МАРКИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО И ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
MARKING AND LOGGING DEVICES

Область техники, к которой относится изобретение, и предшествующий уровень техники
Представленное изобретение относится к маркировочному устройству согласно преамбуле п.1 и лесозаготовительному устройству для заготовки леса, содержащему подобное маркировочное устройство.
Из WO 99/23873 A1 ранее известна система, обеспечивающая рациональную заготовку леса. Согласно одному аспекту данной системы, заготовку леса осуществляют посредством лесозаготовительной машины, включающей в себя транспортное средство и установленное на нем лесозаготовительное устройство, при этом транспортное средство снабжено компьютерным устройством, выполненным с возможностью регистрации качества и/или размера, относящегося к заготавливаемым бревнам. Что касается рубки дерева, положение лесозаготовительной машины определяется, например, посредством оборудования GPS, при этом бревно, полученное из дерева, с помощью маркировочного устройства, маркируют данной позиционной информацией или кодом, посредством которого бревно может быть ассоциировано с позиционной информацией. Позиционная информация или код, наносимый на бревно, могут сохраняться в базе данных, связанной с данными, касающимися качества и/или размера бревна, о котором идет речь. Таким образом, будет иметься возможность переработки бревен в виде продукции, имеющей идентичность происхождения. Для эффективного осуществления системы данного типа существует потребность в маркировочном устройстве, которое предоставляет возможность нанесения идентификационной маркировки на бревно простым и быстрым образом в связи с лесозаготовкой.
Маркировочное устройство согласно преамбуле п.1 известно ранее из WO 2009/134201 A1.
Сущность изобретения
Целью представленного изобретения является предоставление маркировочного устройства новой и удобной конструкции для нанесения маркировки на объект, например, на торцевую поверхность ствола дерева.
Согласно изобретению, данная цель достигается с помощью маркировочного устройства, имеющего признаки, определенные в пункте 1.
Согласно изобретению, ударный рычаг, содержащийся в маркировочном устройстве, может поворачиваться вокруг оси поворота, которая выполнена с возможностью передвижения наружу, когда ударный рычаг под воздействием исполнительного средства и шарнирного приспособления маркировочного устройства поворачивается вокруг данной оси поворота из нерабочего положения в ударное положение таким образом, чтобы посредством этого увеличивалось расстояние между данной осью поворота и основанием, на котором установлено маркировочное устройство. Таким образом, маркировочному устройству может быть придана компактная конструкция с ударным рычагом в нерабочем положении для того, чтобы он мог простым образом располагаться над режущим элементом лесозаготовительного устройства, имеющего общепризнанную конструкцию, в то самое время, как ударному рычагу предоставляется возможность ударять с большой силой в торцевую поверхность ствола дерева, удерживаемого захватными элементами лесозаготовительного устройства, непосредственно после момента времени, когда ствол дерева был раскряжеван посредством режущего элемента и без необходимости возвращения ствола дерева назад в направлении к маркировочному устройству после раскряжевки.
Дополнительные преимущества, а также предпочтительные признаки маркировочного устройства представленного изобретения будут понятны из следующего описания и зависимых пунктов формулы изобретения.
Изобретение также относится к лесозаготовительному устройству, имеющему признаки, определенные в пункте 10.
