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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ernten von stehenden Bäumen.
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Baumerntemaschinen werden mehr und mehr zur industriellen Holzernte eingesetzt, da sie zum einen den Fällvorgang eines Baumes massiv beschleunigen und Risiken einer körperlichen Verletzung im Vergleich zu einem Arbeiter, welcher die Bäume mit einer Handkettensäge fällt, minimieren.
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Aus der
US 3,981,336 A ist eine Baumerntemaschine bekannt, welche dazu ausgebildet ist einen Baum zu fällen und diesen anschließend zu entasten. Der Baum wird durch zwei Schneidemesser, welche jeweils seitlich am Erntekopf befestigt sind, durchtrennt. Um den Baum mit geringster Belastung auf die Maschine zu legen, wird der durchtrennte Baum vom Baumstumpf hochgehoben und in Richtung der Baumerntemaschine geneigt, um sicherzustellen, dass der Masseschwerpunkt des Baumes über dem Schwenkpunkt der Baumerntemaschine liegt.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zum Ernten von stehenden Bäumen anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Erntefahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beansprucht.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Erntefahrzeug zum Ernten von stehenden Bäumen, wobei das Erntefahrzeug ein Fahrgestell aufweist, mit dem sich das Erntefahrzeug vorzugsweise sowohl auf der Straße als vorzugsweise auch im unwegsamen Gelände fortbewegen kann. Des Weiteren ist auf dem Fahrgestell eine als insbesondere Führerhaus ausgebildete Trageinrichtung angeordnet, welche dem Fahrgestell gegenüber beweglich ist. Das Erntefahrzeug weist darüber hinaus einen mit der Trageinrichtung und/oder dem Fahrgestell verbundenen, beweglichen Auslegerarm auf. Darüber hinaus weist das Erntefahrzeug eine mit dem Auslegerarm beweglich verbindbare Erntevorrichtung auf.
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Die Erntevorrichtung weist vorzugsweise eine Greifeinrichtung auf, welche dazu vorgesehen ist, einen stehenden und/oder auch liegenden Baum zu umgreifen und zu fixieren. Des Weiteren weist die Erntevorrichtung vorzugsweise eine Trenneinrichtung auf, welche dazu vorgesehen ist, den Baum zu durchtrennen. Darüber hinaus weist die Erntevorrichtung vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, welche dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des Fahrgestells und/oder der Trageinrichtung und/oder des Auslegerarms und/oder der Greifeinrichtung und/oder der Trenneinrichtung durch einen Benutzer und/oder automatisch zu steuern.
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Erfindungsgemäß neigt die Erntevorrichtung einen stehenden Baum vor und/oder während des Trennens aus einer im Wesentlichen vertikalen Richtung in eine zur vertikalen Richtung geneigten Position, wobei diese Neigung im Wesentlichen zum Erntefahrzeug hin gerichtet ist, wobei der Baum einen vorderen, zum Erntefahrzeug zugewandten, und einen hinteren, vom Erntefahrzeug abgewandten, Durchmesserbereich aufweist, und wobei die Trenneinrichtung dazu vorgesehen ist, mit wenigstens einem Trennwerkzeug den Baum beginnend im Wesentlichen am hinteren Durchmesserbereich zu durchtrennen.
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Ein Erntefahrzeug im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Kraftfahrzeug, welches dazu eingerichtet ist, Pflanzen, insbesondere Bäume und/oder Eukalyptus und/oder Akazien und/oder Bambus zu umgreifen und/oder zu fixieren und/oder zu durchtrennen und/oder zu entasten und/oder zu entrinden und/oder zu zerkleinern.
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Ein Fahrgestell im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Rahmen und/oder Untergestell, welches vorzugsweise die Radaufhängung, alle wesentlichen Antriebselemente wie Getriebe und Motor, die Karosserie oder Transportgutbehälter und/oder Anhängerkupplungen befestigt. Des Weiteren können auf und/oder an und/oder in dem Fahrgestell weitere Einrichtungen vorgesehen und/oder befestigt sein.
