AT516408B1

AT516408B1 - Device for cutting heavy clippings

Info

Publication number: AT516408B1
Application number: ATA50458/2015A
Authority: AT
Original assignee: Steininger Werner
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2016-05-15
Also published as: DE102016208839A1; AT516408A4; DE102016208839B4

Abstract

Vorrichtung zum Schneiden von schwerem Schnittgut, insbesondere von Bäumen, mit einem Greif- und Schneidwerk, das mittels eines Befestigungselements (8) am Auslegerarm (9) einer Arbeitsmaschine (10) befestigbar ist, wobei zwischen dem Befestigungselement (8) und dem Greif- und Schneidwerk ein Drehwerk (7) mit einem Hydraulikantrieb (12) zur Erzeugung eines Drehmoments auf das Greif- und Schneidwerk um eine Drehachse (D) des Drehwerks (7) angeordnet ist. Hierbei wird vorgeschlagen, dass am Befestigungselement (8) ein Neigungssensor angeordnet ist, der über eine Steuerschaltung mit dem Hydraulikantrieb (12) verbunden ist, wobei die Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem vom Neigungssensor ermittelten Neigungswinkel der Drehachse (D) zur Lotrichtung den Hydraulikantrieb (12) von einem ersten Betriebsmodus mit niedrigerem Drehmoment in einen zweiten Betriebsmodus mit höherem Drehmoment umschaltet. Auf diese Weise wird das vom Drehwerk (7) für das Verschwenken des Greif- und Schneidwerks bereitgestellte und das im Zuge des Umlegens von schwerem Schnittgut unbeschadet aufgenommene Drehmoment erhöht.Device for cutting heavy material to be cut, in particular of trees, with a gripping and cutting mechanism, which by means of a fastening element (8) on the boom arm (9) of a working machine (10) can be fastened, wherein between the fastening element (8) and the gripping and Cutting unit a slewing gear (7) with a hydraulic drive (12) for generating a torque on the gripper and cutting unit about an axis of rotation (D) of the slewing gear (7) is arranged. In this case, it is proposed that an inclination sensor is arranged on the fastening element (8), which is connected to the hydraulic drive (12) via a control circuit, wherein the control circuit controls the hydraulic drive (12) as a function of the inclination angle of the axis of rotation (D) for the vertical direction ) switches from a first lower torque operating mode to a second higher torque operating mode. In this way, the torque provided by the slewing gear (7) for the pivoting of the gripper and cutting unit and the undiminished recorded in the course of the folding of heavy cuttings torque is increased.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von schwerem Schnittgut, insbesondere von Bäumen, mit einem Greif- und Schneidwerk, das mittels eines Befestigungselements am Auslegerarm einer Arbeitsmaschine befestigbar ist, wobei zwischen dem Befestigungselement und dem Greif- und Schneidwerk ein Drehwerk mit einem Hydraulikantrieb zur Erzeugung eines Drehmoments auf das Greif- und Schneidwerk um eine Drehachse des Drehwerks angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.Description: The invention relates to a device for cutting heavy material to be cut, in particular of trees, with a gripping and cutting mechanism, which can be fastened by means of a fastening element on the extension arm of a working machine, wherein between the fastening element and the gripper and cutting a slewing with a hydraulic drive for generating a torque is arranged on the gripping and cutting mechanism about an axis of rotation of the slewing gear, according to the preamble of claim 1.

[0002] In der Holzindustrie und der Forstwirtschaft werden etwa zum Schneiden von Bäumen große Arbeitsmaschinen eingesetzt, die an einem Auslegerarm mit einem Greif- und Schneidwerk versehen sind, mit deren Hilfe sie Baumstämme umfassen und durchtrennen können. Der Auslegerarm verfügt über hydraulische Stellelemente, mit denen der Auslegerarm bewegt werden kann. Das Greif- und Schneidwerk verfügt über einen Greifer, dessen Greifarme mit weiteren hydraulischen Stellelementen geöffnet und geschlossen werden können, wobei optional ein zusätzlicher Sammelgreifer vorgesehen sein kann, der ebenfalls hydraulisch geöffnet und geschlossen werden kann. Das Greif- und Schneidwerk verfügt des Weiteren über ein Schneidwerk, das mit zusätzlichen hydraulischen Stellelementen den Schnittvorgang bewerkstelligt. Das Schneidwerk kann etwa in Form einer relativ zu einem Widerlager beweglichen Schwinge mit einer daran befestigten Schneidplatte ausgeführt sein und ermöglicht es die erfassten Baumstämme zu durchtrennen. In weiterer Folge kann der Auslegerarm in Zusammenwirken mit dem Drehwerk den Baum entweder zur Seite legen oder einer Maschine zur Zerkleinerung oder Weiterverarbeitung zuführen. Entsprechende Arbeitsmaschinen wurden in der EP 2719274 A1, WO 2011046535 A1, WO 2015021400 A1, US 2011132495 A1 und der US 6123124 A beschrieben.In the wood industry and forestry large machines are used for cutting trees, which are provided on a boom with a gripping and cutting, with the help of which they can include logs and sever. The boom arm has hydraulic actuators that allow the boom to be moved. The gripper and cutting unit has a gripper, the gripping arms can be opened and closed with other hydraulic actuators, with optionally an additional collecting gripper can be provided, which can also be opened and closed hydraulically. The gripper and cutting unit also has a cutting unit, which accomplishes the cutting process with additional hydraulic adjusting elements. The cutting unit can be embodied in the form of a rocker which is movable relative to an abutment with an insert mounted thereon and makes it possible to sever the gripped tree trunks. Subsequently, the cantilever arm, in cooperation with the slewing gear, can either put the tree aside or feed it to a machine for comminution or further processing. Corresponding machines have been described in EP 2719274 A1, WO 2011046535 A1, WO 2015021400 A1, US 2011132495 A1 and US 6123124 A.

