專利名稱：一種刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種刀片，特別是涉及一種用于林業(yè)產(chǎn)業(yè)的刀片。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代林業(yè)實(shí)踐常常利用機(jī)械收割機(jī)，以在單一過程中伐樹、除去側(cè)枝及切割 樹干成不同長度。
機(jī)械收割機(jī)通常包括一收割機(jī)頭，其連接至諸如挖掘機(jī)或輪式收割機(jī)的液壓 操縱機(jī)械的機(jī)械臂的端部。所述收割機(jī)頭被機(jī)動操縱至樹的底部，在那里它緊夾 住樹干并利用連接至所述收割機(jī)頭的鋸從所述樹的樹樁切割樹干。然后所述樹干 被驅(qū)動穿過所述頭，通過連接至所述收割機(jī)頭的砍伐枝椏刀除去任何側(cè)枝。所述 樹干也可以被機(jī)動操縱進(jìn)一垛上的位置并利用連接至所述收割機(jī)頭的鋸切割成不 同長度。
樹干被連接至收割機(jī)頭的若干液壓驅(qū)動輪緊夾。每一輪的外部接觸面緊靠所 述樹干。所述接觸面被設(shè)置成可增強(qiáng)它與樹干之間的摩擦力，從而減少滑移，增 加樹穿過所述頭的速率。
這可通過若干方法完成。 一種方法通稱為拇指型，利用若干自所述接觸面的 錐形突起，以提供若干相對樹干的高壓點(diǎn)。此類型的輪子的不利之處是需要緊夾 所述樹干的壓力可能損傷木頭底層。如果樹皮的表面很硬并高度成形或如果所述 表面對于突起太滑以致不能有效地緊夾，則也可能發(fā)生滑移。
在木頭外表層的保護(hù)是最重要的情況下，所述輪可以由橡膠制成，具有鑄造 的鏈子覆蓋在圍繞所述輪的外表面。
根據(jù)木材將要進(jìn)行的用途選擇輪子的類型。
對于用作木板的木頭，通常要求保護(hù)外表層，以限制所述表面或接近所述表 面的木頭的損傷。在一些這類情況下，也要求盡可能保留大量樹上的樹皮，以減 少木材的著色。此情況典型地用于軟木，例如輻射松。
在此情況下可以使用拇指型或橡膠輪。在其他情形下，木頭被削成碎片以用作制漿的原料。這典型地應(yīng)用于各種硬 木，包括桉樹和阿拉伯橡膠樹。在這些情形中，希望在削成碎片之前通過使用剝 皮輪除去樹皮。
美國專利5,111,860公開了一種剝皮裝置的例子。
典型地，剝皮輪的外部接觸面被設(shè)置成包括一系列刀片，所述刀片被定向?yàn)?與輪子旋轉(zhuǎn)的方向基本相交叉。這些刀片被設(shè)計成穿透進(jìn)樹干的樹皮中，從而提 供牢固地緊夾在樹干上。為了提供足夠的夾力，這要求驅(qū)動樹穿過收割機(jī)頭以除 去所有的樹枝及控制樹干，以能夠精確測量樹干的尺寸。
所述刀片在樹皮上的壓緊動作釋放樹皮與樹干之間的連結(jié)并至促進(jìn)樹皮的破 碎以允許樹皮被除去的程度。
所述刀片被設(shè)置成使樹干在穿過所述頭時旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)所述樹干移動穿過收割機(jī)頭時，通過暴露更多樹皮給其它剝皮設(shè)備，諸如 安裝在收割機(jī)頭的前部的砍伐枝椏刀，所述樹干的旋轉(zhuǎn)改善收割機(jī)頭的剝皮動作。
如果沒有旋轉(zhuǎn)，將出現(xiàn)沿著樹干縱向蔓延的規(guī)則的不連接式樣的切口。利用 此刀片結(jié)構(gòu)得到的樹干旋轉(zhuǎn)，而不是產(chǎn)生沿著并圍繞所述樹的基本連續(xù)的螺旋狀 路徑。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中，使用幾個剝皮輪，以固定樹干。這導(dǎo)致每次樹干穿過收割機(jī)頭時 快速覆蓋大部分樹皮。