Дополнительные преимущества, а также предпочтительные признаки лесозаготовительного устройства представленного изобретения будут понятны из следующего описания и зависимых пунктов формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Со ссылкой на приложенные чертежи ниже следует конкретное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения, приведенное в виде примеров. На чертежах:
Фиг.1 представляет собой схематичный вид сбоку, иллюстрирующий лесозаготовительное устройство, снабженное маркировочным устройством согласно варианту осуществления представленного изобретения, при этом лесозаготовительное устройство показано в положении для удерживания ствола дерева в вертикальном направлении,
Фиг.2 представляет собой схематичный вид спереди лесозаготовительного устройства согласно фиг.1, если смотреть в положении, когда ствол дерева был повернут в горизонтальное положение,
Фиг.3A представляет собой схематичный вид сбоку, иллюстрирующий маркировочное устройство согласно варианту осуществления представленного изобретения, который показан с ударным рычагом маркировочного устройства в нерабочем положении,
Фиг.3B показывает маркировочное устройство согласно фиг.3A с ударным рычагом в промежуточном положении,
Фиг.3C показывает маркировочное устройство согласно фиг.3A с ударным рычагом в ударном положении,
Фиг.4A-4C представляют собой боковые изображения, иллюстрирующие маркировочное устройство согласно варианту осуществления представленного изобретения, показанное с ударным рычагом маркировочного устройства в положениях, соответствующих положениям, показанным на фиг.3A-3C,
Фиг.5A-5C представляют собой перспективные изображения спереди маркировочного устройства согласно фиг.4A-4C, показанного с ударным рычагом маркировочного устройства в положениях, соответствующих положениям, показанным на фиг.3A-3C,
Фиг.6A-6C представляют собой перспективные изображения снизу маркировочного устройства согласно фиг.4A-4C, показанного с ударным рычагом маркировочного устройства в положениях, соответствующих положениям, показанным на фиг.3A-3C,
Фиг.7A представляет собой плоское изображение снизу лесозаготовительного устройства согласно фиг.1, которое показано с ударным рычагом маркировочного устройства в нерабочем положении, а
Фиг.7B представляет собой плоское изображение снизу лесозаготовительного устройства согласно фиг.1, которое показано с ударным рычагом маркировочного устройства в ударном положении.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Маркировочное устройство согласно представленному изобретению может быть использовано в лесозаготовительном устройстве для того, чтобы наносить идентификационную маркировку на торцевую поверхность торцевого среза ствола дерева, удерживаемого захватными элементами лесозаготовительного устройства. Далее маркировочное устройство будет описано со ссылкой на данное применение. Однако данное применение необходимо рассматривать в качестве неограничивающего примера, и маркировочное устройство согласно изобретению, само собой разумеется, может также использоваться для многих других вариантов применения для того, чтобы наносить маркировку на требуемый объект, например, на лесопильном заводе для того, чтобы наносить маркировку на бревна или доски.
Фиг.1 схематично иллюстрирует лесозаготовительное устройство 1 для заготовки леса согласно варианту осуществления представленного изобретения. Данное лесозаготовительное устройство 1 предназначено для перемещения общепризнанным образом с помощью крана, установленного на лесное транспортное средство. Лесное транспортное средство, например, может представлять собой лесозаготовительную машину. В проиллюстрированном примере лесозаготовительное устройство 1 представляет собой так называемое однозахватное лесозаготовительное устройство, т.е. лесозаготовительное устройство, выполненное с возможностью захвата растущего дерева посредством захватных элементов 2, срубания дерева посредством режущего элемента 3, укладывания ствола 4 дерева по существу в горизонтальное положение (см. фиг.2), и затем посредством подающего средства 5 передвижения ствола дерева через лесозаготовительное устройство, очищая одновременно с этим ствол дерева от сучьев посредством сучкорезных элементов 6. В проиллюстрированном примере сучкорезные элементы 6 состоят из сучкорезных ножей, расположенных на захватных элементах 2. В проиллюстрированном примере подающее средство 5 лесозаготовительного устройства содержит два приводимых в движение с вращением подающих колеса 5a, 5b, выполненных с возможностью вхождения в зацепление со стволом дерева на его противоположных сторонах. Ствол 4 дерева может быть раскряжеван на отдельные бревна посредством режущего элемента 3. Однако изобретение также применимо к так называемому манипулированию целыми бревнами, т.е. когда лесозаготовительное устройство используется для срубания дерева и его сваливания, но при этом не осуществляют раскряжевку ствола дерева на более маленькие бревна.
