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Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Maschine zur Ernte von Holzruten, ausgebildet zum Anbau an einen Traktor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind diskontinuierliche und kontinuierliche Ernteverfahren von Feldholzflächen bekannt. Als Erntegut wird entweder Hackgut erzeugt, oder der ganze Stamm eingefahren. Diskontinuierlich geschieht die Ernte derartiger Pflanzen mit Freischneidern motormanuell oder mit Forsttechnik sogenannten Harvestern, die einzelne Bäume erfassen, manipulieren und ablegen. Zur kontinuierlichen Ernte werden selbstfahrende Erntemaschinen oder ein Traktor als Zugfahrzeug und Antriebsquelle genutzt. Landwirtschaftliche Feldhäcksler mit speziellen Holzerntevorsätzen oder modifizierte Zuckerrohrernter sind bekannt, die Hackgut erzeugen.
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Weiterhin sind Traktor-Anhängemaschinen bekannt, welche die Baumreihen abschneiden, transportieren und die Ganzstämme auf der Maschine zwischenspeichern und haufenweise ablegen, sogenannte Ganzstammernter, oder kontinuierlich Bündel erzeugen, was als Fäller-Bündler Prinzip bezeichnet wird. Dabei kommt es zum Teil zu erheblicher Beschädigung der Ruten. Sie schließen die weitere Verwendung des Erntegutes zur Stecklingserzeugung aus. Zum Abtrennen der Ruten vom Wurzelstock sind kreisförmige wirkende Sägen oder umlaufende Schneidwerkzeuge wie Band- oder Kettensägen bekannt.
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In
WO 99/65773 A1 wird eine an einen Traktor angehängte Erntemaschine beschrieben, die zur Ernte mit einer Schwenkdeichsel seitlich ausgestellt werden kann. Die Bäume werden mit einer Bandsäge abgetrennt, mit einem Förderorgan transportiert und nach Zurückhalten der Fußenden auf einem Tisch mit den Fußenden in Fahrtrichtung abgelegt. Durch eine Kratzerkette erfolgt sowohl ein kontinuierlicher Quertransport, als auch das Formen eines zylindrischen Bündels. Dies wird unter weiterer Drehung als Endlosstrang auf der Maschine in Fahrtrichtung gefördert und umhüllt. Vom umhüllten Endlosstrang können mit einer Schneideinheit Strangabschnitte abgetrennt und neben der Maschine abgelegt werden.
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Weiterhin sind zahlreiche mobile oder stationäre Vorrichtungen zur Formung von runden oder quadratischen Bündeln und ungeordneter Anordnung des Erntegutes bekannt (z. B. Strohballenpressen).
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WO 92/14350 A1 beschreibt eine Vorrichtung im Traktorfrontanbau zum erzeugen von Erntegutbündeln aus jüngeren Beständen mit biegsamen Erntematerial. Dabei wird der Bestand von Rafferketten erfasst, vom Wurzelstock abgeschnitten und unter Knickung durch einen formenden Kanal gezogen. Danach schließt sich der Bindevorgang und das Abtrennen der Strangstücke an.
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US 4592398 beschreibt einen Einzelbaumernter für den Anbau an einen Radlader mit dem der Baum von zwei Sägeblättern vom Wurzelstock abgetrennt und mit einer Vorrichtung neben dem Fahrzeug abgelegt werden kann.
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Aus
GB 2357417 A ist eine Maschine zum Erzeugen von Quaderballen aus Kurzumtriebsplantagen bekannt, die mit einem Zwischenspeicher für die fertig geformten Ballen ausgestattet ist.
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Die
DE 36 31 889 A1 offenbart einen Zuckerrohrernter, der über ansteigende konische Förderschnecken die Zuckerrohrstengel erfasst und diese waagerecht hinter den Förderschnecken liegenden oberen und unteren Förderketten zuführt. Hinter den Förderschnecken sind weiterhin senkrechte Ein- oder Doppelmesserschneidwerke in Länge der Stengel angeordnet. Im Bereich der Förderketten unterhalb der unteren Förderkette und oberhalb der oberen Förderkette sind Schneideinrichtungen zum Abtrennen der Stengel vorhanden. Im Anschluss an den Bereich der Förderketten schließen sich Fördereinrichtungen an, die die Stengel beidseitig über eine Vielzahl von Trommeln umspannenden Riementrieben zu einem Sammelbunker weitertransportieren.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine landwirtschaftliche Maschine anzugeben, die als Anbaumaschine an einen landwirtschaftlichen Standardtraktor ausgeführt werden kann und eine weitgehend beschädigungsfreie Ernte von ein- oder zweijährigen Holzruten aus Plantagen zur weiteren Erzeugung von Stecklingen gewährleistet. Insbesondere soll die Maschine zur Ernte von Pappel- und Weidenruten geeignet sein, die zur Stecklingserzeugung und weiteren Anlage von Kurzumtriebsflächen genutzt werden können.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Erntemaschine lässt sich eine kleine, wendige Erntemaschine für den Traktoranbau (Standardtraktor) realisieren. Diese besteht im Wesentlichen aus einer höhenverstellbaren Schneideinheit, einer Fördereinrichtung und einem variablen Zwischenspeicher zum schrittweisen Befüllen mit Holzruten.
