一种轮子

摘要

本发明涉及一种轮子，所述轮子用于除去物品的表面层，所述轮子具有一个或多个主刀片，该主刀片被定向在与所述轮子运行时旋转的方向基本相交叉，特征在于所述轮子包括一次级切割刀片，该次级切割刀片被定向在与所述轮子运行时旋转方向基本相同的方向。

权利要求

1.一种轮子，被设置成可除去树干或树枝的树皮，所述轮子具有一个或多个主刀片，该主刀片被定向在与所述轮子运行时旋转的方向基本相交叉，其特征在于：所述轮子包括一次级切割刀片，该次级切割刀片被定向在与所述轮子运行时旋转方向基本相同的方向。

2.如权利要求1所述的轮子，所述轮子形式为用于收割机头的剥皮轮。

3.如权利要求1或2所述的轮子，其包括一接触面，该接触面具有所述的一个或多个主刀片，所述主刀片被定向为与所述轮子旋转的方向基本相交叉。

4.如权利要求1所述的轮子，其中所述主刀片是弯曲的。

5.如权利要求3所述的轮子，其中所述次级切割刀片被定向在所述轮子旋转的方向并被对准，以形成绕所述接触面的周围的准连续或连续的切割面。

6.如权利要求1所述的轮子，其具有超过一个的次级切割刀片。

7.一种收割机头，其包括权利要求1-6任一项所述的轮子。

8.一种收割树干或树枝的方法，其特征为使用如权利要求7所述的收割机头的步骤。

说明书

一种轮子

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轮子，特别是涉及一种用于林业产业的轮子。

背景技术

[0002] 现代林业实践常常利用机械收割机，以在单一过程中伐树、除去侧枝及切割树干成不同长度。

[0003] 机械收割机通常包括一收割机头，其连接至诸如挖掘机或轮式收割机的液压操纵机械的机械臂的端部。所述收割机头被机动操纵至树的底部，在那里它紧夹住树干并利用连接至所述收割机头的锯从所述树的树桩切割树干。然后所述树干被驱动穿过所述头，通过连接至所述收割机头的砍伐枝桠刀除去任何侧枝。所述树干也可以被机动操纵进一垛上的位置并利用连接至所述收割机头的锯切割成不同长度。

[0004] 树干被连接至收割机头的若干液压驱动轮紧夹。每一轮的外部接触面紧靠所述树干。所述接触面被设置成可增强它与树干之间的摩擦力，从而减少滑移，增加树穿过所述头的速率。

[0005] 这可通过若干方法完成。一种方法通称为拇指型，利用若干自所述接触面的锥形突起，以提供若干相对树干的高压点。此类型的轮子的不利之处是需要紧夹所述树干的压力可能损伤木头底层。如果树皮的表面很硬并高度成形或如果所述表面对于突起太滑以致不能有效地紧夹，则也可能发生滑移。

[0006] 在木头外表层的保护是最重要的情况下，所述轮可以由橡胶制成，具有铸造的链子覆盖在围绕所述轮的外表面。

[0007] 根据木材将要进行的用途选择轮子的类型。

[0008] 对于用作木板的木头，通常要求保护外表层，以限制所述表面或接近所述表面的木头的损伤。在一些这类情况下，也要求尽可能保留大量树上的树皮，以减少木材的着色。此情况典型地用于软木，例如辐射松。

[0009] 在此情况下可以使用拇指型或橡胶轮。

[0010] 在其他情形下，木头被削成碎片以用作制浆的原料。这典型地应用于各种硬木，包括桉树和阿拉伯橡胶树。在这些情形中，希望在削成碎片之前通过使用剥皮轮除去树皮。

[0011] 美国专利5,111,860公开了一种剥皮装置的例子。

[0012] 典型地，剥皮轮的外部接触面被设置成包括一系列刀片，所述刀片被定向为与轮子旋转的方向基本相交叉。这些刀片被设计成穿透进树干的树皮中，从而提供牢固地紧夹在树干上。为了提供足够的夹力，这要求驱动树穿过收割机头以除去所有的树枝及控制树干，以能够精确测量树干的尺寸。