[0003] Wird ein Baumstamm umfasst, so ist das Greif- und Schneidwerk mit einer im Wesentlichen vertikalen Schwenkachse der Greifer und des Schneidwerks orientiert. Die Drehachse des Drehwerks ist dabei im Wesentlichen horizontal orientiert. Beim Ablegen eines durchtrennten Baumstammes wird das Drehwerk mithilfe von Hydraulikantrieben so betätigt, dass das Greif-und Schneidwerk, das den Baumstamm unmittelbar nach dem Durchtrennen in einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung hält, in eine Position verschwenkt, in der der durchtrennte Baumstamm im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist und am Boden abgelegt werden kann. Falls das Drehwerk dabei so positioniert ist, dass dessen Drehachse horizontal orientiert ist, wirken bei diesem Vorgang hohe Drehmomente auf das Drehwerk und dessen Hydraulikantriebe.If a tree trunk is included, the gripping and cutting unit is oriented with a substantially vertical pivot axis of the gripper and the cutting unit. The axis of rotation of the slewing gear is oriented substantially horizontally. Upon depositing a severed log, the slewing gear is actuated by means of hydraulic drives so that the gripper and cutter, which holds the log immediately after severing in a substantially vertical orientation, pivots to a position in which the severed log is substantially horizontally aligned is and can be stored on the ground. If the slewing gear is positioned in such a way that its axis of rotation is oriented horizontally, high torques act on the slewing gear and its hydraulic drives in this process.

[0004] Starke Belastungen des Drehwerks und seines Hydraulikantriebes können daher in der Praxis nicht vermieden werden. Um eine Beschädigung des Drehwerks, seines Hydraulikantriebes und der sie verbindenden Antriebsmechanik zu verhindern ist daher ein Druckbegrenzungsventil im Hydraulikkreis vorgesehen, das immer dann öffnet, wenn ein Maximaldruck im Hydraulikkreis überschritten wird. Dieser Maximaldruck ist in der Regel aber vergleichsweise gering eingestellt, um die vorerwähnten Beschädigungen zu verhindern, sodass auch die maximalen Drehmomente, die das Drehwerk auf das Greif- und Schneidwerk ausüben und aufnehmen kann, entsprechend begrenzt sind. Eine größere Dimensionierung des Hydraulikantriebes ist wiederum wegen des größeren Gewichts und des benötigten größeren Volumens an Hydraulikflüssigkeit aufgrund der geforderten Mobilität der Vorrichtung wenig praktikabel.Strong loads of the slewing gear and its hydraulic drive can therefore not be avoided in practice. In order to prevent damage to the slewing gear, its hydraulic drive and the drive mechanism connecting it, therefore, a pressure limiting valve is provided in the hydraulic circuit, which always opens when a maximum pressure in the hydraulic circuit is exceeded. This maximum pressure is usually set comparatively low, however, to prevent the aforementioned damage, so that the maximum torques that can exert and record the slewing on the gripping and cutting, are limited accordingly. A larger dimensioning of the hydraulic drive is in turn because of the greater weight and the required larger volume of hydraulic fluid due to the required mobility of the device is not practical.

[0005] Es ist daher das Ziel der Erfindung, das vom Drehwerk für das Verschwenken des Greif-und Schneidwerks bereitgestellte und das im Zuge des Umlegens von schwerem Schnittgut unbeschadet aufgenommene Drehmoment auf einfache und für einen mobilen Einsatz praktikable Weise zu erhöhen.It is therefore the object of the invention, provided by the slewing for the pivoting of the gripper and cutting unit and the undetected in the course of moving heavy clippings torque to increase in a simple and practical for mobile use manner.

