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Verfahren und Vorrichtung zum Entzweigen gefällter Bäume Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum. Entzweigen gefällter Bäume. Danach
können gefällte Bäume schneller, einfacher und mit weniger Energieverbrauch entzweigt
werden als es bisher möglich war.
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Es sind verschiedene Verfahren zum Entzweigen gefällter Bäume bekannt.
Diese Verfahren kennzeichnen sich im wesentlichen dadurch, daß der gefällte Baum
von der Erdoberfläche angehoben und in seiner Längsrichtung hinter ein stationäres
Werkzeug bewegt wird, welches die Äste und Zweige vom Baumstamm entfernt. ATIierbei
muß Jedoch der Baum während des,Entzweigens über eine. Entfernung bewegt werden,
die im wesentlichen der Länge des Baumes entspricht. Der Baum muß daher hierbei
mit verhiltnismäßig hoher Geschwindigkeit transportiert werden, um einen zufriedenstellenden
Durchsatz zu erhalten. Da die Bäume in der Regel sehr schwer sind, wird hierfür
auch sehr
viel Energie benötigt.
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Mittels der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile vermieden.
Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Baum während
des Entzweigens in seiner Längsrichtung durch oder hinter einer Entzweigeinrichtung
geführt wird, in der die Äste, Zweige und dergleichen vom Stamm abgetrennt werden,
und daß die Entzweigeinrichtung gleichzeitig in einer Richtung entgegengesetzt zur
Transportrichtung des Baumes bewegt wird, so daß die Geschwindigkeit, mit der der.
Baum relativ zur Entzweigeinrichtung bewegt wird, aus den Einzelgeschwindigkeiten
der Bewegung des Baumes unter der Entzweigeinrichtung zusammengesetzt ist.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gestell vorgesehen ist, ein an dem Gestell angeordneter Arm, der horizontal
und vertikal gedreht werden kann, ein längs des Armes bewegliche Zuführeinrichtung,
eine an der Zufuhreinrichtung vorgesehene erste Greifeinrichtung, eine zweite Greifeinrichtung
und eine Entzweigeinrichtung, wobei der Arm zwei Teilarme mit Kasten- oder rohrförmigem
Querschnitt aufweist, von denen der eine Teilarm teleskopartig in den anderen geschoben
werden kann und das freie Ende die.
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zweite Greifeinrichtung und die Entzweigeinrichtung dreht, und daß
der bewegliche Teilarm und die Zuführeinrichtung niteinem gemeinsamen Motor derart
verbunden sind, daß sie gleichzeitig in einander entgegengesetzte Richtungen bewegt
werden können.
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Sowohl die Entzweigeinrichtung wie auch die Zuführeinrichtung sind
hierbei also bezüglich des Gestelles der Maschine beweglich und werden in bezug
auf dieses Gestell bewegt, wenn der Baum durch die Maschine bearbeitet wird. Die
Geschwindigkeit des Baumes bezüglich-der
Entzweigeinrichtung setzt
sich daher während des Entzweigens aus der Geschwindigkeit der Zuführeinrichtung
und der Entzweigeinrichtung zusammen. Da der Baum nur noch auf einen Teil der zum
Entzweigen verwendeten Geschwindigkeit beschleunigt werden muß, kann diese Relativgeschwindigkeit
zwischen Baum und Sntzweigungse-inrichtung hochgehalten werden, ohne daß die hierbei
verbrauchte Energie ebenfalls entsprechend ansteigt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausfiihrungs-, beispiels
näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 Eine prespektivische Ansicht der Maschine, während
sie einen Baum entzweigt; Fig. 2 eine ebenfalls perspektivische Ansicht der Zuführeinrichtung
und einen in zwei Endlagen drehbar gelagerten Armes und Fig.3+4 eine Abänderung
der Antriebsvorrichtung zur Bewiegung des Baumes während des Entzweigens.