所述刀片切出的所述式樣切口和所述剝皮輪施加壓力的組合效果，壓縮、撕 開樹皮并使樹皮從樹干的外表破裂。
令人驚訝地，盡管具有所有詳述的考慮，利用上述的常規(guī)剝皮輪仍存在許多 缺點(diǎn)。根據(jù)樹的條件和類型，為了除去大多數(shù)或所有的樹皮，可能需要幾次使樹 干穿過所述頭。這是費(fèi)時間的，所以增加了額外費(fèi)用。
特別是，對于具有特別硬的樹皮或長且纖維的樹皮的樹遭遇許'多問題-一般發(fā) 現(xiàn)對于諸如桉樹和阿拉伯橡膠樹的硬木樹。
當(dāng)樹皮被從輪子中除去時，樹皮的斷片經(jīng)常堵塞進(jìn)輪子的表面上的刀刃之間 的空間內(nèi)，導(dǎo)致機(jī)器停機(jī)。
在一些情況下使用另一剝皮的方法是通過手工在木頭的紋理方向切出切口， 以在樹皮上開一破縫，從而除去樹皮。然后以沿著樹干方向擴(kuò)展所述破縫的方式 手工撕拉樹皮將其除去。此方法的缺點(diǎn)是費(fèi)時費(fèi)力，而且對勞動者具有潛在危險。 所以它不適合現(xiàn)代林業(yè)實(shí)踐。
在需要除去樹皮的情形中，提供作為機(jī)械收割過程的部分、能夠有效且及時 除去樹皮的設(shè)備很有用。
本說明書中引用的任何專利或?qū)＠暾堅诖硕家胱鳛閰⒖?，不表示承認(rèn)任 何參考形成現(xiàn)有技術(shù)。申請人保留權(quán)利來質(zhì)詢此處所引用的文件的精確性和相關(guān) 性。應(yīng)當(dāng)清楚地理解的是，雖然此處所引用的大量現(xiàn)有技術(shù)公開，但此引用并不 意味著承認(rèn)任何這些文件形成了本領(lǐng)域中的部分普通常識，無論是在新西蘭還是 任何其它國家。 '
公認(rèn)的詞"包括"在不同的權(quán)限下可以被解釋成排它或包含的意思。為了本 說明書的目的，除非另外指出，所述詞"包括"應(yīng)當(dāng)具有包含的意思-即它將意味 著不僅包含直接引用所列出的組成，也包括其他未指明的組成或部件。此解釋也 用于在方法或過程的一個或多個步驟相關(guān)的詞"包括的"或"包括"。
本發(fā)明的一個目的是解決前述問題或者至少向公眾提供一種有用的選擇。
通過閱讀僅通過舉例說明給出的隨后描述，.將可以清楚本發(fā)明的更多方面及 優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于除去一物品的表面層的輪子，所述輪子 具有一個或多個主刀片，該主刀片被定向?yàn)榕c所述輪子運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)的方向基本相 交叉，其特征在于，
所述輪子包括一次級切割刀片，該次級切割刀片被定向在與所述輪子運(yùn)行時 旋轉(zhuǎn)方向基本相同的方向。
貫穿本說明書，所述表面層為樹皮，所述物品為樹干或樹枝，本發(fā)明的應(yīng)用 涉及林業(yè)產(chǎn)業(yè)。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的精神可被應(yīng)用于其它產(chǎn)業(yè)和物品。 例如，本發(fā)明也被用于剝?nèi)ス芎碗娋€的外層。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述輪子是剝皮輪。 _ 貫穿本說明書提及的剝皮輪應(yīng)當(dāng)理解為意指與收割機(jī)頭結(jié)合使用的輪子結(jié) 構(gòu)，以緊夾樹的樹干(或在一些情況下為樹枝)并除去其表面層。
通過調(diào)節(jié)施加于所述輪子的液壓力，可以改變所述剝皮輪的進(jìn)攻。根據(jù)樹皮 情況和輪子的效能，操作員可以增加或減少施加于所述輪子的夾緊壓力。