[0006] Dieses Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden von schwerem Schnittgut, insbesondere von Bäumen, mit einem Greif- und Schneidwerk, das mittels eines Befestigungselements am Auslegerarm einer Arbeitsmaschine befestigbar ist, wobei zwischen dem Befestigungselement und dem Greif- undThis object is achieved by the features of claim 1. Claim 1 relates to a device for cutting heavy clippings, especially of trees, with a gripping and cutting unit, which can be fastened by means of a fastener on the boom of a working machine, wherein between the fastener and the gripping and

Schneidwerk ein Drehwerk mit einem Hydraulikantrieb zur Erzeugung eines Drehmoments auf das Greif- und Schneidwerk um eine Drehachse des Drehwerks angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird dabei vorgeschlagen, dass am Befestigungselement ein Neigungssensor angeordnet ist, der über eine Steuerschaltung mit dem Hydraulikantrieb verbunden ist, wobei die Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem vom Neigungssensor ermittelten Neigungswinkel der Drehachse zur Lotrichtung den Hydraulikantrieb von einem ersten Betriebsmodus mit niedrigerem Drehmoment in einen zweiten Betriebsmodus mit höherem Drehmoment umschaltet. Erfindungsgemäß werden somit zumindest zwei Betriebsmodi verwirklicht, bei denen das Drehwerk jeweils unterschiedliche Drehmomente auf das Greif- und Schneidwerk ausübt und somit auch jeweils unterschiedliche maximale Drehmomentbelastungen aufnehmen kann. Das Umschalten zwischen den Betriebsmodi erfolgt automatisch mithilfe eines Neigungssensors, der den Neigungswinkel der Drehachse des Drehwerks zur Lotrichtung ermittelt oder zumindest das Überoder Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwinkels detektiert. Der Neigungssensor kann etwa als Neigungsschalter ausgeführt sein, der immer dann ein Stellsignal generiert, wenn ein vorgegebener Grenzwinkel über- oder unterschritten wird. Falls das Drehwerk mittels des Auslegerarmes so positioniert ist, dass dessen Drehachse horizontal steht, etwa beim Schneiden eines Baumstammes, so erkennt der Neigungssensor diese Positionierung und schaltet den Hydraulikantrieb in den zweiten Betriebsmodus mit höherem Drehmoment. Diese Positionierung des Drehwerks ist insofern kritisch, als bei Betätigung des Drehwerks zum Umlegen des Baumstammes ein hohes Drehmoment auf das Drehwerk und seinen Hydraulikantrieb wirkt. Dieses Drehmoment kann durch gleichzeitiges Verschwenken des Drehwerks mithilfe des Auslegerarmes verringert werden, indem sich die Drehachse von ihrer ursprünglich horizontalen Lage in Richtung einer vertikalen Lage ändert. Sobald der Neigungssensor einen Neigungswinkel detektiert, der einen vorgegebenen Grenzwinkel unterschreitet, wird in einen ersten Betriebsmodus umgeschaltet, bei dem der Hydraulikantrieb ein niedrigeres Drehmoment ausübt. Bei bestimmten Ausführungsvarianten ist ein solcher Betriebsmodus auch mit einer höheren Stellgeschwindigkeit verbunden, sodass dieser Betriebsmodus im Folgenden auch als Eilgang bezeichnet wird, wie noch näher beschrieben werden wird. Sobald der durchtrennte Baumstamm abgelegt wurde und das Drehwerk mithilfe des Auslegerarmes wieder so verschwenkt wird, dass dessen Drehachse in Richtung der Horizontalen bewegt wird, schaltet der Neigungssensor den Hydraulikantrieb automatisch wieder in den zweiten Betriebsmodus um, sobald der Neigungssensor einen Neigungswinkel der Drehachse zur Lotrichtung detektiert, der einen vorgegebenen Grenzwinkel überschreitet. Es wird zwar weiterhin ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen sein, das aber nun auf einen höheren Maximaldruck im Hydraulikkreis eingestellt werden kann.Cutting a slewing with a hydraulic drive for generating a torque on the gripper and cutting unit is arranged about an axis of rotation of the slewing gear. According to the invention it is proposed that an inclination sensor is arranged on the fastening element, which is connected via a control circuit to the hydraulic drive, wherein the control circuit in dependence on the determined by the inclination sensor inclination angle of the axis of rotation to the vertical direction of the hydraulic drive from a first operating mode with lower torque in a second Operating mode with higher torque switches. According to the invention, at least two modes of operation are thus realized, in which the slewing gear in each case exerts different torques on the gripping and cutting mechanism and thus can also absorb different maximum torque loads in each case. The switching between the operating modes is carried out automatically by means of a tilt sensor, which determines the inclination angle of the axis of rotation of the slewing for Lotrichtung or at least detects the exceeding or falling below a predetermined critical angle. The inclination sensor can be designed as a tilt switch, for example, which always generates a control signal when a predetermined threshold angle is exceeded or fallen below. If the slewing gear is positioned by means of the boom so that its axis of rotation is horizontal, such as cutting a log, the tilt sensor detects this positioning and switches the hydraulic drive in the second operating mode with higher torque. This positioning of the slewing gear is critical in that when the slewing gear is turned over to transfer the tree trunk, a high torque acts on the slewing gear and its hydraulic drive. This torque can be reduced by simultaneously pivoting the slewing gear by means of the cantilever arm by changing the axis of rotation from its original horizontal position to a vertical position. As soon as the inclination sensor detects an inclination angle which falls below a predefined limiting angle, the system switches to a first operating mode in which the hydraulic drive exerts a lower torque. In certain embodiments, such an operating mode is also associated with a higher actuating speed, so that this operating mode is also referred to below as rapid traverse, as will be described in more detail below. Once the severed log has been stored and the slewing is pivoted by means of the boom again so that its axis of rotation is moved in the horizontal direction, the tilt sensor automatically switches the hydraulic drive back to the second operating mode as soon as the tilt sensor detects an inclination angle of the axis of rotation to the direction that exceeds a predetermined limit angle. Although it will continue to be provided a pressure relief valve, but which can now be set to a higher maximum pressure in the hydraulic circuit.