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An einem Gestell oder Bock 1 der Maschine ist ein Zylinder förmiges
Lager AZ}
welches in einer horizontalen Ebene gedreht werden kann. Ein Arm #3# mit einem kastenförmigen
Querschnitt ist drehbar an einem sich in horizontaler Richtung erstreckenden Drehzapfen
#4# gelagert, der seinerseits mit dem Lager #2# fest verbunden ist. Ein zweiter
Arm #5#mit ebenfalls kastenförmigem Querschnitt ist in dem Arm #3# vorgesehen, so
daß er sich darin= teleskopartig zwischen zwei Endlagen bewegen kann. In einer dieser
Endlagen befindet sich der größte Teil des Armes #5# innerhalb des Armes 3. Fig.
1 zeigt den Arm in dieser Stellung. In der anderen Endlage ragt der Arm #5# über
den Arm #3# und die Maschine hervor. Dieses Ende der Maschine wird im folgenden
die Vorderseite genannt.
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Die Arme #3# bzw. t5+ # kennen beispielsweise 10 bzw. 11 m lang sein.
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Um den Reibungswiderstand ,zwischen den Armen@ 5,## zu
,ist am
des Armes <3 ein Lager aus Tetrafluoräthylen ### ## ######## #### ### ##### ##
vorgesehen. Dieses Lager besitzt den Querschnitt des Zwischenraumes zwischen beiden
Arme, Der Arm(5r trägt an seinem vorderen Ende eine
und eine Greifeinrichtung (7 An seiner einen vertikalen Längsseite besitzt der Arm
/3t drei sich längs erstreckende und übereinander angeordnete Schienen 8 a, 8 b
und 8 cd, die zusammen zwei parallele Züge mit kreuzähnlichem Querschnitt bilden.
Ein Zufuhrschlitten #9# mit vier Rädern ist in diesen Schienen gelagert Dabei laufen
die Räder in diesen Zügen. Sie werden von den Schienen geführt.
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Mit dem Zuführschlitten +9§ ist ein sich horizontal-erstreckender
Drehzapfen #10# verbunden, an dem drehbar eine zugespitzt verlaufende Greifbacke
#11# montiert ist.
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Das Gestell #1# besitzt vier große Räder (12), einen nicht dargestellten
Motor für den Antrieb der Fronträder und eine Kabine #13# von der aus der Antriebsmotor
und die verschiedenen beweglichen Teile der Maschine betätigt werden können. Die
gezeigte Vorrichtung braucht natürlich keinen eigenen Antriebsmotor zu besitzen;
sie kann auch beispielsweise hinter einem Traktor gezogen werden. Die Räder können
auch mit Raupenketten versehen sein, wodurch die Verwendungsmöglichkeit auf unwegsamem
Gelände erhöht wird: Alle beweglichen Teile der Maschinen werden hydraulisch betätigt.
Hierfür ist eine Pumpeneinheit im Rahmen +18 angeordnet, die den für die Hydraulik
erforderlichen Öldruck liefert. Diese Pumpeneinheit wird vom Antriebsmotor der Maschine
oder durch den Motor des Traktors betätigt,
der dann auf geeignete
und nicht dargestellte Weise mit der Maschine verbunden ist. Im Rahmen #1# ist jedenfalls
ein Behälter angeordnet, der. das überflüssige oder Reserveöl des hydraulischen
Systems aufnimmt, Dieser Behälter steht mit der Saugseite der Pumpeneinheit in Verbindung.
Diese Einzelheiten sind in den Figuren. nicht dargestellt.
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Zwei ebenfalls nicht gezeigte hydraulische Zylinder sind auf dem Rahmen
#1# und dem Lager 2 vorgesehen, die das Lager und den Arm #3# bewegen, Der Zuführschlitten.