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Eine Trageinrichtung im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise der Teil des Aufbaus des Erntefahrzeugs, der den Raum für einen Fahrzeugführer und/oder wenigstens für eine Begleitperson bildet. Die Trageinrichtung weist vorzugsweise ein Dach, vorzugsweise eine Überrollvorrichtung, auf, um die in der Trageinrichtung befindlichen Personen vor Witterungseinflüssen und/oder herabstürzenden Gegenständen zu schützen.
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Ein Auslegerarm im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Arm, welcher vorzugsweise wenigstens über ein Gelenk an einem ersten Ende mit der Trageinrichtung und/oder dem Fahrgestell verbunden ist. Der Auslegerarm ist vorzugsweise pneumatisch und/oder hydraulisch steuerbar, um mit einem zweiten Ende des Auslegerarms einen Baum zu erreichen. Weiter vorzugsweise weist der Auslegerarm wenigstens zwei Glieder und auf, welche über ein weiteres Gelenk des Auslegerarms miteinander verbunden sind, und wenigstens teilweise zueinander verschieden drehbar sind. Weiter vorzugsweise sind der Auslegerarm und/oder dessen Glieder in der Länge, vorzugsweise hydraulisch, veränderbar.
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Eine Erntevorrichtung im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise eine Vorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, einen Baum zu umgreifen und/oder zu fixieren und/oder zu neigen und/oder zu fällen und/oder zu entasten und/oder zu entrinden und/oder zu zerkleinern.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs ist die Greifeinrichtung mit wenigstens zwei Greifwerkzeugen ausgebildet, welche den Baum umgreifen und fixieren, und wobei die Greifwerkzeuge vorzugsweise weiter dazu eingerichtet sind, den Baum zu entasten und/oder zu entrinden. Vorteilhaft ist hierbei, dass die wenigstens zwei Greifwerkzeuge für mehrere Funktionen verwendbar sind. Somit werden Kosten und/oder Wartungen für den Benutzer und/oder Platz und/oder Gewicht innerhalb der Erntevorrichtung gespart.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs weist das Fahrgestell Gleisketten und/oder Räder auf. Vorteilhaft ist hierbei, dass sich das Erntefahrzeug sowohl auf der Straße als auch im unwegsamen Gelände fortbewegen kann und das Fahrgestell des Erntefahrzeugs je nach Beschaffenheit des Bodens ausgebildet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs ist die Trageinrichtung des Erntefahrzeugs gegenüber dem Fahrgestell drehbar und/oder bis zu einem vorbestimmten Winkel kippbar. Vorteilhaft ist, dass der vorzugsweise mit der Trageinrichtung verbundene, bewegliche Auslegerarm durch Drehen der Trageinrichtung gegenüber dem Fahrgestell auch Bäume erreichen kann, welche nicht in der Fahrtrichtung des Erntefahrzeugs liegen. Darüber hinaus kann sich die Trageinrichtung durch Kippen gegenüber dem Fahrgestell an einen nicht-ebenen Untergrund anpassen, sodass sich die Trageinrichtung und/oder der Auslegerarm und/oder die Erntevorrichtung in einer vorzugsweise waagrechten Position befinden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs durchtrennen wenigstens zwei Trennwerkzeuge der Trenneinrichtung, welche vorzugsweise in einem äquidistanten Abstand auf einer imaginären Kreisbahn an und/oder in der Trenneinrichtung angeordnet sind, wenigstens teilweise den Baum in einem zeitlichen Abstand und/oder in unterschiedlichen Höhen. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Trennwerkzeuge jeweils kleinere Gesamtlängen aufweisen können, da die Trennwerkzeuge den Baum vorzugsweise jeweils nur teilweise durchtrennen müssen. Weiter vorteilhaft ist das Durchtrennen des Baumes mittels wenigstens zweier Trennwerkzeuge in einem zeitlichen Abstand und/oder in unterschiedlichen Höhen, um eine Berührung der beiden Trennwerkzeuge und eine damit verbundene eventuelle Beschädigung und/oder Zerstörung der Trennwerkzeuge zu vermeiden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs ist wenigstens ein Trennwerkzeug der Trenneinrichtung vorzugsweise als Messer oder Schere oder Kettensäge oder Kreissäge oder Laser oder Wasserstrahl ausgebildet.