[0007] Vorzugsweise umfasst der Hydraulikantrieb zumindest zwei Hydraulikmotoren, wobei in einem ersten Betriebsmodus lediglich einer der zumindest zwei Hydraulikmotoren aktiviert ist, und in einem zweiten Betriebsmodus zumindest zwei Hydraulikmotoren. Der Neigungssensor bewirkt somit mittels einer hydraulischen Steuerschaltung die Zuschaltung und Abschaltung eines zweiten Hydraulikkreises. Mithilfe eines zweiten Hydraulikmotors kann das Drehmoment des Drehwerks somit erhöht werden, in der Regel verdoppelt werden.Preferably, the hydraulic drive comprises at least two hydraulic motors, wherein in a first operating mode, only one of the at least two hydraulic motors is activated, and in a second operating mode at least two hydraulic motors. The inclination sensor thus causes the connection and disconnection of a second hydraulic circuit by means of a hydraulic control circuit. With the aid of a second hydraulic motor, the torque of the slewing gear can thus be increased, usually doubled.

[0008] Um den baulichen Aufwand zu verringern kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Hydraulikantrieb zumindest zwei Hydraulikmotoren umfasst, wobei in einem ersten Betriebsmodus die Hydraulikmotoren in Reihe geschaltet sind und in einem zweiten Betriebsmodus parallel geschaltet sind. Es wirken somit stets zwei Hydraulikmotoren auf das Drehwerk, erzeugen dabei aber unterschiedliche Drehmomente. Im Parallelbetrieb erzeugen die Hydraulikmotoren ein hohes Drehmoment bei halber Geschwindigkeit, da sich die Hydraulikflüssigkeit auf zwei Hydraulikmotoren aufteilt. In Reihenschaltung ergibt sich hingegen im Vergleich zur Parallelschaltung das halbe Drehmoment bei doppelter Stellgeschwindigkeit der Hydraulikmotoren.In order to reduce the structural complexity can alternatively also be provided that the hydraulic drive comprises at least two hydraulic motors, wherein in a first operating mode, the hydraulic motors are connected in series and are connected in parallel in a second operating mode. Thus, two hydraulic motors always act on the slewing gear, but generate different torques. In parallel operation, the hydraulic motors generate high torque at half speed because the hydraulic fluid is split between two hydraulic motors. In series connection, on the other hand, in comparison with the parallel connection, half the torque results at twice the actuating speed of the hydraulic motors.

[0009] Eine konkrete Ausführungsform sieht etwa vor, dass das Drehwerk einen Drehkranz umfasst, und die zumindest zwei Hydraulikmotoren im Umfangsbereich des Drehkranzes angeordnet sind und jeweils einen Schneckentrieb aufweisen, der mit dem Drehkranz kämmt. Dabei wäre es grundsätzlich auch denkbar, dass anstelle von Hydraulikmotoren Hydraulikzylinder verwendet werden, die beispielsweise über eine Zahnstange mit dem Drehkranz kämmen. Sofern in der vorliegenden Beschreibung von Hydraulikmotoren die Rede ist sind somit auch Hydraulikzylinder mitumfasst.A specific embodiment provides, for example, that the rotating mechanism comprises a turntable, and the at least two hydraulic motors are arranged in the peripheral region of the turntable and each having a worm gear, which meshes with the turntable. In this case, it would also be conceivable in principle for hydraulic cylinders to be used instead of hydraulic motors, which mesh with the turntable, for example, via a toothed rack. If in the present description of hydraulic motors is mentioned so hydraulic cylinders are also included.