#9# und der Arm 5 werden von einem gemeinsamen hydraulischen Zylinder betätigt,
der in den Figuren mit 14 bezeichnet ist. Die am Zuführschlitten 49( montierte Greifbacke
Xllr -wird mittels eines hydraulischen Zylinders #15# betätigt der am Zuführschlitten
vorgesehen ist, Die Greifeinrichtung §75 ist herkömmlich ausgestaltet. Sie enthält
zwei drehbare Greifer, die über ebenfalls nicht dargestellte hydraulische Zylinder
geöffnet und geschlossen werden können.
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Die Entzweigeinrichtung #6# r enthält eine herkömmliche Entzweigkette,
die in zwei Teile geteilt ist. die zwischen entsprechenden Greifklauen und einem
hydraulischen Motor, der nicht dargestellt ist, befestigt sind. Dieser hydraulische
Motor reguliert die Kettenspannung. Da die Kette ein Bauteil mit der Greifeinrichtung
bildet, führt die Kette dieselben Bewegungen wie die Greifeinrichtung aus und wird
mit ihr gleichzeitig geöffnet und -geschlossen.
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Der am Arm #3# etwa in dessen Mitte fest verankerte hydraulische Zylinder
#14# besitzt zwei Kolbenstangen, von denen Jede an ihrem freien Ende einen Block
16, 17 mit drei Flaschenzügen trägt Am rücksettigen Ende des Armes (3) ist ein einzelner
Flaschanzugblock #18# vorgesehen, der bezüglich der Blöcke 16, 17 geringfügig
versetzt
angeordnet ist. Zwei Flaschenzugblöcke (19( und #20# sind am Arm #3# auf dem gleichen
Niveau wie die Blöcke 16, 17 vorgesehen, wobei einer der Blöcke etwa gegenüber dem
Block {18; und der andere an der hinteren Seite des Armes vorgesehen ist0 Ein Seil
(212 ist mit dem hinteren Teil des Zufuhrschlittens #9# fest verbunden.
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Dieses Seil wird von dort ausgehend zu den Blöcken geführt, so daß
es zwischen diesen in der folgenden Reihenfolge geführt wird: 18, 16, 19, 16, 19,
160 Das Seil ist vom Block 16 nach hinten geführt und ist an seinem Ende mit dem
Arm #3# verbunden. Mit dem vorderen Teil des Armes #5# ist ein Seil #22# verbunden,
von wo das Seil zu den Blöcken #17# und #20# in dieser Reihenfolge geführt ist.
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Dieses Seil ist dann zwischen den Zügen der Blöcke #20# und #17# geführt
und von dort aus weiter nach vorne zum Vorderteil des Armes, wo es befestigt ist.
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Mit dem Vorderteil des Armes #3# ist ein einziger Flaschenzugblock
#23# verbunden, der in etwa dem Block#20# gegenüberliegt. Gegenüber diesem Block
#20# ist er etwas seitlich versetzt. Ein Seil #24# ist mit dem Vorderteil des Zuführschlittens
fest verbunden und erstreckt sich von dort zum Block 2 ». Dieses Seil wird dann
vom Block #23# in den Zwischenraum zwischen die Arme 83t und #5# über einen Einschnitt
in den Gleitlagern des Armes #3# geführt und von dort zurück zum Ende des Armes
#5#, in dem er fest verbunden ist.
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Durch die auf diese Weise durchgeführte Verbindung der Arme, des Zufiihrschlittens
und der hydraulischen Zylinder bewegen sich der Arm #5# und der Zuführschlitten
#9# synchron miteinander, und zwar in einander entgegengesetzter Richtungen längs
des Armes #3#, sobald der hydraulische Motor betätigt wird. Die Länge dieser Bewegung
lst also größer als die Bewegung des Kolbens im hydraullschen Zylinder und zwar
tun ein Maß größer,
welches der Anzahl der Flaschenzüge zwischen
dem Zylinder und dem Arm 5 bzw. dem Zuflihrschlitten entspricht. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel beträgt der Hub des hydraulischen Zylinders 1,50 m, wobei sechs
Seile verwendet werden. Die maximale Auslenkung des Armes 54 und des Zuführschlittens
9> beträgt dabei neun Meter.