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Die Erntemaschine lässt sich über eine automatische Klappung über zwei Drehachsen von der Arbeits- in die Transportstellung ohne Handarbeit zum Straßentransport im Traktorheckanbau mit Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Lichtraumabmessungen (Höhe 4m, Breite 3m) positionieren. Dies erfolgt durch Kippen der Ernteeinheit und Klappen des Auslegers
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In der Arbeitsstellung befindet sich die Fördereinheit oberhalb der Schneideinheit und die Speichereinheit unmittelbar am Ende der Fördereinheit. Die Fördereinheit besteht aus zwei horizontal ausgerichteten und umlaufend antreibbaren Bändern oder Ketten, die zur Bildung eines Aufnahme- und Mitnahmebereiches sich entgegen der Fahrtrichtung des Traktors antreiben lassen. Die Bänder im Aufnahmebereich laufen aufeinander zu und berühren sich im Mitnahmebereich einander, so dass die Holzruten vor der Schneideeinheit im Aufnahmebereich erfasst, während des Schnittes im Mitnahmebereich geführt und nach dem Schnitt und Erreichen der Speichereinheit in vertikaler Position vom Mitnahmebereich freigeben und vertikal absetzbar sind.
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Schneid-, Förder- und Speichereinheit sind durch ihre seitliche Anordnung zum Traktor in der Arbeitsstellung im Sichtbereich des Fahrers. Alle Funktionen sind vom Traktor aus steuerbar.
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Die Führung der Ernteeinheit über dem Wurzelstock der Holzruten erfolgt über seitlich an der Ernteeinheit angebrachte Stützräder oder durch hydraulische oder mechanische Höhenverstellung der Schneideinheit. Die Stützräder sind zur optimalen Manövrierbarkeit vorteilhaft in Höhe der Traktorhinterachse angeordnet.
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Die Schneideinheit ist vorteilhaft als umlaufende Band- oder kreisförmigen Blattsäge ausgebildet.
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Die Fördereinheit besteht im wesentlichen aus zwei umlaufend antreibbaren Bändern oder Ketten. Die Bänder sind entweder selbst elastisch ausgebildet oder weisen in einer Ausführung als Kette eine elastische Auflage auf. Damit wird bei der Erntemaschine ein schonender Transport des Erntegutes ohne Rindenverletzung bis zur Bündelung gewährleistet.
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Der variable Zwischenspeicher lässt sich mit einer umlaufenden Bündeleinrichtung oder starrer Bündeleinrichtung und drehbarem Zwischenspeicherboden zum Portionieren (Bündeln) kombinieren. Die Ablage des Erntegutbündels erfolgt durch Klappung der Erntemaschine nach hinten. Die Speichereinheit erlaubt eine Zwischenspeicherung und Bündelung des Erntegutes auf der Erntemaschine. Nach dem Öffnen der Speichereinheit erfolgt eine schonende Ablage des Bündels am Ende der Reihe.
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Der Antrieb der Arbeitselemente auf der Erntemaschine erfolgt vorteilhaft hydromechanisch.
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Die Erntemaschine lässt sich zur kontinuierlichen Ernte von Beständen (ein- oder zweijährige Mutterquartiere) zur Gewinnung von Ruten und für den Einsatz in Baumschulen oder auf landwirtschaftlichen Mutterquartierflächen mit Baumarten, die vegetativ (Stecklinge, Steckhölzer) vermehrt werden können.
