AT513600A4

AT513600A4 - Schilfrohrerntemaschine

Info

Publication number: AT513600A4
Application number: AT502342013A
Authority: AT
Original assignee: Schuch Franz
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2014-06-15
Also published as: AT513600B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schilfrohrerntemaschine (1) umfassendein Fahrgestell (12) auf welchem ein Mähwerk, umfassendeinen Mähwerksvorsatz (3) und eine Mähwerksaufhängung (2), sowieeine nachgeordnete Ballenpresse (9) zum Pressen des Mähguts angeordnetsind. Zwischen dem Mähwerk (2,3) und der Ballenpresse(9) ist ein Häckselwerk (7) angeordnet, welches das Mähgut übernimmt,häckselt und dieses anschließend der Ballenpresse (9)zuführt.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schilfrohrerntemaschine umfassend ein Fahrgestell, auf welchem ein Mähwerk, umfassend ein Mähwerksvorsatz und eine Mähwerksaufhängung, sowie eine nachgeord-nete Ballenpresse zum Pressen des Mähguts angeordnet sind.

Die Ernte von Schilfrohr für die Verwertung als Biomasse zur Energiegewinnung wird seit längerem angedacht. Bei ausgedehnten Schilfrohrvorkommen wird oftmals nur ein Bruchteil der vorhandenen Fläche für die Produktion von Qualitätsschilf genutzt. Unter Qualitätsschilf versteht man ganze Halme, die für die Weiterverarbeitung, beispielsweise zum Eindecken von Dächern, verwendet werden. Ein Großteil der vorhandenen Schilfrohrfläche bleibt als Altbestand stehen, was in ökologischer Hinsicht mit Problemen behaftet ist. Für ein gesundes Ökosystem innerhalb des Schilfgürtels ist es notwenig, dass die Altbestände an Schilfrohr regelmäßig abgeerntet werden, andernfalls kommt es zu einer Verlandung der betreffenden Fläche sowie einer Abnahme der im Schilfgürtel lebenden Fauna.

Eine logische Verwertungsmöglichkeit für das abgeerntete Schilfrohr bestünde in der Nutzung als Biomasse, beispielsweise in Heizkraftwerken. Da die Ernte von Schilfrohrflächen jedoch bisher nur unter Schwierigkeiten und dem Einsatz teurer und oft wenig effektiven Spezialmaschinen möglich ist, ist das geerntete Schilf von den Kosten her gegenüber anderen verfügbaren 15 i omas-searten kaum konkurrenzfähig.

Am Beispiel des Neusiedlersees (Burgendland, Österreich) kann man von einer Erntefläche von etwa 5500 ha Schilfrohr mit einer Halmlänge von bis zu 4,5 m ausgehen. Ein Ertrag von 6000-8500 kg pro ha Fläche wäre also allein in diesem Gebiet möglich. Damit die Wurzelstöcke des Schilfrohrs bei der Ernte nicht beschädigt werden, müssen einige Parameter beachtet werden. Das Schilfrohr muss 10-30 cm über dem Wasserspiegel geschnitten werden, damit kein Wasser in die Halme eindringt, welches zu einem Absterben der Schilfrohrpflanzen führen würde. Weiters muss die Erntemaschine einen geringen Flächendruck auf den Untergrund aufbringen, damit die im weichen Untergrund stehenden Schilfrohrpflanzen nicht beschädigt werden. Ein weiteres Problem sind unter- 2/10 2 schiedliche Wassertiefen sowie Stellen von Wasseruntiefen bis zu 2 m, welche die Ernte für ein entsprechendes Fahrzeug ebenfalls schwierig gestalten.

