PL231261B1 - Rębak - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest rębak do drewna przeznaczony do rozdrabniania drewna, odpadów drewnianych. Rębak znajdzie zastosowanie w pracach porządkowych w sadach, gospodarstwach domowych, leśnictwie i zakładach zieleni miejskiej do rozdrabniania drewna pochodzącego z wycinania gałęzi, konarów, krzewów, drzew.

W dotychczasowym stanie techniki znane są rębaki bębnowe i tarczowe występujące jako dwa osobne rozwiązania.

Znane są rozwiązania rębaków tarczowych przeznaczonych do wykonywania zrębków z o dpadów drzewnych powstałych przy pracach sadowniczych i leśnych.

Znane jest rozwiązanie rębaka, który jest podwieszany na układzie hydraulicznym ciągnika. Wał główny rębaka posiadający na jednym końcu tarczę z ostrzami tnącymi, a na drugim koło pasowe otrz ymuje napęd od wałka zdawczego mocy ciągnika poprzez sprzęgło kabłąkowe i przekładnię pasową. Inne rozwiązanie rębaka opiera się na dwukołowym wózku zaczepianym do ciągnika. Wał główny rębaka otrzymuje napęd od ciągnika poprzez wał przegubowy i przekładnię pasową.

Znana z opisu patentowego polskiego nr 100369 rębarka tarczowa posiada układ napędowy składający się ze specjalnego sprzęgła elastycznego wysuwanego, wałka pośredniego z kołem pasowym napędzającym i wału głównego łożyskowanego w obudowie. Wał główny jest połączony z wałkiem zdawczym ciągnika poprzez przekładnię pasową i sprzęgło składające się z elastycznego kabłąkowego elementu, wkładki elastycznej i przesuwnego segmentu ze sworzniami.

Z opisu patentowego polskiego nr 136661 znany jest rozdrabniacz mechaniczny do gałęzi zawieszany na ciągniku i wyposażony w wysokoobrotowy wirnik bijakowy, obracający zamocowane na nim noże, wokół pionowej osi. Rozdrabniacz mechaniczny do gałęzi jest wyposażony w ramę nośną wykonaną z kształtowników oraz płozy do przesuwania go po podłożu i płyty osłonowe. W jego górnej części zamocowany jest zespół napędowy odbierający moc z ciągnika za pośrednictwem wału przegubowo teleskopowego. Przekazywanie mocy i obrotów na wirnik bijakowy zaopatrzony w dwa zespoły bijakowe następuje przez przekładnię zębatą kątową. Koła podporowe o regulowanym położeniu wyposażone w piastę łączącą z belką wzdłużną stanowią zespół ustalający odległość rozdrabniacza od podłoża, a elementy zawieszenia rozdrabniacza na ciągniku stanowią również konstrukcję wsporczą rozdrabniacza. Zespoły bijakowe są zamocowane na wale wirnika w dwóch odległych od siebie płaszczyznach poziomych, przy jednoczesnym przesunięciu wokół wspólnej osi obrotu o kąt 90°. Zespół bijakowy składa się z piasty, pośrednich ogniw odchylnych oraz również odchylnych noży.

Znane są rozwiązania rębaków bębnowych, w których na wale głównym zamontowane są najczęściej dwie tarcze z blachy o średnicy około 500 mm, pomiędzy tarczami na obwodzie zamontowane są dwa, trzy lub cztery noże. W takim przypadku długość noża odpowiada maksymalnemu przekrojowi poprzecznemu podawanego materiału drzewnego.

Z opisu nr US 2014/0246526 znane jest rozwiązanie w którym na szerokości bębna występują dwa noże zachodzące na siebie rozmieszczone naprzemiennie na obwodzie bębna co 90°, co daje cztery noże na bęben. Takie rozwiązanie umożliwia wytwarzanie zrębków z materiału drzewnego o większym przekroju poprzecznym. W tym rozwiązaniu podobnie jak w przypadku rębaków tarczowych wielkość zrębków zależy tylko od geometrii noży.