[0010] Die Erfindung wird in weiterer Folge anhand von Ausführungsbeispielen mithilfe der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen hierbei die [0011] Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Greif- und Schneid werks gemäß dem Stand der Technik, [0012] Fig. 2 das Greif- und Schneidwerk gemäß Fig. 1 bei geschlossenen Greifern, ge schlossenem Sammelgreifer und geschlossenem Schneidwerk, [0013] Fig. 3 das Greif- und Schneidwerk gemäß der Fig. 2 bei geöffneten Greifern, geöff netem Sammelgreifer und geöffnetem Schneidwerk, [0014] Fig. 4 eine Arbeitsmaschine mit Auslegerarm und einem daran befestigten Greif- und Schneidwerk in einer Positionierung des Drehwerks, bei der der Neigungssensor den Hydraulikantrieb in einen zweiten Betriebsmodus mit höherem Drehmoment schaltet, und die [0015] Fig. 5 eine Arbeitsmaschine mit Auslegerarm und einem daran befestigten Greif- und Schneidwerk in einer Positionierung des Drehwerks, bei der der Neigungssensor den Hydraulikantrieb in einen ersten Betriebsmodus mit niedrigerem Drehmoment schaltet.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments with reference to the accompanying figures. 1 shows an exploded view of an embodiment of a gripping and cutting plant according to the prior art, [0012] FIG. 2 shows the gripping and cutting mechanism according to FIG. 1 with closed grippers, closed collecting gripper and closed gripper [0013] FIG. 3 shows the gripping and cutting mechanism according to FIG. 2 with grippers open, opened collecting gripper and opened cutting mechanism, [0014] FIG. 4 shows a working machine with outrigger arm and a gripping and cutting mechanism attached thereto in a positioning Fig. 5 shows a work machine with a boom arm and a gripper and cutter attached thereto in a positioning of the slewing gear where the tilt sensor controls the hydraulic drive switches to a first operating mode with lower torque.

[0016] Anhand der Fig. 1 werden zunächst Aufbau und Funktion eines Drehwerks mit angebautem Greif- und Schneidwerk erläutert. An einem Mittelteil 1 eines Greif- und Schneidwerks ist ein Greifer 2 befestigt, dessen Greifarme hydraulisch geschlossen und geöffnet werden können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind dabei die hydraulischen Leitungen nicht eingezeichnet. Des Weiteren ist am Mittelteil 1 ein Schneidwerk 3 befestigt, das mit zusätzlichen hydraulischen Stellelementen den Schnittvorgang bewerkstelligt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Schneidwerk 3 in Form einer relativ zu einem Widerlager hydraulisch bewegten Schwinge 4 mit einer daran befestigten Schneidplatte 5 ausgeführt, die den erfassten Baumstamm durchtrennt. Optional kann ferner ein zusätzlicher Sammelgreifer 6 vorgesehen sein, der ebenfalls hydraulisch geöffnet und geschlossen werden kann. Die Bedienung der genannten hydraulischen Elemente erfolgt dabei über eine Bedienkanzel 11 einer Arbeitsmaschine 10, wie sie in den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist.1 structure and function of a slewing gear with attached gripping and cutting are first explained. At a central part 1 of a gripping and cutting a gripper 2 is fixed, the gripper arms can be hydraulically closed and opened. For reasons of clarity, the hydraulic lines are not shown. Furthermore, a cutting unit 3 is attached to the middle part 1, which accomplishes the cutting process with additional hydraulic actuators. In the embodiment shown, the cutting unit 3 is designed in the form of a relative to an abutment hydraulically moving rocker 4 with an attached cutting plate 5, which cuts through the detected tree trunk. Optionally, an additional collecting gripper 6 can also be provided, which can also be hydraulically opened and closed. The operation of said hydraulic elements takes place via a control cock 11 of a working machine 10, as shown in FIGS. 4 and 5 can be seen.

[0017] Der Mittelteil 1 ist über ein Drehwerk 7 an einem Befestigungselement 8 montiert, über den das Greif- und Schneidwerk an einem Auslegerarm 9 der Arbeitsmaschine 10 befestigt werden kann. Die Bewegungen des Auslegerarms 9 werden somit über das Befestigungselement 8, das auch als Aufnahmebock bezeichnet wird, unmittelbar auf das Greif- und Schneidwerk übertragen. Über das Drehwerk 7 kann jedoch eine Rotationsbewegung des Greif- und Schneidwerks relativ zum Auslegerarm 9 bewerkstelligt werden. Hierfür ist ein Hydraulikantrieb 12 vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 als Hydraulikmotor ausgeführt ist, der im Umfangsbereich eines Drehkranzes des Drehwerks 7 angeordnet ist und einen Schneckentrieb aufweist, der mit dem Drehkranz kämmt.The middle part 1 is mounted via a slewing gear 7 on a fastening element 8, via which the gripping and cutting unit can be attached to a boom 9 of the working machine 10. The movements of the extension arm 9 are thus transmitted via the fastening element 8, which is also referred to as a receiving stand, directly to the gripper and cutting unit. About the slewing gear 7, however, a rotational movement of the gripping and cutting unit can be accomplished relative to the boom 9. For this purpose, a hydraulic drive 12 is provided, which is designed in the embodiment of FIG. 1 as a hydraulic motor, which is arranged in the peripheral region of a turntable of the slewing gear 7 and has a worm gear, which meshes with the turntable.