Eine bekannte Variante besteht darin, das Schilf abzumähen und unmittelbar in Rundballen für den Transport zu pressen. Hinsichtlich einer Verwertung als Biomasse ist diese Form jedoch ungeeignet, da die Rundballen zur Verwertung in einem Heizwerk erst auf eine entsprechend kurze Halmlänge zerkleinert werden müssen. Dieser Zerkleinerungsprozess bedeutet einen weiteren Arbeitsschnitt, welcher einerseits die Kosten erhöht und zum anderen zu einer gesundheitsschädlichen Staubbelastung während des Zerkleinerns führt.

Bei Varianten, wo das Mähgut gleich nach dem Mähen einem Häcksler zugeführt wird, entsteht ein loses Häckselgut, welches eine geringe Dichte und ein entsprechend hohes Volumen aufweist, was den Transport erschwert. Die Erntemaschine muss entsprechend groß und damit schwer ausgeführt werden, oder aber es wird ein zweites Fahrzeug zum Abtransport benötigt. Dies bedeutet ebenfalls höhere Kosten bzw. eine nur eingeschränkte Einsatzmöglichkeit der Erntemaschine.

Eine weitere Variante besteht darin, das Schilfrohr nur im Winter bei zugefrorener Wasserfläche mittels konventioneller Gerätschaften zu mähen. Die Abhängigkeit vom Wetter und die zunehmend wärmer werdenden Winter führen jedoch dazu, dass diese Möglichkeit ebenfalls nicht wirtschaftlich sinnvoll ist.

Bei den bekannten bestehenden Lösungen ergibt sich also eine Vielzahl unterschiedlicher Probleme. Entweder sind die Schilfrohrerntemaschinen zu schwer und unflexibel, um in unterschiedlichen Geländetypen ohne Schaden für die Schilfrohrpflanzen und/oder die Maschinen selbst eingesetzt zu werden, oder aber das Mähgut wird unzureichend für die Verwertung als Biomasse aufbereitet und muss in nachfolgenden Arbeitsschritten bearbeitet werden. 3/10 3

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es eine Schilfrohrerntemaschine zu schaffen, welche die oben genannten Probleme beseitigt und in einem einzigen Arbeitsgang das Schilfrohr erntet und für die Biomasseverwertung sowie den Transport aufbereitet, wobei die Erntemaschine vorzugsweise flexibel auch in Gebieten mit wechselnder Wassertiefe einsetzbar ist.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass zwischen dem Mähwerk und der Ballenpresse ein Häckselwerk angeordnet ist, welches das Mähgut übernimmt, häckselt und dieses anschließend der Ballenpresse zuführt. Bei einer entsprechend gestalteten Schilfrohrerntemaschine kann das zusätzliche Gewicht des Häckselwerks auf das Fahrgestell so verteilt sein, dass sich der Flächendruck auf den Untergrund nur unwesentlich erhöht. Das Mähgut wird in das Häckselwerk befördert und anschließend auf für die Biomasseverwertung geeignete Größe zerkleinert. Von dem Häckselwerk wird das Häckselgut an die Ballenpresse übergeben, wobei es sich in überraschender Weise: gezeigt hat, dass gehäck-seltes Schilfrohr in einer herkömmlichen Ballenpresse zu stabilen Ballen gepresst werden kann, welche für einen effizienten Transport geeignet sind. Bei der Verwertung können die Bänder, welche die Ballen Zusammenhalten, einfach gelöst werden und das lose Häckselgut steht für die Verbrennung zur Verfügung.