提及的所述輪子包括接觸面，定義為圍繞所述輪子的圓周并在輪子的外緣之 間延伸形成的外表面。
貫穿本說明書提及的一刀片應(yīng)當(dāng)被理解為被設(shè)置成形成一刀刃的工具。
所述輪子的接觸面被設(shè)置成包括一個或多個主刀片，該主刀片被定向?yàn)榕c所 述輪子旋轉(zhuǎn)的方向基本相交叉。
應(yīng)當(dāng)想到，在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，所述主刀片具有與常規(guī)剝皮輪所使 用的刀片相似的形狀和設(shè)計。然而，這并不是看作對可結(jié)合其它設(shè)計的主刀片使 用的本發(fā)明原理的限制。
所述主刀片的用途是切入樹皮以提供牢固地緊夾在所述樹干上。這減少了使 用其它類型的輪子可能發(fā)生的滑移，從而增加了樹干穿過收割機(jī)頭的運(yùn)動的精確 性。這要求提供足夠的夾力以驅(qū)動樹穿過收割機(jī)頭，以除去所有樹枝并控制樹干 以能夠精確測量樹干尺寸。
尤其是對于要求有效地操作所述頭時，樹干的快速加速和減速同時提供精確 的測量，這是重要的。
通常，剝皮輪上的主刀片是彎曲的。當(dāng)輪子旋轉(zhuǎn)時，所述主刀片相對輪子的 方向提供與輪子旋轉(zhuǎn)的方向相交叉的力。這促使樹干自旋以便當(dāng)其運(yùn)動穿過收割 機(jī)頭時旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明中，所述剝皮輪包括至少一個次級切割刀片，該次級刀片被定向?yàn)?與輪子旋轉(zhuǎn)方向基本相同的方向。
優(yōu)選地，所述次級切割刀片被設(shè)置成可切穿樹的樹皮。
所述次級刀片的用途是當(dāng)所述刀片在樹皮上移動時切穿所述樹皮并在所述樹 皮中撕開一破縫。
所述次級刀片的定向使其在所述主刀片切開的切口之間并基本垂直所述切
口，大致平行于所述樹皮的紋理方向切穿并撕開樹皮。
在一優(yōu)選的實(shí)施例中， 一個或多個次級刀片被定向在輪子旋轉(zhuǎn)的方向并對準(zhǔn)， 以便形成圍繞所述剝皮輪的接觸面的四周的連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)的切割面。
當(dāng)樹干穿過收割機(jī)頭時，此布置產(chǎn)生一連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)的切穿樹皮的切口，所 述切口沿樹干的所有長度延伸并穿過所述主刀片切出的切口式樣。
在一些應(yīng)用中，優(yōu)先地，所述剝皮輪包括超過一個所述的次級切割刀片。
此布置的一個好處是所述次級刀片在樹皮上切開的切口在所述主刀片壓縮和 損傷的樹皮之間。聯(lián)合所述主刀片的機(jī)械動作，這增強(qiáng)了樹皮從樹干破裂的可能 性，因此減少要求剝皮所述樹千的次數(shù)。樹干穿過所述頭的次數(shù)的減少的主要好 處在于操作成本和收割時間。
此布置的另一好處是所述次級刀片形成的切口被定位在沿樹皮的紋理，所述 紋理沿樹干縱向蔓延，以使所述樹皮以長條形式從樹干脫落。
所述次級刀片促進(jìn)直接位于輪子下的樹皮的裂開，所述輪子在該輪子直接和 間接接觸的區(qū)域展開并釋放樹皮。
優(yōu)選地，所述主刀片與次級刀片的壁相互成角度至一度數(shù)，以使小樹皮碎片 不楔入刀之間和阻塞所述剝皮輪。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中，所述收割機(jī)頭將包括圍繞樹的四周設(shè)置的若干個剝皮輪。利用每 一根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的剝皮輪，當(dāng)樹干穿過所述收割機(jī)頭時，沿著和圍繞樹干，通 過所述次級刀片形成穿過所述樹皮的等于輪子數(shù)量的一系列切口 。這具有圍繞樹 干并沿著所述紋理把樹皮切薄螺旋狀條的效果。