На фиг.1 лесозаготовительное устройство 1 показано с распиливаемым стволом 4 дерева (показанным пунктирными линиями), удерживаемым захватными элементами 2, при этом ствол дерева расположен в вертикальном направлении. На фиг.2 лесозаготовительное устройство 1 и удерживаемый в нем ствол 4 дерева показаны после того, как лесозаготовительное устройство уложило ствол дерева в горизонтальное положение. Поворот из вертикального в горизонтальное положение осуществляют посредством силового элемента 9 в виде гидравлического цилиндра, который выполнен с возможностью поворачивания детали 1a лесозаготовительного устройства, в которой ствол удерживается относительно другой детали 1b лесозаготовительного устройства, которая прикреплена к крану лесного транспортного средства. Что касается деталей, описанных до сих пор, лесозаготовительное устройство 1 имеет общепризнанную конструкцию.
Лесозаготовительное устройство 1 содержит маркировочное устройство 10 для нанесения идентификационной маркировки, например, в виде подходящего кода, на торцевую поверхность 4a торцевого среза ствола 4 дерева, удерживаемого захватными элементами 2. Таким образом, бревно, которое должно быть образовано из ствола 4 дерева, которое обрабатывается посредством лесозаготовительного устройства 1, может быть снабжено идентификационной маркировкой посредством данного маркировочного устройства 10. Идентификационную маркировку наносят на переднюю торцевую поверхность бревна перед тем, как бревно отрезают от ствола 4 дерева и позволяют ему упасть на землю из лесозаготовительного устройства 1. Идентификационная маркировка соответствующим образом связана с установленной и сохраненной информацией в отношении места произрастания дерева, из которого получено бревно, например, способом, описанным в WO 99/23873 A1, для того, чтобы сделать возможным определение места происхождения маркированного бревна с помощью маркировки. Что касается валки, информация, связанная с идентификационной маркировкой, относительно места происхождения, качества, размера, продавца, покупателя и т.д. бревна, может сохраняться, причем в данном случае подобная информация может быть восстановлена в связи с более поздней идентификацией бревна. Идентификационная маркировка может также использоваться для того, чтобы сопровождать перемещение бревна от валки до конечного потребителя.
Местоположение маркировочного устройства 10 относительно режущего элемента 3 лесозаготовительного устройства схематично проиллюстрировано на фиг.1 с блоком, нарисованным пунктирными линиями. Как следует из фиг.1, маркировочное устройство 10 расположено над режущим элементом 3 и рядом с ним. Местоположение маркировочного устройства 10 относительно режущего элемента 3 лесозаготовительного устройства также проиллюстрировано на фиг.7A и 7B.
Маркировочное устройство 10 содержит ударный рычаг 11, снабженный ударной головкой 12 на своем наружном свободном конце. Маркировочное устройство 10 также содержит исполнительное средство 20 для приведения в действие ударного рычага 11 и шарнирное приспособление 30, посредством которого исполнительное средство 20 приспособлено воздействовать на ударный рычаг 11. Ударный рычаг 11 проходит посредством шарнирного приспособления 30, подвижно соединенного с основанием 7, содержащимся в лесозаготовительном устройстве, причем данное основание расположено около и непосредственно над режущим элементом 3.