[0013] 所述刀片在树皮上的压紧动作释放树皮与树干之间的连结并至促进树皮的破碎以允许树皮被除去的程度。

[0014] 所述刀片被设置成使树干在穿过所述头时旋转。

[0015] 当所述树干移动穿过收割机头时，通过暴露更多树皮给其它剥皮设备，诸如安装在收割机头的前部的砍伐枝桠刀，所述树干的旋转改善收割机头的剥皮动作。

[0016] 如果没有旋转，将出现沿着树干纵向蔓延的规则的不连接式样的切口。利用此刀片结构得到的树干旋转，而不是产生沿着并围绕所述树的基本连续的螺旋状路径。

[0017] 在运转中，使用几个剥皮轮，以固定树干。这导致每次树干穿过收割机头时快速覆盖大部分树皮。

[0018] 所述刀片切出的所述式样切口和所述剥皮轮施加压力的组合效果，压缩、撕开树皮并使树皮从树干的外表破裂。

[0019] 令人惊讶地，尽管具有所有详述的考虑，利用上述的常规剥皮轮仍存在许多缺点。根据树的条件和类型，为了除去大多数或所有的树皮，可能需要几次使树干穿过所述头。这是费时间的，所以增加了额外费用。

[0020] 特别是，对于具有特别硬的树皮或长且纤维的树皮的树遭遇许多问题-一般发现对于诸如桉树和阿拉伯橡胶树的硬木树。

[0021] 当树皮被从轮子中除去时，树皮的断片经常堵塞进轮子的表面上的刀刃之间的空间内，导致机器停机。

[0022] 在一些情况下使用另一剥皮的方法是通过手工在木头的纹理方向切出切口，以在树皮上开一破缝，从而除去树皮。然后以沿着树干方向扩展所述破缝的方式手工撕拉树皮将其除去。此方法的缺点是费时费力，而且对劳动者具有潜在危险。所以它不适合现代林业实践。

[0023] 在需要除去树皮的情形中，提供作为机械收割过程的部分、能够有效且及时除去树皮的设备很有用。

[0024] 本说明书中引用的任何专利或专利申请在此都引入作为参考，不表示承认任何参考形成现有技术。申请人保留权利来质询此处所引用的文件的精确性和相关性。应当清楚地理解的是，虽然此处所引用的大量现有技术公开，但此引用并不意味着承认任何这些文件形成了本领域中的部分普通常识，无论是在新西兰还是任何其它国家。

[0025] 公认的词“包括”在不同的权限下可以被解释成排它或包含的意思。为了本说明书的目的，除非另外指出，所述词“包括”应当具有包含的意思-即它将意味着不仅包含直接引用所列出的组成，也包括其他未指明的组成或部件。此解释也用于在方法或过程的一个或多个步骤相关的词“包括的”或“包括”。

[0026] 本发明的一个目的是解决前述问题或者至少向公众提供一种有用的选择。

[0027] 通过阅读仅通过举例说明给出的随后描述，将可以清楚本发明的更多方面及优点。

发明内容

[0028] 根据本发明的一方面，提供一种用于除去一物品的表面层的轮子，所述轮子具有一个或多个主刀片，该主刀片被定向为与所述轮子运行时旋转的方向基本相交叉，其特征在于，

[0029] 所述轮子包括一次级切割刀片，该次级切割刀片被定向在与所述轮子运行时旋转方向基本相同的方向。

[0030] 贯穿本说明书，所述表面层为树皮，所述物品为树干或树枝，本发明的应用涉及林业产业。然而，应当理解的是，本发明的精神可被应用于其它产业和物品。例如，本发明也被用于剥去管和电线的外层。