Es ist ein Merkmal der Erfindung, dass das Häckselwerk eingestellt ist, das Mähgut auf eine durchschnittliche Halmlänge von 2-10 cm, vorzugsweise 4-6 cm zu häckseln. Diese Längen eignen sich besonders für die Weiterverarbeitung in einer thermischen Biomasseanlage.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ballenpresse eine Ballenpresse für Großballen ist, wobei ein Großballen eine ungefähre Dimension von 1,2 m mal 1,3 m mal 2,5 m aufweist. Ferner ist es ein Merkmal der Erfindung, dass auf dem Fahrgestell zusätzlich eine Lagerfläche für die gepressten Ballen vorgesehen ist, wobei die Lagerfläche bevorzugt für die Ablage von bis zu 10 Großballen ausgelegt ist. Eckige Großballen lassen sich gut handhaben, stapeln und transportieren. Auf der Lagerfläche der Schilfrohrerntemaschine können vor- 4/10 4 zugsweise bis zu 10 Großballen zwischengelagert werden. Dies entspricht ungefähr der Kapazität, die ein Fahrer der Schilfrohrerntemaschine in einem Ärbeitsgang zwischen zwei vorgeschriebenen Pausen abernten kann. Innerhalb der vorgeschriebenen Pause kann die Zeit genutzt werden, um mittels eines zweiten Transportfahrzeugs die Ballen von der Schilfrohrerntemaschine zu entladen und abzutransportieren. Die Ernte kann somit effizient und damit zeit- und kostensparend durchgeführt werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, dass eine Verstell-vprrichtung zur Höhenverstellung des Mähwerksvorsatzes gegenüber dem Fahrgestell vorgesehen ist. Als eine bevorzugte Variante ist die Verstellvorrichtung zweiteilig ausgeführt, wobei ein erster Teil der Verstellvorrichtung zur Höhenverstellung eines Mähwerksvorsatzes gegenüber der Mähwerksaufhängung dient und ein zweiter Teil der Verstellvorrichtung zur Höhenverstellung der Mähwerksaufhängung gegenüber dem Fahrgestell dient. Gängige Mähwerke besitzen zumeist bereits einen höhenverstellbaren Mäh-werksvörsatz. Dieser kann üblicherweise in einem Bereich von etwa 80 cm verstellt werden. Da die Wassertiefen jedoch deutlich höher schwanken können, kann die Mähwerksaufhängung gegenüber dem Fahrgestell mit einer weiteren. Höhenverstellung ausgestattet werden, welche ebenfalls etwa einen Bereich von 70-80cm abdeckt. Somit wird es möglich, dass das Mähwerk insgesamt um ca. 1,5 m höhenverstellbar ist. Dadurch kann die Schilfrohrerntemaschine auch bei sehr stark schwankenden Wassertiefen eingesetzt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung eine Winkelverstellung quer zur Längsachse der Schilfrohrerntemaschine erlaubt, wobei der Mähwerksvorsatz gegenüber dem Fahrgestell um bis zu ca. 35° nach links oder rechts neigbar ist, und wobei bei einer zweiteilig ausgeführten Verstellvorrichtung der erste Teil eine Neigung von ca. 15° nach links oder rechts ermöglicht und der zweite Teil eine Neigung von ca. 5-20° nach links oder rechts ermöglicht. Da es bei der Befahrung der Schilfrohrflächen nicht nur zu unterschiedlichen Wassertiefen in Fahrtrichtung kommt, sondern auch Geländeunebenheiten zwischen linker und rechter Seite der Schilfrohrerntemaschine auszugleichen sind ist es vorteilhaft, 5/10 5 mittels der Höhenverstellung auch eine entsprechende Neigung einzustellen, damit der Mähwerksvorsatz stets waagrecht oberhalb des Wasserspiegels bleibt.

Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, dass ein am Fahrgestell gelagerter Sensor, insbesondere ein in vertikaler Richtung beweglicher Schwimmer, vorgesehen ist, welcher die Höhe des Wasserspiegels in Relation zum Fahrgestell misst, wobei die Information zur korrekten Höhen- und/oder Winkeleinstellung der Verstellvorrichtung dient, sodass während des Mähvorgangs eine konstante Schnitthöhe einhaltbar ist. Die Höhen- bzw. WinkelVerstellung kann somit auf einfache Weise durch die steigenden und sinkenden Wasserhöhen während des Mähvorgangs automatisch eingestellt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Fahrgestell einen Kettenantrieb aufweist, und dass am Fahrgestell, vorzugsweise zwischen den umlaufenden Ketten, angeordnete Auftriebskörper vorgesehen sind, welche dimensioniert sind, um bei vollständigem Eintauchen der Auftriebskörper, die Schilfrohrerntemaschine über Wasser zu halten. Durch ein derartiges Fahrgestell wird die Schilfrohrerntemaschine zu einem amphibischen Fahrzeug, welches bis zu einer Wassertiefe von 1,8 m einsatzfähig ist. Selbst bei Auftreten einer plötzlichen Untiefe bleibt das Fahrzeug aufgrund der Auftriebskörper schwimmfähig.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figur näher beschrieben, wobei die