Znane są łuparki do drewna, które mogą być wykorzystywane w warunkach domowych względnie przemysłowych. Urządzenia te są przydatne przy rozłupywaniu drewna o małych gabarytach kłody, której maksymalna średnica może wynosić 350 mm, a jej długość do 400 mm. W urządzeniach tych do rozłupywania wykorzystywane są kliny, które wciskane są zgodnie z przebiegiem włókien w drewniane kłody. Przesuw klina wymuszony jest przez śrubę pociągową napędzaną poprzez przekładnię pasową, łańcuchową lub zębatą połączoną z silnikiem elektrycznym lub siłownik hydrauliczny napędzany przez pompę hydrauliczną i silnik elektryczny. W momencie kiedy zostanie przekroczona wytrzymałość drewna na łupanie następuje gwałtowne rozdzielenie drewna. W zależności od rozwiązania konstrukcyjnego, powrót klina odbywa się poprzez zmianę kierunku obrotu silnika elektrycznego lub pod działaniem siły sprężyny lub cieczy hydraulicznej.

Zaletą tego typu urządzeń, są stosunkowo małe wymiary gabarytowe i mała masa, natomiast wadą jest ich głośna praca, wycieki oleju z układu hydraulicznego i stosunkowo duża długość urządzenia.

Istotnym systemem przy rębakach do wykonywania zrębków z odpadów drzewnych jest system podawania materiału drzewnego do rębaka. Znane są systemy podawania składające się z dwóch wałków ustawionych nad sobą, w których napędzany może być jeden wałek lub oba. W dużych rębakach

PL 231 261 B1 najczęściej stosowane są silniki hydrauliczne z uwagi na dużą elastyczność sposobu mocowania instalacji hydraulicznej.

W mniejszych rębakach bębnowych najczęściej napędzany jest jeden wałek podający za pomocą przekładni łańcuchowej lub pasowej, która przekazuje napęd z wału głównego rębaka na wałek podający. Ze względu na kinematykę pracy przekładni pasowej lub łańcuchowej w tego typu rozwiązaniach istnieje możliwość tylko napędu górnego wałka podającego, który zamontowany jest przesuwnie w pionowych prowadnicach i dociskany jest w kierunku walca dolnego za pomocą dźwigni i sprężyn w taki sposób aby płynnie zmieniać swoją odległość od drugiego wałka dostosowując się do grubości podawanego materiału drzewnego. Podstawową wadą większości tego typu rozwiązań jest to, że przy zmianie grubości podawanego materiału drzewnego zmienia się odległość pomiędzy wałkami podającymi co wpływa na zmianę odległości pomiędzy osiami kół przekładni pasowej lub łańcuchowej powodując naprzemienne luzowanie i napinanie łańcucha lub paska klinowego co wpływa niekorzystnie na parametry pracy przekładni (łańcuch może spaść, pasek zębaty będzie się ślizgał nie przenosząc napędu). Kolejną wadą systemu podawania opartego o przekładnię łańcuchową lub pasową jest stałe przełożenie, co utrudnia przeprowadzenie płynnej regulacji wielkości zrębka. Tych wad pozbawiony jest system hydrauliczny w którym wałek podający napędzany jest bezpośrednio prze silnik hydrauliczny, w którym płynnie można sterować prędkością obrotową poprzez dławik przepływu oleju, a zatem można płynnie sterować wielkością zrębków. Wadą zastosowania silnika hydraulicznego jest to, że musi być zasilany olejem pod ciśnieniem, dlatego rębak lub ciągnik do którego podpięty jest rębak musi być wyposażony w pompę hydrauliczną wraz z całą instalacją hydrauliczną.

Znane jest również z opisu patentowego nr 213875 urządzenie do rozłupywania drewna posiadające zespół napędowy narzędzia łupiącego, w postaci reduktora obrotów, sprzężonego z wrzecionem i uchwytem mocującym narzędzie o kształcie stożka z naciętą linią śrubową lub stożka ściętego z naciętym gwintem, zakończonego wiertłem piórkowym.