[0031] 在一优选的实施例中，所述轮子是剥皮轮。

[0032] 贯穿本说明书提及的剥皮轮应当理解为意指与收割机头结合使用的轮子结构，以紧夹树的树干(或在一些情况下为树枝)并除去其表面层。

[0033] 通过调节施加于所述轮子的液压力，可以改变所述剥皮轮的进攻。根据树皮情况和轮子的效能，操作员可以增加或减少施加于所述轮子的夹紧压力。

[0034] 提及的所述轮子包括接触面，定义为围绕所述轮子的圆周并在轮子的外缘之间延伸形成的外表面。

[0035] 贯穿本说明书提及的一刀片应当被理解为被设置成形成一刀刃的工具。

[0036] 所述轮子的接触面被设置成包括一个或多个主刀片，该主刀片被定向为与所述轮子旋转的方向基本相交叉。

[0037] 应当想到，在本发明的优选的实施例中，所述主刀片具有与常规剥皮轮所使用的刀片相似的形状和设计。然而，这并不是看作对可结合其它设计的主刀片使用的本发明原理的限制。

[0038] 所述主刀片的用途是切入树皮以提供牢固地紧夹在所述树干上。这减少了使用其它类型的轮子可能发生的滑移，从而增加了树干穿过收割机头的运动的精确性。这要求提供足够的夹力以驱动树穿过收割机头，以除去所有树枝并控制树干以能够精确测量树干尺寸。

[0039] 尤其是对于要求有效地操作所述头时，树干的快速加速和减速同时提供精确的测量，这是重要的。

[0040] 通常，剥皮轮上的主刀片是弯曲的。当轮子旋转时，所述主刀片相对轮子的方向提供与轮子旋转的方向相交叉的力。这促使树干自旋以便当其运动穿过收割机头时旋转。

[0041] 在本发明中，所述剥皮轮包括至少一个次级切割刀片，该次级刀片被定向为与轮子旋转方向基本相同的方向。

[0042] 优选地，所述次级切割刀片被设置成可切穿树的树皮。

[0043] 所述次级刀片的用途是当所述刀片在树皮上移动时切穿所述树皮并在所述树皮中撕开一破缝。

[0044] 所述次级刀片的定向使其在所述主刀片切开的切口之间并基本垂直所述切口，大致平行于所述树皮的纹理方向切穿并撕开树皮。

[0045] 在一优选的实施例中，一个或多个次级刀片被定向在轮子旋转的方向并对准，以便形成围绕所述剥皮轮的接触面的四周的连续或准连续的切割面。

[0046] 当树干穿过收割机头时，此布置产生一连续或准连续的切穿树皮的切口，所述切口沿树干的所有长度延伸并穿过所述主刀片切出的切口式样。

[0047] 在一些应用中，优先地，所述剥皮轮包括超过一个所述的次级切割刀片。

[0048] 此布置的一个好处是所述次级刀片在树皮上切开的切口在所述主刀片压缩和损伤的树皮之间。联合所述主刀片的机械动作，这增强了树皮从树干破裂的可能性，因此减少要求剥皮所述树干的次数。树干穿过所述头的次数的减少的主要好处在于操作成本和收割时间。

[0049] 此布置的另一好处是所述次级刀片形成的切口被定位在沿树皮的纹理，所述纹理沿树干纵向蔓延，以使所述树皮以长条形式从树干脱落。

[0050] 所述次级刀片促进直接位于轮子下的树皮的裂开，所述轮子在该轮子直接和间接接触的区域展开并释放树皮。

[0051] 优选地，所述主刀片与次级刀片的壁相互成角度至一度数，以使小树皮碎片不楔入刀之间和阻塞所述剥皮轮。

[0052] 在运转中，所述收割机头将包括围绕树的四周设置的若干个剥皮轮。利用每一根据本发明设置的剥皮轮，当树干穿过所述收割机头时，沿着和围绕树干，通过所述次级刀片形成穿过所述树皮的等于轮子数量的一系列切口。这具有围绕树干并沿着所述纹理把树皮切薄螺旋状条的效果。