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An dem Zuführschlitten #9# befindet sich oben und an der Seite des
Drehzapfens AlOy ein weiterer Drehzapfen 425+, an dem der Zylinder der hydraulischen
Zylindervorrichtung #15# drehbar montiert ist. Der hydraulische Zylinder #15# und
die Greifbackell erstrecken sich nach unten von ihren jeweiligen Drehzapfen aus.
Die Greifbacke ist drehbar an ihrem unteren Ende mit dem freien Ende der Kolbenstange
des hydraulischen Zylinders fest verbunden, An der unteren Oberfläche des- Zuführschlittens
ist ein Arm #26# drehbar an einem sich vertikal erstreckenden Drehzapfen #27# montiert
(vergl. Fig. 2). Dieser Drehzapfen #27# ist mit dem Zuführschlitten fest verbunden
Eine nicht dargestellte ZUg-fedwer ist zwischen dem Arm und dem Zuführschlitten
Hierdurch wirddem Arm von hinten gesehen eine Drehung im Uhrzeigersinn aufgezwungen.
Um die Drehbewegung des Armes zu begrenzen, besitzt der Zufuhrschlitten zwei Schultern.
Diese beiden Schultern sind so angeordnet, daß der Arm nach-hinten parallel mit
der Richtung, in der sich der Zuführschlitten bewegt, gerichtet wird. Dies geschieht
in dem Fall, daß der Arm gegen die Federkraft in seine eine Endlage gedreht wird.
In der anderen Endlage erstreckt er sich in einem rechten Winkel nach außen von
der Maschine weg.
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In Fig. 2 ist der Arm strichpunktiert dargestellt, und zwar in seiner
hinteren Lage und in ausgezogenen Linien in der von der Maschine entfernten Position.
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Mit dem vorderen Ende des Armes #5# ist ein Träger (28)
fest
verbunden, der die Entzweigeinrichtung (6) und di.e Greifeinrichtung (7) trägt,
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der zu entzweigende Baum soll sich ungefähr
in einem Abstand von zehn Metern von einem Weg befinden, der für die Maschine zugänglich
ist. Die Bäume sind so gefällt, daß sie mit ihren Wurzeln zu diesem Weg zeigen.
Die Maschine wird auf dem Weg so gestellt, daß der Abstand zu dem ersten der gefällten
Bäume, der längs des Weges liegt, so kurz wie möglich ist. Das Lager #2# der Maschine
wird mittels des hydraulischen Motors in eine geeignete Lage gedreht, in der die
Arme )(3 und 5 zu den Wurzelenden einiger gefällter Bäume weisen. Anschließend an
dieses Ausricitten wird der Brm #5# mittels des hydraulischen Zylinders #14# auf
den Baum zubewegt, bis die Greifeinrichtung #7# und die Entzweigeinrichtung #6#
sich über der Wurzel des Baumes befinden. Beim Bewegen des Armes #5# wird Öl von
der Pumpeneinheit zu dem hydraulischen Zylinder an der hinteren Seite des Kolbens
geleitet, während der Raum der Vorderseite des Kolbens mit dem ölbehälter verbunden
ist. Bei einer Vorwärtsbewegung des Kolbens wird der Zuführschlitten über das Seil
<21} nacht hinten gezogen. Weil der Zuführschlitien mittels des Seiles #24# mit
dem Arm #5# vorbunden ist, wird der Arm um einen Betrag nach vorne gezogen, der
dem Botrag gleich ist, um- den der Zuführschlitten nach hinten gezogen worden ist.
Da zwischen den Blocks #16# und #19# und zwischen den Blocks #17# und #20# eine
gleiche Anzalil von Seilen gospannt ist, wird auf das Seil #22# kein Zug ausgeübt,
wenn sich der Arm bewegt Die Bewegung des Armes erfolgt auch ohne eine Behinderung
durch das@ Seil.