所述主刀片的動作是壓縮和釋放樹皮與樹干之間的連結(jié)，以使一些樹皮破裂。 所述兩組刀片的組合動作增強(qiáng)了單獨(dú)由所述主刀片得到的樹皮的切口和破裂。結(jié) 果是所述樹皮以大的條被除去。
本發(fā)明超過現(xiàn)有技術(shù)的好處是更有效地除去樹皮，導(dǎo)致減少剝皮需要的次數(shù)。 次數(shù)的減少增加了收割機(jī)頭的生產(chǎn)率并減少了對樹干的損傷。
本發(fā)明的另一好處是，由于本發(fā)明很大程度上減少了樹皮阻塞在收割機(jī)頭和 剝皮輪內(nèi)的可能，所以很少有停機(jī)時間。如前所述，樹皮阻塞在收割機(jī)頭和剝皮 輪需要大量的人工投入以除去，這具有潛在的危險并顯著地打斷所述工具的效率。
本發(fā)明的還一好處是，在優(yōu)選的實(shí)施例中，在所述剝皮輪鑄造時所述次級切 割刀片沿著所述主刀片被成形為所述剝皮輪的部分。由于這不是部件上的增加， 它是堅固的，不需要連接，也不需要顯著地影響剝皮輪制造的成本。


通過閱讀僅通過舉例說明給出的以下詳細(xì)描述并參照附圖，將可以清楚了解 本發(fā)明的更多方面，圖中-
圖1表示一剝皮輪的透視圖；及
圖2表示本發(fā)明所述的一剝皮輪的透視圖；及
圖3表示本發(fā)明另一方面所述的一剝皮輪的透視圖；及
圖4表示通過一剝皮輪形成的式樣的一代表；及
圖5表示通過本發(fā)明所述的一剝皮輪形成的另一式樣的一代表；及
圖6表示包括有本發(fā)明所述的三個剝皮輪的一收割機(jī)頭。
具體實(shí)施方案
圖1表示一般用箭頭(1)代表的常規(guī)剝皮輪的透視圖。圓盤'(2)繞軸(3) 旋轉(zhuǎn)，該軸在運(yùn)行過程中被連接至一收割機(jī)頭(見圖6)。
所述圓盤(2)具有一外部接觸面(4)，在該外部接觸面上， 一組主刀片(5) 被定向?yàn)榕c所述圓盤(2)繞所述軸(3)旋轉(zhuǎn)的方向交叉。
圖2表示本發(fā)明所述的一剝皮輪(1)的透視圖。本發(fā)明不同于圖1中所示的 常規(guī)剝皮輪之處在于增加了一刀片(6)，該刀片被定向在與輪子(2)繞所述軸(3) 旋轉(zhuǎn)的方向基本相同的方向。
圖3表示本發(fā)明所述的剝皮輪(1)的透視圖，該剝皮輪(1)包括一組次級 刀片(6)，所述刀片在與所述輪子旋轉(zhuǎn)的方向基本相同的方向?qū)?zhǔn)，以使所述刀 片形成繞所述剝皮輪(1)的圓周的連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)的切割面。
圖4表示使用圖l所示的常規(guī)剝皮輪(1)得到的留在樹干(8)上的切口 (7) 的式樣類型的代表。在圖4所示的例子中，所述樹干以箭頭所示方向運(yùn)動通過所 述剝皮輪(1)，并以逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
圖5表示使用圖3所示的本發(fā)明所述的剝皮輪(1)產(chǎn)生的樹干(8)上的式 樣類型的代表。所述式樣如圖4所示，增加了由所述次級刀片(6)'產(chǎn)生的連續(xù)或 準(zhǔn)連續(xù)的螺旋狀切口 (9)。所得到的切口 (9)與由所述主導(dǎo)片(5)形成的系列 切口 (7)交叉，所述切口 (9)在樹皮上打開一破縫，因此由于機(jī)械破裂而促進(jìn) 所述樹干(8)的外表層的破裂和被除去。
