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Die Astabschneidevorrichtungen von bisher bekannten Baum-
Erntemaschinen weisen verschiedene Nachteile auf. Die auf die
Astabschneider ausgeübte Druckkraft steigt mit der Belastung.
Demzufolge wird auch die hohe Antriebskraft bei den
Vorschubrollen benötigt, um dicke Aeste zu verarbeiten, und der Druck
der Astabschneider auf den Stamm wächst, was zur Folge hatte,
dass die Astabschneider abgewürgt wurden. Werden die
Astabschneider unabhängig vom Anpressdruck der Vorschubrollen
betätigt, so bedingt dies eine dauernde Regelung während des
Betriebes der Erntemaschine. Diese Anforderungen erschweren
die flexible Anpassung an den zu behandelnden Baum.
Gleichzeitig steigt die zum Betrieb der Erntemaschine erforderliche
Energie des Hydraulikmotors sowie das Gewicht der Maschine.
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Da die Erntemaschine am äusseren Ende eines langen hydraulisch
betätigten Auslegerarmes angebracht ist, spielt das Gewicht
der Mehrzweck-Erntemaschine eine ausschlaggebende Rolle.
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Beim Ausdünnen des Waldes ist die Geschwindigkeit der
Erntemaschine bei der Behandlung jedes gefällten Baumes wichtig.
Daher ist es auch wichtig, wenn mehr als ein Baum in einem
Arbeitsgang behandelt werden kann.
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Die spezifischen Merkmale der erfindungsgemässen Maschine sind
in den Ansprüchen beschrieben.
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Die Figuren 1,2 und 3 zeigen eine Ausführungsform der
erfindungsgemässen Maschine, wobei die arbeitenden Teile mit
voll ausgezogenen Linien und die tragenden Elemente mit
unterbrochenen Linien dargestellt sind. Figur 1 zeigt die
Maschine in Ansicht senkrecht zur Bewegungsrichtung eines
Baumstammes. In Figur 2 ist eine Seitenansicht dargestellt,
wobei die Bewegungsrichtung des Baumes parallel zur
Zeichnungsebene verläuft, während Figur 3 die Maschine von
oben zeigt, oberhalb der Bewegungsrichtung des Baumstammes.
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In Figur 1 sind die seitlich angeordneten mit Gummi
überzogenen Vorschubrollen ersichtlich, die den Baumstamm
bewegen. Ihre Oberfläche ist griffig gestaltet und sie werden
hydraulisch angetrieben. Die Vorschubrollen 1 sind auf
Trägerarmen 10,11 angeordnet, welche durch ein Gelenk 9
verbunden sind und sich mittels eines doppeltwirkenden
Hydraulikantriebes 12, welcher zwischen den Zapfen 7a und 7b
angebracht ist, öffnen und schliessen lassen.
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Die Trägerarme 10,11 sind mit den unteren Astabschneidern 2a,
2b verbunden, die an den Trägerarmen mittels Zapfen 6a, 6b
gelagert sind und von den doppeltwirkenden Hydraulikantrieben
13a, 13b betätigt werden. Die Schliessstellung der unteren
Astabschneider 2a und 2b (wie auch der Astabschneider 2c und
2d, welche in dieser Ansicht nicht sichtbar sind) wird von den
Hydraulikantrieben 16a und 16b bewirkt. Diese Antriebe
verhindern, dass die unteren Astabschneider am Stamm
verklemmen. Der obere Astabschneider 3a bildet einen Teil des
Tragarmes 11 und bildet mit dem oberen Astabschneider 3b ein
Paar. Astabschneider 3b ist um den Zapfen 6b schwenkbar und
wird vom Teil 4 geführt. Die oberen Astabschneider 3a und 3b
sind an den vorderen Kanten geschärft und der obere
Astabschneider 3a ist mit einer Stützrolle 5 versehen, die ein
Verklemmen verhindert, während der obere Astabschneider 3b mit
einer kombinierten Stütz- und Längenmessrolle 6 versehen ist.
Die Baum-Erntemaschine ist mit einem Joch 7 versehen, welches
über ein drehbares Verbindungsstück mit dem Ende des
Auslegerarmes verbunden ist.
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Figur 2 zeigt eine Seitenansicht der Baum-Erntemaschine. Das
schwenkbare Joch 7 ist durch ein Verbindungsstück 14a und
einen Zapfen 7a mit dem Rahmen 10 der Erntemaschine verbunden.
Das Verbindungsstück 14a umfasst einen doppeltwirkenden
Hydraulikantrieb 12a, welcher die Baumfäller-Erntemaschine von
der Astabschneidestellung in die Baumfällstellung und zurück
bringt. Die hydraulisch angetriebene Säge befindet sich in
einem Schutzgehäuse 15. Die Säge kann entweder vom
Maschinenführer von Hand oder halbautomatisch von der
Längenmessrolle (Teil 6 in Figur 1) und vom Dickenmess-Sensor
(Teil 15 in Figur 3) betätigt werden. Der doppeltwirkende
Hydraulikantrieb 13a betätigt den unteren Astabschneider 2a
und der doppeltwirkende Hydraulikantrieb 13c betätigt den
unteren Astabschneider 2c.