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schilfrohrerntemaschine darstellt.

Die schematisch dargestellte Schilfröhrerntemaschine 1 umfasst ein Fahrwerk 12 mit einem Kettenantrieb 11, auf welchem ein Mähwerk mit einer Mähwerksaufhängung 2 und einem Mähwerksvorsatz 3, ein Häckselwerk 7, eine Ballenpresse 9 und eine Lagerfläche 10 angeordnet ist. Die Schilfrohrerntemaschine 1 ist von einem Führerstand 6 aus fahr- und bedienbar. Das Schilfrohr wird beim Mähvorgang von dem Mähvorsatz 3 abgeschnitten und in das Häckselwerk 7 befördert. Von dort wird das Häckselgut über eine 6/10 6 Überführung 8 in die Ballenpresse 9 befördert, wo das Häckselgut in Großballen 14 für den Abtransport gepresst wird. Die Großbal-len 14 werden auf der Lagerfläche 10 zwischengelagert.

Am Fahrgestell 12 sind Auftriebskörper 13 in Form von Pontons befestigt, welche bei vollständigem Eintauchen der Auftriebskörper 13 in der Lage sind, die Schilfrohrerntemaschine 1 über Wasser zu halten. Damit unterschiedliche Wassertiefen während des Mähvorgangs ausgeglichen werden können, besitzt die Schilfrohrerntemaschine 1 eine zweiteilige Verstellvorrichtung 4,5. Ein erster Teil der Verstellvorrichtung 4 befindet sich zwischen Mähwerksvorsatz 3 und der Mähwerksaufhängung 2. Im gezeigten Beispiel wurde als Mähwerk 2 und Häckselwerk 7 ein üblicher Feldhäcksler umgerüstet. Die Verstellvorrichtung 4 eines herkömmlichen Feldhäckslers überbrückt zumeist ca. 80 cm Höhenunterschied und ca. 15° seitliche Neigung. Da es zu höheren Unterschieden in der Wassertiefe kommen kann, ist ein zweiter Teil einer Verstellvorrichtung 5 vorgesehen, welcher die Mähwerksaufhängung 2 gegenüber dem Fahrgestell 12 verlagern kann und somit einen weiteren Höhenunterschied von 70-80 cm und eine seitliche Neigung von 5°-20° überbrücken kann. Die Schilfrohrerntemaschine 1 kann somit Unterschiede in der Wassertiefe von etwa 1,5 m und seitliche Neigungen von bis zu 35° ausgleichen.

Damit das Gewicht der Schilfrohrerntemaschine 1 ausgeglichen ist, ist es vorteilhaft, wenn die Überführung 8 für das Häcksel-gut möglichst weit nach hinten reicht, sodass die Ballenpresse 9 sowie die Lagerfläche 10 mit den abgelegten Ballen 14 als Gegengewicht zu dem Mähwerk und Häckselwerk 7 dienen. Gegebenenfalls wäre auch eine alternative Ausführung mit einem zweiteiligen Fahrgestell mit einem Knickgelenk zur Verbindung zwischen vorderem und hinterem Teil möglich, um eine noch gleichmäßigere Belastung auf den Boden bringen zu können, sowie um die Manövrierfähigkeit der Maschine weiter zu erhöhen.