Rębak do drewna odpadowego wyposażony w zespół zrębkujący utworzony z tarcz do których na obwodzie zamocowane są noże tnące, oraz posiadający zespół podawania zawierający walce podające, z których jeden jest napędzany za pomocą przekładni, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pomiędzy napędem rębaka a zespołem zręb kującym ma sprzęgło odśrodkowe osadzone na wałku głównym rębaka poprzez mechanizm zapadkowy, przy czym tarcze mają na obwodzie nacięte zęby, a wałek dolny zespołu podawania napędzany jest z wału głównego rębaka za pomocą mechanizmu Maltańskiego połączonego z bezstopniową przekładnią pasową. Mechanizm Maltański składa się z osadzonej na wale głównym rębaka korby napędzającej tarczę wrębową osadzoną obrotowo na ramie.

Korzystnie, w tarczy jest co najmniej jedno gniazdo z przelotową kieszenią w której jest zamocowany nóż rębaka.

Korzystnie, rębak do ramy ma przymocowany stół łuparki stożkowej utworzony z płyty poziomej i pionowej, a stożek rozłupujący ma naciętą linię śrubową i jest osadzony na wale rębaka, przy czym stożek posiada gniazda, w których osadzone są rozłupujące trzpienie.

Korzystnie, do pionowej płyty stołu łuparki rębak ma przymocowane kły, które zapobiegają obrotowi łupanej kłody oraz wspomagają proces łupania.

Nacięte na obwodzie tarcz zęby mają za zadanie odcięcie ponadwymiarowych konarów podawanego materiału drzewnego.

Wałek dolny zespołu podawania napędzany jest z wału głównego rębaka za pomocą połączonego z bezstopniową przekładnią pasową (wariatorem).

Zastosowanie mechanizmu Maltańskiego do napędu wałka podającego umożliwia skoordynowanie podawanie materiału drzewnego do rębaka z nożem tnącym. Skoordynowane skokowe podawanie materiału drzewnego eliminuje niekorzystne zjawisko wpychania materiału drzewnego w powierzchnię boczną noża. Zjawisko takie występuje w rębakach wyposażonych w system podawania z napędem hydraulicznym i za pomocą przekładni pasowej lub zębatej. Połączenie mechanizmu Maltańskiego z wariatorem umożliwia bezstopniową regulację prędkości podawania materiału drzewnego, a tym samym regulację długości zrębków.

Rozwiązanie według wynalazku przeznaczone jest do rozdrabniania drewna, odpadów drewnianych oraz rozłupywania kłód na szczapy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie rębak z łuparką stożkową do drewna w widoku izometrycznym z lewej strony, fig. 2 - rębak w widoku izometrycznym z prawej strony, fig. 3 - widok z góry, fig. 4 - widok boczny od strony łuparki, fig. 5 - widok boczny od strony zespół podawania materiału drzewnego,

PL 231 261 B1 fig. 6 - widok zespołu pierścieni regulujących, fig. 7 - widok pierścienia regulacyjnego, fig. 8 - widok stożka łuparki.

Na ramie 1 rębaka jest usytuowany zespół rębaka ZR sprzęgnięty z napędem rębaka za pomocą sprzęgła odśrodkowego 2 przymocowanego do wału głównego 3 mechanizmem zapadkowym 4. Wał główny 3 rębaka osadzony jest na ramie 1 w dwóch łożyskach z których jedno jest wahliwe 5, a drugie stożkowe 6. Na wale 3 osadzone są dwie tarcze 7, 8, połączone z odsadzeniem 9 wału głównego 3 rębaka za pomocą śrub. Tarcze mają na obwodzie nacięte zęby 10 oraz na czole wykonane gniazda 11, w których od strony łuparki stożkowej zamocowane są noże 13. Do części walcowej tarcz 7, 8 zamocowane są noże 14. Pomiędzy tarczami bębna zamocowane są łopatki 15, które odrzucają zrębki poza strefę roboczą rębaka. Do ramy 1 rębaka zamocowany jest przeciwnóż poziomy 16 dla rębaka bębnowego i zestaw dwóch przeciwnoży pionowego 17 i poziomego 18 dla rębaka tarczowego. Przeciwnoże połączone są z ramą śrubowymi mechanizmami regulacyjnymi 19 umożliwiającym regulację odległości pomiędzy nożami tnącymi, a przeciwnożami. Zespół podawania ZP materiału drzewnego do rębaka stanowią dwa walce: dolny 20 i górny 21. Walec górny 21 jest osadzony w dźwigniach 22, 23 ułożyskowanych na wale głównym 3 rębaka i dociskany jest w kierunku walca dolnego 20 sprężyną 26.