[0018] Die Fig. 2 zeigt das Greif- und Schneidwerk gemäß Fig. 1 bei geschlossenen Greifern 2, geschlossenem Sammelgreifer 6 und geschlossenem Schneidwerk 3. Die Fig. 3 zeigt das Greif-und Schneidwerk gemäß der Fig. 2 bei geöffneten Greifern 2, geöffnetem Sammelgreifer 6 und geöffnetem Schneidwerk 3.1 with closed grippers 2, closed collecting gripper 6 and closed cutting unit 3. FIG. 3 shows the gripping and cutting unit according to FIG. 2 with the grippers 2 open, FIG. Open collecting gripper 6 and open cutting unit 3.

[0019] Anhand der Fig. 4 und 5 wird in weiterer Folge die Erfindung näher erläutert. Die Fig. 4 zeigt dabei jene Konfiguration, bei der ein in der Fig. 4 nicht dargestellter Baumstamm umfasst wird, wobei das Greif- und Schneidwerk mit einer im Wesentlichen vertikalen Schwenkachse der Greifer 2 und des Schneidwerks 3 orientiert ist. Die Drehachse D des Drehwerks 7 ist dabei im Wesentlichen horizontal orientiert. Durch hydraulische Betätigung des Schneidwerks 3 wird der Baumstamm durchtrennt und vom Greifer 2 in einer im Wesentlichen vertikalen Ausrichtung festgehalten. Beim Ablegen des durchtrennten Baumstammes wird das Drehwerk 7 so betätigt, dass das Greif- und Schneidwerk in eine Position verschwenkt wird, in der der durchtrennte Baumstamm im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist und am Boden abgelegt werden kann. Falls das Drehwerk 7 dabei so positioniert ist, dass dessen Drehachse D horizontal orientiert ist, wie es beim Durchtrennen eines Baumstammes der Fall sein wird, wirken hohe Drehmomente auf das Drehwerk 7 und dessen Hydraulikantrieb 12. Diese Drehmomente können verringert werden, indem beim Umlegen des Baumstammes das Drehwerk 7 mithilfe des Auslegerarmes 9 so verschwenkt wird, dass dessen Drehachse D vertikal orientiert ist, wie in der Fig. 5 ersichtlich ist, da in diesem Fall die aufgrund des Eigengewichts des durchtrennten Baumstammes wirkenden Kräfte im Wesentlichen vom Befestigungselement 8 und dem Auslegerarm 9 aufgenommen werden.The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. 4 and 5. 4 shows that configuration in which a tree trunk, not shown in FIG. 4, is included, the gripping and cutting unit being oriented with a substantially vertical pivot axis of the gripper 2 and of the cutting unit 3. The axis of rotation D of the slewing gear 7 is oriented substantially horizontally. By hydraulic actuation of the cutting unit 3, the tree trunk is severed and held by the gripper 2 in a substantially vertical orientation. When placing the severed log the slewing gear 7 is operated so that the gripper and cutting unit is pivoted to a position in which the severed tree trunk is aligned substantially horizontally and can be stored on the ground. If the slewing gear 7 is positioned so that its axis of rotation D is oriented horizontally, as will be the case when cutting a tree trunk, high torques act on the slewing gear 7 and its hydraulic drive 12. These torques can be reduced by the folding of the Tree trunk, the slewing gear 7 is pivoted by means of the cantilever arm 9 so that its axis of rotation D is oriented vertically, as shown in FIG. 5 can be seen, since in this case the forces acting due to the dead weight of the severed tree trunk forces substantially from the fastener 8 and the boom 9 are recorded.