Ударный рычаг 11 на своем внутреннем конце шарнирно соединен с первым звеном 31 шарнирного приспособления 30 посредством первого соединения L1, которое образует первую ось V1 поворота. Первое звено 31 шарнирно соединено с основанием 7 посредством второго соединения L2, которое образует вторую ось V2 поворота, причем оно может поворачиваться вокруг данной второй оси V2 поворота под воздействием исполнительного средства 20. Вторая ось V2 поворота расположена на расстоянии от первой оси V1 поворота и расположена параллельно ей. Ударный рычаг 11 может поворачиваться вокруг первой оси V1 поворота под воздействием исполнительного средства 20 и шарнирного приспособления 30 из нерабочего положения (см. фиг.3A, 4A, 5A, 6A и 7A) в ударное положение (см. фиг.3C, 4C, 5C, 6C и 7B), через промежуточное положение (см. фиг.3B, 4B, 5B и 6B), для того, чтобы посредством этого обеспечить ударной головке 12 возможность ударять в торцевую поверхность 4a торцевого среза ствола 4 дерева, удерживаемого захватными элементами 2, для того, чтобы наносить маркировку на указанную торцевую поверхность. Первое звено 31 выполнено с возможностью поворота вокруг второй оси V2 поворота под воздействием исполнительного средства 20 в процессе подобного движения ударного рычага 11 из нерабочего положения в ударное положение, посредством чего указанное первое соединение L1 и посредством этого первая ось V1 поворота смещается наружу от основания 7 таким образом, чтобы расстояние между первой осью V1 поворота и основанием 7 увеличивалось, когда ударный рычаг 11 смещается под воздействием исполнительного средства 20 и шарнирного приспособления 30 из нерабочего положения в ударное положение. Указанные оси V1, V2 поворота проходят перпендикулярно продольному направлению ствола 4 дерева, удерживаемого захватными элементами 2.
В проиллюстрированном варианте осуществления первое звено 31 на одном из своих концов шарнирно соединено с ударным рычагом 11 посредством указанного первого соединения L1, а на другом своем конце шарнирно соединено с держателем 32 посредством указанного второго соединения L2, причем данный держатель неподвижно соединен с основанием 7. Исполнительное средство 20 выполнено с возможностью воздействия на рычажное звено 33, содержащееся в шарнирном приспособлении 30, причем данное рычажное звено шарнирно соединено с основанием 7 посредством третьего соединения L3 и может поворачиваться под воздействием исполнительного средства 20 вокруг третьей оси V3 поворота, образованной третьим соединением L3. Третья ось V3 поворота расположена на расстоянии от первой оси V1 поворота и второй оси V2 поворота и проходит параллельно им. Рычажное звено 33 соединено с ударным рычагом 11 посредством первого соединительного звена 34, которое на одном из своих концов шарнирно соединено с рычажным звеном 33 посредством четвертого соединения L4, а на другом своем конце шарнирно соединено с ударным рычагом 11 посредством пятого соединения L5, расположенного между двумя концами ударного рычага, т.е. между ударной головкой 12 и указанным первым соединением L1. Кроме того, рычажное звено 33 соединено с первым звеном 31 посредством второго соединительного звена 35, которое на одном из своих концов шарнирно соединено с рычажным звеном 33 посредством шестого соединения L6, расположенного между указанным третьим соединением L3 и указанным четвертым соединением L4, и которое на другом своем конце шарнирно соединено с первым звеном 31 посредством седьмого соединения L7, расположенного между указанным первым соединением L1 и указанным вторым соединением L2.
В проиллюстрированном варианте осуществления исполнительное средство 20 содержит два гидравлических цилиндра 20a, 20b (см. фиг.5B и 6B), которые расположены параллельно друг другу на каждой стороне ударного рычага 11. Соответствующий гидравлический цилиндр 20a, 20b имеет часть 21 цилиндра, которая шарнирно соединена с основанием 7, и поршневой шток 22, который шарнирно соединен с рычажным звеном 33 посредством восьмого соединения L8. В качестве альтернативы, гидравлические цилиндры могут быть расположены в противоположном направлении, т.е. с поршневым штоком 22, соединенным с основанием 7, и частью 21 цилиндра, соединенной с рычажным звеном 33. На фиг.3A-3C, 4A, 4C, 5A, 5c, 6A, 6C, 7A и 7B исполнительное средство 20 опущено.
