at their ends by a connection. 11. Inrichting volgens conclusie 7, 8, 9 of 10, met het kenmerk, dat aan het frame een zaaginrichting is bevestigd.Device according to claim 7, 8, 9 or 10, characterized in that a sawing device is attached to the frame. 12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de zaaginrichting een hydraulisch aangedreven kettingzaag omvat.Device according to claim 11, characterized in that the sawing device comprises a hydraulically driven chain saw. 13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de zaaginrichting een voedingsaandrijfinrichting omvat die wordt stopgezet, wanneer de druk in de naar de kettingzaag leidende leiding een voorafbepaalde waarde overschrijdt .Device according to claim 12, characterized in that the sawing device comprises a feed driving device which is stopped when the pressure in the pipe leading to the chainsaw exceeds a predetermined value. 14. Inrichting volgens een van de conclusies 7-13, met het kenmerk, dat aan het frame een stronkenfrees is bevestigd.Device according to any one of claims 7-13, characterized in that a stump grinder is attached to the frame.