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Figur 3 zeigt eine Ansicht der Maschine von oben bei
abgenommenem Joch 7. Die Dicke des Stammes wird vom Sensor 15
bestimmt, welcher den Winkel zwischen den Trägerarmen 10,11
misst, wenn diese um den Zapfen 9 schwenken. Die in den
Figuren 1,2 und 3 dargestellte Ausführung der
Baumfäller-Erntemaschine gibt der Maschine Flexibilität. Sie
lässt sich sowohl für schwere Fällarbeit wie auch zum
Ausdünnen verwenden. Für das Astabschneiden wird sehr wenig
Energie benötigt. Die Stützrollen 5 und 6 sind mit Lagern
versehen, die wenig Reibung haben und verhindern, dass die
Astabschneider 3a und 3b beim Betrieb in den Stamm
hineinschneiden. Die unteren Astabschneider 2a, 2b, 2c und 2d,
die von den Zapfen 6a, 6b und den scherenartigen Trägerarmen
10 und 11 gehalten sind und von den Vorschubrollen 1 mit Hilfe
der doppeltwirkenden hydraulischen Antriebe 13a, 13b, 13c und
13d sowie den Antrieben 16a, 16b, 16c und 16d gesteuert
werden, sichern deren Lage in Abstand vom Stamm, dessen Aeste
abgeschnitten werden. Diese Konstruktion erlaubt die Anwendung
eines hohen Anpressdruckes der Vorschubrollen 1 auf den Stamm,
ohne dass dabei Gefahr besteht, dass die Astabschneider in den
Stamm beissen, indem sie während des Astabschneidens in einem
geeigneten Abstand vom Stamm gehalten werden. Ausserdem
erlaubt dies den unteren Astabschneidern, den Stamm fest zu
greifen, wenn ein dicker Baum gefällt werden soll und unter
anderen besonderen Umständen den Druck zu verringern und
während des Astabschneidens auf die Vorschubrollen 1 zu
leiten. Diese Konstruktion vereinfacht auch das Astabschneiden
bei Bäumen mit ähnlichen Dimensionen, weil dann nur noch der
Antrieb 12 gesteuert zu werden braucht. Da die unteren
Astabschneider beweglich an den Trägerarmen 10, 11 gelagert sind
und separat gesteuert werden, ermöglicht dies, mehrere kleine
Bäume gleichzeitig zu verarbeiten. Dies geschieht, indem ein
gefällter Baum im Greifer von den Vorschubrollen 1 gehalten
wird, wobei die Maschine in Vertikallage verbleibt, wobei die
unteren Astabschneider während des Sägens einen nächsten Baum
greifen und in den Bereich der Vorschubrollen 1 bringen.
Danach kann ein Bündel Bäume als Ganzes entastet werden. Es
ist auch möglich, bereits gefällte Bäume in den Greifer zu
nehmen und zu sammeln und diese dann auf die gleiche Weise auf
einmal zu entasten. Dieses Vorgehen bietet erhebliche
Vorteile, weil die Mehrzweck-Erntemaschine verschiedene Arbeitsgänge
erspart und Ausdünnungen lassen sich effizient mit geringeren
Kosten ausführen.
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Die Dickenmessung findet bei dieser Ausführung durch Messen
des Winkels zwischen den Trägerarmen 10 und 11 statt, wobei
der Abstand zwischen den Vorschubrollen durch Umrechnen
bestimmt wird. Da die Astabschneider, von den Vorschubrollen
getragen, im Abstand vom Stamm gehalten werden, ist diese
Messung genauer als eine Messung mit Hilfe der Astabschneider.
Die Dickenmessung ist daher genauer.
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Der von den Vorschubrollen 1 ausgeübte Druck wird über die
Trägerarme 10, 11 gehalten und bleibt als separate Grösse an
den Rollen und wirkt nur auf diese. Demgegenüber gelangen bei
bekannten Ausführungen sowohl die Kräfte für die
Astabschneider wie auch das Beschleunigen und für das Bremsen
über die Gelenke 6a und 6b und die Trägerarme 10, 11 in die
Nähe der Vorschubrollen 1. Das durch die Kräfte ausgeübte
Drehmoment wirkt auf viel kürzere Hebelarme und die Trägerarme
10,11 und die Maschine als Ganzes kann dadurch viel leichter
konstruiert werden.
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Da die Maschine am Ende eines langen Auslegerarmes angebracht
ist, führt sogar eine geringe Gewichtsreduktion zu mehr
Leistungsfähigkeit der Baum-Erntemaschine entweder durch
Verringerung von deren Totalgewicht oder durch Vergrösserung
der Reichweite.
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Diese Ausführung bietet noch weitere Vorteile gegenüber den
bekannten Ausführungen beim Ausdünnen und unter Umständen bei
der Verarbeitung kleiner Bäume. Bei der erfindungsgemässen
Ausführung können bereits gefällte oder durch Stürme
gebrochene Bäume bequem aufgegriffen werden, indem die
Trägerarme 10,11 einander genähert werden und die unteren
Astabschneider in eine geeignete Drucklage geöffnet werden.
Dies erlaubt ein Aufgreifen sogar in schwierigem Gelände.
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Die erfindungsgemässe Maschine kann unter Benützung der
bekannten Komponenten auf verschiedene Arten ausgeführt
werden. Die Vorschubrollen können beispielsweise durch
Antriebsräder aus Stahlblech oder anderem Material ersetzt
werden. Andere Teile können aus einer geeigneten hochfesten
Aluminiumlegierung hergestellt werden. Die Maschine macht von
der bestehenden Technologie Gebrauch, um bewegt zu werden und
Messungen durchzuführen, wie es bei einer Mehrzweck-Baum-
Erntemaschine bekannt ist.