Ударный рычаг 11 предпочтительно содержит две или более взаимно параллельные стойки 11a, 11b, которые проиллюстрированы на фиг.5A-5C и фиг.6A-6C. Соответствующим образом, соответствующее звено 31, 33, 34, 35 шарнирного приспособления 30 предпочтительно содержит две или более взаимно параллельные стойки, которые проиллюстрированы на фиг.5A-5C и фиг.6A-6C. Стойки ударного рычага 11 и звенья 31, 33, 34, 35 надлежащим образом имеют форму удлиненных металлических пластин, расположенных бок о бок с главными поверхностями пластин, обращенными друг к другу, которые проиллюстрированы на фиг.5A-5C, 6A-6C, 7A и 7B. Ударному рычагу 11 и шарнирному приспособлению 30 за счет этого придана устойчивая конструкция.
Когда они находятся в нерабочем положении, ударный рычаг 11 и ударная головка 12 находятся вне траектории ствола 4 дерева, удерживаемого захватными элементами 2, и тогда ствол дерева может продвигаться вперед вдоль лесозаготовительного устройства 1 с помощью подающего средства 5 без препятствия со стороны ударного рычага 11 или ударной головки 12.
Ударная головка 12 снабжена маркировочным средством для получения требуемой идентификационной маркировки на бревне. Маркировочное средство может быть любого подходящего типа. Маркировочное средство подходящим образом содержит несколько регулируемых по отдельности маркировочных элементов 18, каждый из которых может избирательно поворачиваться между различными установочными положениями или избирательно регулироваться между активным маркировочным положением, в котором маркировочный элемент 18 расположен с возможностью нанесения метки на торцевой поверхности 4a ствола дерева, ударяемой ударной головкой 12, и неактивным положением, в котором предотвращается нанесение метки маркировочным элементом 18 на торцевой поверхности 4a ствола дерева, ударяемой ударной головкой. Метка, о которой идет речь, может, например, представлять собой вдавливание или пятно краски или чернил. Маркировочное устройство 10 подходящим образом снабжено автоматически регулируемым установочным средством, выполненным с возможностью установки положений указанных регулируемых маркировочных элементов 18, предпочтительно под управлением электронного блока управления для того, чтобы посредством этого сделать возможным автоматическое изменение идентификационной маркировки, осуществляемой маркировочными элементами. Ударная головка 12 также может быть снабжена средством прикрепления информационного носителя к торцевой поверхности 4 ствола дерева. Подобный информационный носитель может быть снабжен идентификационной маркировкой и/или любой другой требующейся информацией и может, например, состоять из радиометки (RFID = радиочастотная идентификация), например, в виде приемопередатчика, электронного чипа, метки и т.д. Например, радиометки могут быть предоставлены на рельсе, приводимом в движение с помощью подходящего подающего средства, предоставленного в маркировочном устройстве.
Ударная головка 12 предпочтительно снабжена одним или более маркировочными элементами 18 для нанесения маркировки посредством штампования или высекания на торцевой поверхности 4a ствола 4 дерева, когда ударная головка 12 ударяет в указанную торцевую поверхность. В данном случае соответствующий маркировочный элемент 18 находится в своем активном маркировочном положении, приспособленном для проникновения в торцевую поверхность 4a ствола дерева, ударяемую ударной головкой 12, для того, чтобы добиться вдавливания в торцевой поверхности 4a, и в своем неактивном положении, препятствующем проникновению в торцевую поверхность ствола дерева, ударяемую ударной головкой. Соответствующий маркировочный элемент 18 может перемещаться взад и вперед между выдвинутым положением, соответствующим упомянутому выше активному маркировочному положению, и втянутым положением, соответствующим упомянутому выше неактивному положению. Соответствующий маркировочный элемент 18 может иметь закругленный наружный конец для того, чтобы облегчать извлечение маркировочного элемента из торцевой поверхности 4a ствола дерева, ударяемой ударной головкой 12.
Ударная головка 12 также может быть снабжена маркировочным элементом в виде клапана, который выполнен с возможностью выпускания краски или чернил, когда ударная головка 12 ударяет в торцевую поверхность 4a ствола дерева, для того, чтобы посредством этого наносить пятно краски или чернил на торцевую поверхность ствола дерева.