[0020] Freilich ist in der Bedienpraxis eine belastungsoptimierte Steuerung des Auslegerarms 9 und des Drehwerks 7 nicht immer möglich. Daher ist am Befestigungselement 8 ein Neigungsschalter angeordnet, der über eine Steuerschaltung mit dem Hydraulikantrieb 12 verbunden ist, wobei die Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem vom Neigungsschalter ermittelten Neigungswinkel der Drehachse D zur Lotrichtung den Hydraulikantrieb 12 von einem ersten Betriebsmodus mit niedrigerem Drehmoment in einen zweiten Betriebsmodus mit höherem Drehmoment umschaltet. Das Drehwerk 7 verfügt somit über einen zweiten Betriebsmodus, in dem es höhere Drehmomente auf das Greif- und Schneidwerk ausübt und somit auch höhere maximale Drehmomentbelastungen aufnehmen kann. Der Neigungsschalter ermittelt den Neigungswinkel der Drehachse D des Drehwerks 7 zur Lotrichtung oder detektiert zumindest das Uber- oder Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwinkels.Of course, in practice, a load-optimized control of the boom 9 and the slewing gear 7 is not always possible. Therefore, a tilt switch is arranged on the fastening element 8, which is connected via a control circuit to the hydraulic drive 12, wherein the control circuit in dependence on the determined by the tilt switch inclination angle of the rotation axis D to the vertical direction of the hydraulic drive 12 from a first operating mode with lower torque in a second operating mode Switches with higher torque. The slewing gear 7 thus has a second operating mode in which it exerts higher torques on the gripper and cutter and thus can also accommodate higher maximum torque loads. The inclination switch determines the inclination angle of the axis of rotation D of the rotating mechanism 7 to the direction of solder or detects at least the exceeding or falling below a predetermined critical angle.

[0021] Falls das Drehwerk 7 mittels des Auslegerarmes 9 so positioniert ist, dass dessen Drehachse D horizontal steht, etwa beim Schneiden eines Baumstammes gemäß der Fig. 4, so erkennt der Neigungsschalter diese Positionierung und schaltet den Hydraulikantrieb 12 in den zweiten Betriebsmodus mit höherem Drehmoment. Sobald der Neigungsschalter einen Neigungswinkel detektiert, der einen vorgegebenen Grenzwinkel unterschreitet, wird in einen ersten Betriebsmodus umgeschaltet, bei dem der Hydraulikantrieb 12 ein niedrigeres Drehmoment ausübt.If the slewing gear 7 is positioned by means of the boom 9 so that its axis of rotation D is horizontal, such as when cutting a tree trunk of FIG. 4, the tilt switch recognizes this positioning and switches the hydraulic drive 12 in the second operating mode with higher torque. As soon as the inclination switch detects an inclination angle which falls below a predefined limit angle, the system switches to a first operating mode in which the hydraulic drive 12 exerts a lower torque.

[0022] Die hydraulische Umsetzung der beiden Betriebsmodi kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Die vom Hydraulikmotor abgegebene Leistung P ist grundsätzlich direkt proportional dem Schluckvolumen V, der Drehzahl n und dem Druckgefälle Δρ. Unter Schluckvolumen oder Schluckmenge versteht man in der Fluidtechnik bei Hydraulikmotoren jene Menge an Hydraulikflüssigkeit, die der Hydraulikmotor pro Umdrehung verbraucht. Das Produkt aus dem zugeführten Volumenstrom Q an Hydraulikflüssigkeit und dem Schluckvolumen ergibt die Drehzahl n. Unter dem Volumenstrom Q versteht man das Volumen der Hydraulikflüssigkeit, die sich innerhalb einer Zeiteinheit durch einen Querschnitt bewegt. Das Druckgefälle Δρ ist der Unterschied zwischen dem Druck der zulaufenden Hydraulikflüssigkeit, der zumeist dem Pumpendruck der Hydraulikpumpe entspricht, und dem Druck der ablaufenden Hydraulikflüssigkeit. Dieses Druckgefälle Δρ wird im Folgenden auch als Systemdruck bezeichnet. Daraus ergibt sich, dass die Drehzahl n des Hydraulikmotors und somit des Schneckentriebes, der den Drehkranz des Drehwerks 7 antreibt, im Wesentlichen vom Volumenstrom Q der Hydraulikflüssigkeit bestimmt ist, und die Leistung P des Hydraulikmotors und somit das auf den Drehkranz 7 ausgeübte Drehmoment vom Systemdruck Δρ der Hydraulik.The hydraulic implementation of the two modes of operation can be done in different ways. The power P delivered by the hydraulic motor is basically directly proportional to the displacement V, the speed n and the pressure gradient Δρ. In the case of hydraulic motors, fluid volume or displacement refers to the amount of hydraulic fluid that the hydraulic motor consumes per revolution. The product of the supplied volume flow Q of hydraulic fluid and the displacement results in the speed n. Under the volume flow Q is the volume of hydraulic fluid that moves through a cross section within a unit of time. The pressure gradient Δρ is the difference between the pressure of the incoming hydraulic fluid, which usually corresponds to the pump pressure of the hydraulic pump, and the pressure of the hydraulic fluid flowing out. This pressure gradient Δρ is also referred to below as system pressure. It follows that the speed n of the hydraulic motor and thus of the worm gear, which drives the slewing ring of the slewing gear 7, is essentially determined by the volume flow Q of the hydraulic fluid, and the power P of the hydraulic motor and thus the torque exerted on the turntable 7 by the system pressure Δρ of the hydraulics.