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Insbesondere ist die Erntemaschine für die Stecklingserzeugung geeignet, da in den Mutterquartierfeldern die Ausdehnung begrenzt ist, und daher kleine, wendige Maschinen von Vorteil sind. Die Beerntung von Plantagenkulturen ist in ein- oder doppelreihiger Ausführung möglich.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Gesamtansicht der Erntemaschine in Arbeitsstellung
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2 eine Gesamtansicht der Erntemaschine in Transportstellung in der Seitenansicht
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3 eine Gesamtansicht der Erntemaschine in Transportstellung in der Ansicht von hinten
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4 eine beispielhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Erntemaschine in der Seitenansicht
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5 eine beispielhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Erntemaschine in der Ansicht von oben
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6 eine Erntemaschine mit den wesentlichen Funktionsgruppen in Arbeitsstellung in der Seitenansicht
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7 eine Erntemaschine mit den wesentlichen Funktionsgruppen in Arbeitsstellung in der Draufsicht
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In der 1 ist eine Gesamtansicht der Erntemaschine in Arbeitsstellung bei der Ernte eines Pflanzverbandes 1 dargestellt. Am Traktor 3 ist an der Dreipunktaufnahme ein Maschinenrahmen 4 mit Ausleger 5 angekoppelt. Vom Ausleger 5 erstreckt sich in Fahrrichtung des Traktors 2 die Erntemaschine 6. Neben dem Pflanzverband 1 läuft ein Stützrad 7. Vor dem Stützrad 7 befindet sich die Schneideinheit 8, bestehend aus zwei gegenläufig antreibbaren Kreissägeblättern, deren Position höhenverstellbar ist.
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In der 2 ist eine Gesamtansicht der Erntemaschine in Transportstellung in einer Seitenansicht dargestellt. Zum Erreichen dieser Stellung wird die Erntemaschine am Ausleger 5 eine senkrechte Position gebracht und der Ausleger 5 senkrecht zum Maschinenrahmen 4 aufgestellt.
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3 zeigt eine Gesamtansicht der Erntemaschine in Transportstellung in der Ansicht von hinten. Die Teile der Erntemaschine befinden sich sämtlich hinter dem Traktor 2 im Sinne der Straßenverkehrsordnung.
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4 eine beispielhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Erntemaschine in der Seitenansicht mit Traktor 3 und Pflanzverband 1. Aus der Zeichnung sind deutlich die Phasen bei der Ernte der Holzruten mit der erfindungsgemäßen Erntemaschine zu erkennen. Vor der Fördereinheit 10 stehen die Holzruten im Pflanzverband 1, werden vor der Schneideinheit 8 von der Fördereinheit 10 erfasst, und verlassen diese mit Erreichen der Speichereinheit 12.
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5 zeigt eine beispielhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Erntemaschine mit Traktor 3 und Pflanzverband 1 in einer Ansicht von oben. Insbesondere bei der Fördereinheit 10 sind die als Aufnahmebereich und Mitnahmebereicht bezeichneten Teile erkennbar. Im Aufnahmebereich laufen die Bänder oder Ketten aufeinander zu und berühren im Mitnahmebereich einander. Der Aufnahmebereich weist einen Öffnungswinkel auf, um zwei Pflanzreihen des Pflanzverbandes 1 zu erfassen. An das Ende des Mitnahmebereiches schließt die Speichereinheit 12 an.
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Die 6 zeigt eine Erntemaschine in Arbeitsstellung in der Seitenansicht. Die Schneideinheit 8 befindet sich oberhalb der Bodenoberfläche und ist mit Ausleger 5 vermittels Kippzylinder 17 höhenverstellbar verbunden. Oberhalb der Schneideinheit 8 ist die Fördereinheit 10 positioniert. Die Fördereinheit 10 erstreckt sich über die Schneideinheit 8 hinaus und ist in ihrer horizontalen Position nach vorn geneigt. Das höher liegende Ende der Fördereinheit 10 reicht bis zur Speichereinheit 12, die mit Speicherboden 13 und Klemmzangen 14 dargestellt ist. Die genannten Teile sind mit dem Ausleger 5 verbunden und durch ein Stützrad 7 über der Bodenoberfläche gehalten. Über dem Ausleger 5 befindet sich ein Hydrauliktank 19 zur Versorgung der hydraulisch angetriebenen Aggregate.
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7 zeigt die Erntemaschinen in Arbeitsstellung in der Draufsicht. Die Fördereinheit 10 oberhalb der Schneideinheit 8 wird aus zwei umlaufend geführten Bändern oder Ketten gebildet, die jeweils auf einer gestreckten I-förmigen Bahn umlaufen. Zwei Bahnabschnitte der beiden umlaufenden Ketten berühren einander und die gegenüberliegenden Schenkel laufen in einem Winkel von etwa 45° aufeinander zu. Die Fördereinrichtung 10 reicht am gegenüberliegenden Ende bis über die Speichereinheit 12. Von der Speichereinheit 12 sind der Speicherboden 13 und zwei verstellbare Klemmzangen 14 erkennbar. Fördereinrichtung 10, Scheideinheit 8 und Speichereinheit 12 sind über ein Gelenk mit dem Ausleger 5 verbunden. Der Ausleger 5 ist seinerseits über ein weiteres Gelenk am Maschinenrahmen 3 befestigt.