В проиллюстрированном варианте осуществления режущий элемент 3 состоит из расположенного с возможностью поворота пилообразного ножа, имеющего пильную цепь, проходящую вокруг его периферии. Пилообразный нож 3 общепризнанным образом расположен в, так называемой, коробке 8 пилы, которая предназначена для защиты от ударов пилообразного ножа и его приводного оборудования. Пилообразный нож 3 общепризнанным образом может поворачиваться из нерабочего положения внутри коробки 8 пилы (см. фиг.7B) в откидное положение (см. фиг.7A), в котором пилообразный нож 3 выступает за пределы коробки пилы. Маркировочное устройство 10 выполнено таким образом, чтобы ударный рычаг 11 можно было передвигать из его нерабочего положения в ударное положение, а затем назад в нерабочее положение в течение короткого периода времени, когда пилообразный нож 3 находится в нерабочем положении внутри коробки 8 пилы. Таким образом, предоставляется возможность осуществления ударного хода ударного рычага 11 перед тем, как пилообразный нож 3 возвращается в откидное положение.
Когда поршневые штоки 22 гидравлических цилиндров 20a, 20b исполнительного средства втянуты, ударный рычаг 1 повернут назад и находится в нерабочем положении, проиллюстрированном на фиг.3A, 4A, 5A и 6A. В данном втянутом нерабочем положении маркировочное устройство 10 находится вне траектории ствола 4 дерева, удерживаемого захватными элементами 2, и тогда ствол дерева может продвигаться вперед вдоль лесозаготовительного устройства 1 с помощью подающего средства 5 без препятствия со стороны маркировочного устройства. В данном нерабочем положении маркировочное устройство 10 расположено выше плоскости, в которой пилообразный нож 3 осуществляет свое поворотное движение и, следовательно, за пределами траектории пилообразного ножа. Когда поршневые штоки 22 подвергаются проталкиванию вперед, они прикладывают усилие на ударный рычаг 11 и первое звено 31 посредством рычажного звена 33 и соединительных рычагов 34, 35, при этом ударный рычаг и первое звено будут, таким образом, поворачиваться вперед вокруг первой оси V1 поворота и второй оси V2 поворота, соответственно, из нерабочего положения, показанного на фиг.3A, 4A, 5A, 6A и 7A, в промежуточное положение, показанное на фиг.3B, 4B, 5B и 6B. За счет данного поворотного движения первого звена 31 вокруг второй оси V2 поворота первая ось V1 поворота смещается наружу и вперед таким образом, чтобы увеличивалось расстояние между первой осью V1 поворота и основанием. В связи с продолжающимся продвижением поршневых штоков 22 поршневые штоки будут прикладывать усилие к ударному рычагу 11 посредством рычажного звена 33 и первого соединительного звена 34, что производит поворот ударного рычага дальше вперед вокруг первой оси V1 поворота из промежуточного положения, показанного на фиг.3B, 4B, 5B и 6B, в ударное положение, показанное на фиг.3C, 4C, 5C, 6C и 7B. За счет этого ударная головка 12 ударяет в торцевую поверхность 4a ствола 4 дерева таким образом, чтобы на указанную торцевую поверхность наносилась маркировка. После этого поршневые штоки 22 втягиваются таким образом, чтобы ударный рычаг 11 и шарнирное приспособление 30 возвращались из ударного положения, проиллюстрированного на фиг.3C, 4C, 5C, 6C и 7B, в нерабочее положение, проиллюстрированное на фиг.3A, 4A, 5A, 6A и 7A.
Само собой разумеется, изобретение никоим образом не ограничено описанными выше вариантами осуществления. Наоборот, рядовому специалисту в данной области будут очевидны множество возможностей его модификаций без отхода от основной идеи изобретения, которая определена в приложенной формуле изобретения.