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Befinden sic nun die Entzweigeinrichtung und die Greifeinrichtung
über dem Wurzelende des Baumes, so wird der Arm #3# um den Drehzapfen #4# gedreht,
bis die Greifklauen der Greifeinrichtung #7# den Stamm unterfassen können. Anschließend
werden sie geschlossen. Der Arm #3# wird dann um den Drehzapfen #4# gedreht, so
daß das WTurzelende stich vom Boden abhebt. Falls notwendig, wird das Lager #2#
geschwenkt, so daß sich die Längserstreckung des Baumes und die Arme in derselben
Richtung erstrecken.
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Die Greifbacke #11# des Zuführschlittens #9# wird nunmehr um den Drehzapfen#10#
mittels des hydraulischen Motors 4156
bis der Abstand zwischen der Greifbacke und dein Arrn #26#, der mittels der Feder
nach außen gezogen wird, es gestattet, daß das Wurzelende des Baumes in den Raum
zwischen den Arm und die Greifbacke kommt. Anschließend wird der Arm #5# und der
Zuführschlitten sowie der Motorschlitten aufeinander zubewegt, bis das Wurzelende
des Baumes zwischen der Greifeinrichtung und dem Arm am Zuführschlitten gelagert
ist. Dann wird der Arm um den Drehzapfen #4# gedreht, bis der Baum auf dem Arm ruht,
wonach die Klammer so länge gedreht wird, bis es den Baum mit dem Arm verklammert.
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Ist der Baum mit dem Zuführschlitten fest verbunden, so wird der Zufuhrschlitten
und der Arm 454 von einander weggezogen, worauf der
Längsrichtung durch die
geführt wird. Dabei werden die Äste,
und Zweige des Baumes gegen die
kette,. die den Stamm umhüllt, gepreßt und dadurch entfernt.
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Weil sich der Zufuhrschlitten und die
| 4 ~AS |
| Entes ffledon hdH>ig |
während des
des Baumes voneinander fortbewegen. entspricht die Bearbeitungsgeschwindigkeit.
bei der der Baum
wird, der kombinierten Geschwindigkeit
des Zufuhrschlittens und
der
Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel sind beide Geschwindigkeiten gleich, so
daß die Geschwindigkeit, mit der der Baum über den Untergrund und bezüglich des
Rahmens bewegt wird nur die hälfte dieser Bearbeitungsgeschwindigkeit beträgt. Hierdurch
ist es moglich, eine sehr hohe Transportgeschwindigkeit aufrochtzuerhalten, und
zwar dies auch bei sehr schwer#en Bäumen, ohne daß die aufzuwendende Energie entsprechend
ansteigt. Hiermit ist der weitere Vorteil verbunden, daß die bmessungen der Maschine
nicht so große sein müssen, wie es bei einer Maschine mit einer hohen Bearbeitungsgeschwindigkeit
der Fall wäre, bzw. wenn bei schweren Baumstämmen die
stationär angeordnet wäre, l.ie es üblich ist.
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Ist nun der Baum durch die
| -1P3m.dCety |
| Enç ;.wz L D WS Ls |
hindurchgeführt und vollständig
worden, so fällt der Baumwipfel auf den Boden. Der Zufthrschlitten wird dann wieder
mittels des hydraulischen Motors #14# nach vorn gezogen, während gleichzeitig der
hydraulische Motor #15# der Greifbacke #11# mit dem Ölbehälter verbunden wird.
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Berührt nun der Arm des Zuftihrschlittens den Baum, so wird er nach
hinten gedreht, so daß das Wurzelende des Baumes ebenfalls auf den Boden fällt.