圖6表示一收割機(jī)頭， 一般用箭頭(10)代表，所述收割機(jī)頭包括三個本發(fā) 明所述的剝皮輪(1)。所述主刀片(5)和次級刀片(6)很容易看見。
使用時， 一樹干(未示出)被定位在臂(11)與輪(1)之間，并通過前部刀 (12)支撐至一程度。
所述輪(1)相互接近移動以撕開所述樹干的外表皮。所述輪(1)的旋轉(zhuǎn)除 了轉(zhuǎn)動所述樹千以推動所述樹干穿過所述頭(10)之外，該動作也使所述刀片(5) 和(6)咬進(jìn)所述樹皮中，有助于如前所述的剝?nèi)ニ鰳涓傻耐獗砥ぁ?br> 以上僅通過舉例說明描述了本發(fā)明的方面，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明 的范圍的情況下，可以對其做出改動和添加。
權(quán)利要求
1、一種輪子，用于除去一物品的表面層，所述輪子具有一個或多個主刀片，所述主刀片被定向?yàn)榕c所述輪子運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)的方向基本相交叉，其特征在于所述輪子包括一次級切割刀片，所述次級切割刀片被定向在與所述輪子運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)的方向基本相同的方向。
2、 如權(quán)利要求l所述的輪子，所述輪子被設(shè)置成可除去樹干或樹枝的樹皮。
3、 如權(quán)利要求2所述的輪子，所述輪子形式為用于收割機(jī)頭的剝皮輪。
4、 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的輪子，其包括一接觸面，該接觸面具有一個 或多個主刀片，所述主刀片被定向?yàn)榕c所述輪子旋轉(zhuǎn)的方向基本相交叉。
5、 如權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)所述的輪子，其中所述主刀片是彎曲的。
6、 如權(quán)利要求4或5所述的輪子，其中所述次級刀片被定向在所述輪子旋轉(zhuǎn) 的方向并被對準(zhǔn)，以形成繞所述剝皮輪的所述接觸面的周圍的準(zhǔn)連續(xù)或連續(xù)的切 割面。
7、 如權(quán)利要求l-6任一項(xiàng)所述的輪子，其具有超過一個的次級刀片。
8、 一種收割機(jī)頭，其包括權(quán)利要求l-7任一項(xiàng)所述的輪子。
9、 一種收割樹干或樹枝的方法，其特征為使用如權(quán)利要求8所述的收割機(jī)頭 的步驟。
10、 一種輪子，基本上如此處參考所述和通過附圖舉例說明。
11、 一種收割機(jī)頭，基本上如此處參考所述和通過附圖舉例說明。
12、 一種收割方法，基本上如此處參考所述和通過附圖舉例說明。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪子，所述輪子用于除去物品的表面層，所述輪子具有一個或多個主刀片，該主刀片被定向在與所述輪子運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)的方向基本相交叉，特征在于所述輪子包括一次級切割刀片，該次級切割刀片被定向在與所述輪子運(yùn)行時旋轉(zhuǎn)方向基本相同的方向。
文檔編號B27L1/00GK101351312SQ200680046934
公開日2009年1月21日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者亞歷克斯·詹姆士·史蒂文森, 保羅·甘市, 賈斯汀·彼得·史麥塞, 道格拉斯·克雷格·斯溫亞德 申請人:瓦拉塔新西蘭有限公司