[0053] 所述主刀片的动作是压缩和释放树皮与树干之间的连结，以使一些树皮破裂。所述两组刀片的组合动作增强了单独由所述主刀片得到的树皮的切口和破裂。结果是所述树皮以大的条被除去。

[0054] 本发明超过现有技术的好处是更有效地除去树皮，导致减少剥皮需要的次数。次数的减少增加了收割机头的生产率并减少了对树干的损伤。

[0055] 本发明的另一好处是，由于本发明很大程度上减少了树皮阻塞在收割机头和剥皮轮内的可能，所以很少有停机时间。如前所述，树皮阻塞在收割机头和剥皮轮需要大量的人工投入以除去，这具有潜在的危险并显著地打断所述工具的效率。

[0056] 本发明的还一好处是，在优选的实施例中，在所述剥皮轮铸造时所述次级切割刀片沿着所述主刀片被成形为所述剥皮轮的部分。由于这不是部件上的增加，它是坚固的，不需要连接，也不需要显著地影响剥皮轮制造的成本。

附图说明

[0057] 通过阅读仅通过举例说明给出的以下详细描述并参照附图，将可以清楚了解本发明的更多方面，图中：

[0058] 图1表示一剥皮轮的透视图；及

[0059] 图2表示本发明所述的一剥皮轮的透视图；及

[0060] 图3表示本发明另一方面所述的一剥皮轮的透视图；及

[0061] 图4表示通过一剥皮轮形成的式样的一代表；及

[0062] 图5表示通过本发明所述的一剥皮轮形成的另一式样的一代表；及[0063] 图6表示包括有本发明所述的三个剥皮轮的一收割机头。具体实施方案

[0064] 图1表示一般用箭头(1)代表的常规剥皮轮的透视图。圆盘(2)绕轴(3)旋转，该轴在运行过程中被连接至一收割机头(见图6)。

[0065] 所述圆盘(2)具有一外部接触面(4)，在该外部接触面上，一组主刀片(5)被定向为与所述圆盘(2)绕所述轴(3)旋转的方向交叉。

[0066] 图2表示本发明所述的一剥皮轮(1)的透视图。本发明不同于图1中所示的常规剥皮轮之处在于增加了一刀片(6)，该刀片被定向在与轮子(2)绕所述轴(3)旋转的方向基本相同的方向。

[0067] 图3表示本发明所述的剥皮轮(1)的透视图，该剥皮轮(1)包括一组次级刀片(6)，所述刀片在与所述轮子旋转的方向基本相同的方向对准，以使所述刀片形成绕所述剥皮轮(1)的圆周的连续或准连续的切割面。

[0068] 图4表示使用图1所示的常规剥皮轮(1)得到的留在树干(8)上的切口(7)的式样类型的代表。在图4所示的例子中，所述树干以箭头所示方向运动通过所述剥皮轮(1)，并以逆时针方向旋转。

[0069] 图5表示使用图3所示的本发明所述的剥皮轮(1)产生的树干(8)上的式样类型的代表。所述式样如图4所示，增加了由所述次级刀片(6)产生的连续或准连续的螺旋状切口(9)。所得到的切口(9)与由所述主导片(5)形成的系列切口(7)交叉，所述切口(9)在树皮上打开一破缝，因此由于机械破裂而促进所述树干(8)的外表层的破裂和被除去。

[0070] 图6表示一收割机头，一般用箭头(10)代表，所述收割机头包括三个本发明所述的剥皮轮(1)。所述主刀片(5)和次级刀片(6)很容易看见。

[0071] 使用时，一树干(未示出)被定位在臂(11)与轮(1)之间，并通过前部刀(12)支撑至一程度。

[0072] 所述轮(1)相互接近移动以撕开所述树干的外表皮。所述轮(1)的旋转除了转动所述树干以推动所述树干穿过所述头(10)之外，该动作也使所述刀片(5)和(6)咬进所述树皮中，有助于如前所述的剥去所述树干的外表皮。

[0073] 以上仅通过举例说明描述了本发明的方面，并且应当理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以对其做出改动和添加。