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Die Erfindung kann auf zahlreiche Weise abgeändert werden0 Beispielsweise
brauchen die verschiedenen beweglichen Teile der Maschine nicht notwendig hydraulisch
betätigt zu werden. Sie können auch durch einen Elektromotor oder auch durch andere
geeignete Motore betätigt werden.
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Für den Antrieb des Armes #5# und des Zufuhrschlittens #9# können
auch Getriebe, ein Zahnstangenantrieb oder ähnliches anstelle von Kette und Kettenrad
sowie Seilzug verwendet
werden. In Fig. 3 ist schematisch eine
derartige -Ausführungsform angegeben. Dabei ist ein Elektromotor $ 28 a' am Lager
#2# vorgesehen. Mit beiden Enden der Motorwelle
Welle #29, 30# verbunden. Diese Wellen können sich in Lagern #31# drehen. die auf
dem Arm #3# montiert sind. lIit dem freien Ende beider Wellen ist ein
#etriebe #32, 33# verbunden. Am rückwärtigen Ende des Armes #3# ist ein Bügel #34#
angeordnet, bn dem drei Wellen #35, 36, 37# drehbar gelagert sind. @rei zylindrische
Getrieberäder #38, 39, 40# sind mit einander kämmend mit diesen Wellen verbunden.
Mit der Welle 2374 ist ebenfalls ein
4415 verbunden (vergl. auch Fig. 4). Dieses Getrieberad steht in Verbindung mit
dem Zahnrad #32# an der Welle t-29 #. Auf der Welle 435 ist ein Kettenrad #42# vorgesehen,
und zwar in der Nähe des Zahnrades #38#.
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Am vorderen Ende des Armes #3# ist ein Bügel #43# montiert, in dem
vier Wellen #44# bis #47# drehbar gelagert sind. Vier zylindrische Zahnräder #48#
bis #51# sind mit den Wellen derart verbunden, daß es sie miteinander kämmen, Auf
der Welle #47# ist ebenfalls ein.
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und ein Zahnkettenrad #53# angeordnet, und zwar an jeder Seite des
Rades #51#. Das konische Getrieberad steht in Verbindung mit dem Zahnrad #53# auf
der Welle #30#. Auf der Welle #44# an der Innenseite des Zahnrades #48# ist ein
Zahnrad #54# vorgesehen.
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Mit dem rückseitigen Ende des Armes #5# ist eine Rollenkette #55#
fest verbunden. Diese Rollenkette wird vom Ende des irmes nach vorne in einen Zug
gezogen, der in der oberen Fläche des Armes ausgebildet ist0 Von dort gelangt er
zu einem Getrieberad und von dort zurück zum zuführschlitten #8#, mit dem sie verbunden
ist. Zur
besseren Darstellung ist der Arm #5# in der
init einem sien nach oben erstreckenden Arm versehen worden, in dem die Rollenkette
fest @ngeordnet ist. In Wirklichkeit ist diese Rollenkette jedoch in dem Zwischenraum
zwischen den Armen (3) und (5) angeordnet.
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Mit dem riickseitigen Ende des Armes #5# ist ferner ine Rollenkette
#56# fest verbunden, die nach hinten zum Kettenrad #42# und von dort nach vorne
zum Zuführschfitten gezogen ist, mit dem sie fest verbunden ist. Eine Rollenkette
#57# ist an der Vorderseite des Armes #5# befestigt, von der sie nach hinten zum
Zahnkettenrad #53# geführt ist. Die Rollenkette ist dann um dieses Zahnkettenrad
Pe-
und dann zum rückseitigen Ende des Armes #5# geführt, mit dem sie fest verbunden
ist. Zur Vordeutlichung ist diese Rollenkette ebenfalls außerhalb des Armes #3#
gezeichnet.
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Der Arm #5# und der Zufuhrschlitten #9# bewegen sich also synchron
zueinander und zwar in einander entgegengesetzte Richtungen, sobald der Motor #28
a# betätigt wird.
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-- Ansprüche -