Wien, den 5. April 2013 7/10

Claims

Dr. Müllner Dipl.-Ing. Katschinka OG, Patentanwaltskanzlei Weihburggasse 9, Postfach 159, A-1014 WIEN, Österreich Telefon: t +43 (1) 512 24 81 / Fax: 3+43 (1) 513 76 81 / E-Mail: ® repatent@aon.at Konto (PSK): 148 0 708 BLZ 60000 BIC: OPSKATWW IBAN: AT19 6000 0000 0148 07081 480 708 16/45762 Franz Schuch 2452 Mannersdorf(AT) Patentansprüche : 1. Schilfrohrerntemaschine umfassend ein Fahrgestell auf welchem ein Mähwerk, umfassend einen Mähwerksvorsatz und eine Mähwerksaufhängung, sowie eine nachqeordnete Ballenpresse zum Pressen des Mähguts angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mähwerk (2,3) und der Ballenpresse (9) ein Häckselwerk (7) angeordnet ist, welches das Mähgut übernimmt, häckselt und dieses anschließend der Ballenpresse (9) zuführt.
2. Schilfrohrerntemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Häckselwerk (7) eingestellt ist, das Mähgut auf eine durchschnittliche Halmlänge von 2-10 cm, vorzugsweise 4-6 cm zu häckseln.
3. Schilfrohrerntemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballenpresse (9)eine Ballenpresse für Großballen ist, wobei ein Großballen eine ungefähre Dimension von 1,2 m mal 1,3 m mal 2,5 m aufweist.
4. Schilfrohrerntemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Fahrgestell (12) zusätzlich eine Lagerfläche (10) für die gepressten Ballen vorgesehen ist, wobei die Lagerfläche (10) bevorzugt für die Ablage von bis zu 10 Großballen ausgelegt ist.
5. Schilfrohrerntemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellvorrichtung (4,5) zur Höhenverstellung des Mähwerksvorsatzes (3) gegenüber dem Fahrgestell (12) vorgesehen ist. 8/10 2
6. Schilfrohrerntemaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (4,5) zweiter lig ausgeführt ist, wobei ein erster Teil der Verstellvor-richtung (4) zur Höhenverstellung eines Mähwerksvorsatzes (3) gegenüber der Mähwerksaufhängung (2) dient und ein zweiter Teil der Verstellvorrichtung (5) zur Höhenverstellung der Mähwerksaufhängung (2) gegenüber dem Fahrgestell (12) dient.
7. Schilfrohrerntemaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (4,5) eine Winkelverstellung quer zur Längsachse der Schilfrohrerntemaschine (1) erlaubt, wobei der Mähwerksvorsatz (3) gegenübe dem Fahrgestell (12) um bis zu ca. 35° nach links oder rechts neigbar ist, und wobei bei einer zweiteilig ausgeführten Verstellvorrichtung (4,5) der erste Teil (4) eine Neigung von ca. 15° nach links oder rechts ermöglicht und der zweite Teil (5): eine Neigung von ca. 5-20° nach links oder rechts ermöglicht.
8. Schilfrohrerntemaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein am. Fahrgestell (12) gelagerter Sensor, insbesondere ein in vertikaler Richtung beweglicher Schwimmer, vorgesehen ist, welcher die Höhe des Wasserspiegels in Relation zum Fahrgestell (12) misst, wobei die Information zur korrekten Höhen- und/oder Winkeleinstellung der Verstellvorrichtung (4,5) dient, sodass während des Mähvorgangs eine konstante Schnitthöhe einhalt bar ist.
9. Schilfrohrerntemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrgestell (12) einen Kettenantrieb (11) aufweist, und dass am Fahrgestell (12), vorzugsweise zwischen den umlaufenden Ketten, angeordnete Auftriebskörper (13) vorgesehen sind, welche dimensioniert sind, um bei vollständigem Eintauchen der Auftriebskörper (13) die Schilfrohrerntemaschine (1) über Wasser zu halten Wien, den 5. April 2013 9/10