Wałek dolny 20 zespołu podawania jest napędzany z wału głównego 3 rębaka za pomocą mechanizmu Maltańskiego składającego się z osadzonej na wale głównym 3 rębaka korby 27 napędzającej tarczę wrębową 28 osadzoną obrotowo na ramie 1. Z tarczą wrębową 28 połączone jest dwudzielne koło pasowe 29 będące elementem bezstopniowej przekładni pasowej. Dwudzielne koło pasowe 29 ściskane jest sprężyną 30 w celu wywołania i utrzymywania napięcia paska klinowego 31 współpracującego w drugim dwudzielnym kołem stożkowym 32 osadzonym na wałku dolnym 20. Zmiana przełożenia realizowana jest za pomocą dźwigni 33 połączonej z pierścieniem 34 posiadającym na czole powierzchnię spiralną 35, współpracującą z drugą powierzchnią spiralną 36 wykonaną na drugim pierścieniu 37 przytwierdzonym nieruchomo do ramy 1 rębaka. Zmiana położenia kątowego dźwigni 33 powoduje zmianę odległości pomiędzy tarczami dwudzielnego koła stożkowego 32, a tym samym zmianę przełożenia bezstopniowej przekładni (wariatora) co umożliwia płynną regulację długości zrębków.

Do rębaka zamontowana jest łuparka ŁP, którą tworzą stół 42 umocowany do ramy 1 oraz stożek 38 z naciętą linią śrubową 39 zamontowany do głównego wałka 3 rębaka po drugiej stronie napędu. Stożek 38, posiada dwa gniazda 40, w których osadzone są z trzpienie 41 rozłupujące kłodę. Stół łuparki 42 utworzony z płyty poziomej i pionowej do której przymocowane są dwa kły 43 zapobiegające obrotowi łupanej kłody oraz wspomagające proces łupania.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Rębak do drewna odpadowego wyposażony w zespół zrębkujący utworzony z tarcz do których na obwodzie zamocowane są noże tnące, oraz posiadający zespół podawania zawierający walce podające, z których jeden jest napędzany za pomocą przekładni, znamienny tym, że pomiędzy napędem rębaka a zespołem zrębkującym (ZR) ma sprzęgło odśrodkowe (2) osadzone na wałku głównym (3) rębaka poprzez mechanizm zapadkowy (4), przy czym tarcze (7, 8) mają na obwodzie nacięte zęby (10), a wałek dolny (20) zespołu podawania napędzany jest z wału głównego (3) rębaka za pomocą mechanizmu Maltańskiego połączonego z bezstopniową przekładnią pasową, przy czym mechanizm Maltański składa się z osadzonej na wale głównym (3) rębaka korby (27) napędzającej tarczę wrębową (28) osadzoną obrotowo na ramie (1).
2. 2. Rębak, według zastrz. 1, znamienny tym, że w tarczy (8) jest co najmniej jedno gniazdo (11) z przelotową kieszenią w której jest zamocowany nóż (13) rębaka.
3. 3. Rębak, według zastrz. 1, znamienny tym, że do ramy (1) ma przymocowany stół (42) łuparki stożkowej (ŁP) utworzony z płyty poziomej i pionowej, a stożek rozłupujący (38) ma naciętą linię śrubową (39) i jest osadzony na wale (3) rębaka, przy czym stożek (38) posiada gniazda (40), w których osadzone są rozłupujące trzpienie (41).
4. 4. Rębak, według zastrz. 3, znamienny tym, że do pionowej płyty stołu łuparki (42) ma przymocowane kły (43), które zapobiegają obrotowi łupanej kłody oraz wspomagają proces łupania.