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Die Funktionsweise der Erntemaschine ist folgende:
Der Traktor mit der in Arbeitsstellung gebrachten Erntemaschine fährt neben der zu beerntenden Reihe oder Doppelreihe. Seitlich stehende oder auskragende Ruten werden von der höhenverstellbaren Fördereinheit 10 in deren Aufnahmebereich zur Mitte gedrückt und im Bereich der zusammenlaufenden Teile, vom sogenannten Mitnahmebereich, der Fördereinheit 10 erfasst. Dabei ist die Fördergeschwindigkeit (vfo) auf die Arbeitsgeschwindigkeit (vf) abgestimmt und regelbar. Die sicher gefassten Holzrutenruten werden von der höhenverstellbaren (5–25 cm) Schneideinheit 8 vom Wurzelstock 23 abgetrennt. Durch die geneigte Anordnung der Fördereinheit 10, deren Bahn nach hinten oben ansteigt, erfolgt der weitgehend aufrechte Transport des Erntegutes. Gegen Ende der Förderstrecke werden die Holzruten im Fußbereich von zusätzlichen Klemmsternen oder Haltebändern 11 erfasst. Mit den beiden Förderelementen Fördereinheit 10 und Klemmsternen oder Haltebändern 11 wird eine gleichmäßige Befüllung der Speichereinheit 12 realisiert, da die Ruten im Fußbereich und sowie bei 1/3–2/3 Rutenhöhe gehalten und geführt werden. Mit fortschreitendem Füllvorgang vergrößert sich über eine Stellkinematik, mittels hydraulisch angetriebener Klemmzylinder 18, die Speichergrundfläche durch die sich weitenden Klemmzangen 14. Damit wird eine weitgehend gleichmäßige Lagerungsdichte der weiterhin aufrechtstehenden Ruten in der Speichereinheit 12 erreicht. Ist die Speichereinheit 12 gefüllt, wird der Bündelvorgang ausgelöst. Das geschieht entweder durch drehen des Speicherbodens 13 gegen Ende des Füllvorganges bei gleichzeitigem Auflegen und damit Einwickeln des Hüllmediums (Bindegarn, Netz oder Stretchfolie). Dabei kommt es zum geringfügigen Kompaktieren des Erntegut-, Rutenbündels vergleichbar mit einer landwirtschaftlichen Rundballenpresse.
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Die zweite Möglichkeit besteht in der Umwicklung des feststehenden, zunächst mit den Klemmzangen 14 vorverdichteten Rutenbündels durch ein umlaufendes Hüllorgan, ähnlich wie bei einem Ballenwickler.
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Nach Beendigung des Bündelvorganges wird durch Öffnen der Klemmzangen 14 das Erntegutbündel frei gegeben und durch hydraulisches Ankippen mittels Kippzylinder 17 die Erntemaschine 6 nach hinten abgekippt. Nach dem Absenken der Erntemaschine 6 in Arbeitsstellung und Schließen der Klemmzangen 14 kann der Ernteprozess fortgesetzt werden.
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Die abgelegten Erntegutbündel werden mit dem Traktorfrontlader eines weiteren Fahrzeugs auf Transportmittel zum Abtransport verladen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pflanzverband, Bestand
- 2
- beernteter Bestand, Wurzelstöcke
- 3
- Traktor
- 4
- Maschinenrahmen
- 5
- Ausleger
- 6
- Erntemaschine
- 7
- Stützräder
- 8
- Schneideinheit
- 9
- Sägeblätter
- 10
- Fördereinheit
- 11
- Klemmsterne oder Halteband
- 12
- Speichereinheit
- 13
- Speicherboden
- 14
- Klemmzangen
- 15
- Bündeleinheit, Wickelorgan
- 16
- Klappzylinder
- 17
- Kippzylinder
- 18
- Klemmzylinder
- 19
- Hydrauliktank
- 20
- Traktorheckkraftheber
- h
- Schnitthöhe
- vf
- Arbeitsgeschwindigkeit
- vfo
- Fördergeschwindigkeit
- s
- Reihen-, Doppelreihenabstand
- w
- Reihenweite
- b
- Schnittbreite
- α
- Förderwinkel