[0023] Eine einfache Umsetzung kann daher vorsehen, dass der Hydraulikantrieb 12 zwei Hydraulikmotoren umfasst, wobei in einem ersten Betriebsmodus lediglich einer der beiden Hydraulikmotoren aktiviert ist, und in einem zweiten Betriebsmodus beide Hydraulikmotoren. Der Neigungsschalter bewirkt somit mittels der hydraulischen Steuerschaltung die Zuschaltung und Abschaltung eines zweiten Hydraulikkreises. Mithilfe des zweiten Hydraulikmotors kann das Drehmoment des Drehwerks 7 somit in der Regel verdoppelt werden.A simple implementation can therefore provide that the hydraulic drive 12 comprises two hydraulic motors, wherein in a first operating mode, only one of the two hydraulic motors is activated, and in a second operating mode both hydraulic motors. The tilt switch thus causes by means of the hydraulic control circuit, the connection and disconnection of a second hydraulic circuit. By means of the second hydraulic motor, the torque of the slewing gear 7 can thus be doubled in the rule.

[0024] Alternativ könnte aber auch vorgesehen sein, dass der Hydraulikantrieb 12 zwei Hydraulikmotoren umfasst, die in einem ersten Betriebsmodus in Reihe geschaltet sind und in einem zweiten Betriebsmodus parallel geschaltet sind. Im Parallelbetrieb erzeugen die beiden Hydraulikmotoren bei gleicher Auslegung ein doppeltes Drehmoment bei halber Geschwindigkeit, da der Volumenstrom Q auf zwei Hydraulikmotoren aufgeteilt wird und die Drehzahl n des jeweiligen Hydraulikmotors und somit des Schneckentriebes, der den Drehkranz des Drehwerks 7 antreibt, halbiert wird. In Reihenschaltung ergibt sich hingegen im Vergleich zum Parallelbetrieb das halbe Drehmoment bei doppelter Stellgeschwindigkeit der Hydraulikmotoren.Alternatively, it could also be provided that the hydraulic drive 12 comprises two hydraulic motors, which are connected in series in a first operating mode and are connected in parallel in a second operating mode. In parallel operation, the two hydraulic motors generate the same design, a double torque at half speed, as the flow Q is divided into two hydraulic motors and the speed n of the respective hydraulic motor and thus the worm drive, which drives the slewing ring of the slewing gear 7, halved. In series connection, on the other hand, half the torque results at twice the actuating speed of the hydraulic motors compared to parallel operation.

[0025] Auf diese Weise kann auf einfache und für einen mobilen Einsatz praktikable Weise das vom Drehwerk 7 für das Verschwenken des Greif- und Schneidwerks bereitgestellte und das im Zuge des Umlegens von schwerem Schnittgut unbeschadet aufgenommene Drehmoment je nach Neigungswinkel der Drehachse D des Drehwerks 7 zur Lotrichtung verändert werden. Das Umstellen der Hydraulik auf die jeweilige Belastungssituation erfolgt dabei automatisch mithilfe des Neigungsschalters.In this way can be practicable on simple and practical for a mobile way provided by the slewing gear 7 for the pivoting of the gripper and cutting unit and the undetected in the course of moving heavy clippings torque depending on the inclination angle of the axis of rotation D of the slewing 7th be changed to the direction of soldering. The changeover of the hydraulics to the respective load situation takes place automatically with the aid of the tilt switch.

Claims

1. Apparatus for cutting heavy clippings, in particular of trees, with a gripping and cutting mechanism, which by means of a fastening element (8) on the boom arm (9) of a working machine (10) can be fastened, wherein between the fastening element (8) and the Gripping and cutting a slewing gear (7) with a hydraulic drive (12) for generating a torque on the gripper and cutting unit about a rotational axis (D) of the slewing gear (7) is arranged, characterized in that the fastening element (8) has a tilt sensor is arranged, which is connected via a control circuit to the hydraulic drive (12), wherein the control circuit in dependence on the determined by the inclination sensor inclination angle of the axis of rotation (D) to the vertical direction of the hydraulic drive (12) from a first operating mode with lower torque in a second operating mode Switches with higher torque.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hydraulic drive (12) comprises at least two hydraulic motors, wherein in a first operating mode, only one of the at least two hydraulic motors is activated, and in a second operating mode at least two hydraulic motors.

3. Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic drive (12) comprises at least two hydraulic motors, wherein in a first operating mode, the hydraulic motors are connected in series and are connected in parallel in a second operating mode.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the slewing gear (7) comprises a turntable, and the at least two hydraulic motors are arranged in the peripheral region of the turntable and each having a worm gear, which meshes with the turntable.

5. work machine (10) with a boom (9) and a boom arm (9) fixed device according to one of claims 1 to 4. For this 3-sheet drawings