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Vorteilhaft ist hierbei die individuelle Anpassung des Trennwerkzeugs an den zu durchtrennenden Baum.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs ist wenigstens ein Trennwerkzeug der Trenneinrichtung wenigstens teilweise mit und/oder gegen den Uhrzeigersinn drehbar und/oder schwenkbar. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch das Drehen und/oder Schwenken eines Trennwerkzeugs der Trennvorgang vorzugsweise vereinfacht und/oder beschleunigt wird, da das Trennwerkzeug unabhängig von seiner aktuellen Gebrauchsposition den Baum durchtrennen und/oder zerkleinern kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs ist die Erntevorrichtung mittels des Auslegerarms in der Translation und/oder der Rotation veränderbar. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Erntevorrichtung unabhängig von der aktuellen Position und/oder Neigung des Baumes und/oder des Erntefahrzeugs derart veränderbar ist, dass die Greifeinrichtung den Baum vorzugsweise in einer optimalen Position und/oder Höhe umgreifen und/oder fixieren kann und/oder die Trenneinrichtung den Baum vorzugsweise in einer optimalen Position und/oder Höhe durchtrennen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs weist die Erntevorrichtung eine Walzeneinrichtung auf, welche dazu vorgesehen ist, einen abgetrennten Baum mit wenigstens einer Walze relativ zur Position des Erntefahrzeugs zu bewegen. Vorteilhaft ist hierbei, dass der abgetrennte Baum durch Betreiben der Walzeneinrichtung bewegt werden kann, ohne dass sich das Erntefahrzeug von seiner aktuellen Position, die sich z.B. auf einer Forststraße befindet, entfernt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erntefahrzeugs werden das Fahrgestell und/oder der Auslegerarm und/oder die Greifeinrichtung und/oder die Trenneinrichtung durch die Steuereinrichtung vorzugsweise auf Basis von Sensoren und/oder GPS-Daten und/oder Kameradaten gesteuert. Vorteilhaft ist hierbei, dass eine verbesserte Steuerung des Erntefahrzeugs und dessen Komponenten ermöglicht wird. Ferner können Vorgaben durch Sensoren und/oder GPS-Daten und/oder Kameradaten überwacht und mögliche nichtzulässige Trennvorgänge vorab durch den Benutzer und/oder der Steuereinrichtung, vorzugsweise automatisch, ermittelt werden.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen:
- In einem ersten Schritt S1 umgreift und fixiert eine Greifeinrichtung, vorzugsweise mit wenigstens einem Greifwerkzeug, einen Baum.
- In einem weiteren Schritt S3 wird der Baum geneigt, wobei die Erntevorrichtung den Baum aus einer im Wesentlichen vertikalen Richtung in eine zur vertikalen Richtung geneigten Position neigt, wobei diese Neigung im Wesentlichen zum Erntefahrzeug hin gerichtet ist.
- In einem weiteren Schritt S4 wird der Baum durchtrennt, wobei der Baum einen vorderen, zum Erntefahrzeug zugewandten, und einen hinteren, vom Erntefahrzeug abgewandten, Durchmesserbereich aufweist, und der Baum beginnend im Wesentlichen am hinteren Durchmesserbereich mit wenigstens einem Trennwerkzeug einer Trenneinrichtung durchtrennt wird.
- In einem weiteren Schritt S5 wird der abgetrennte Baum mittels der Erntevorrichtung geneigt, so dass sich der Baum im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Erntefahrzeugs auf und/oder neben und/oder vor und/oder hinter dem Erntefahrzeug zumindest teilweise befindet.
- In einem weiteren Schritt S6 wird der Baum mittels einer Walzeneinrichtung der Ernteverrichtung relativ zur Position des Erntefahrzeugs bewegt, so dass der Baum über seine, vorzugsweise gesamte, Länge an und/oder in der Erntevorrichtung entlang befördert wird.
- In einem weiteren Schritt S7 wird der Baum mit wenigstens einem Greifwerkzeug der Greifeinrichtung entastet und/oder entrindet.
- In einem letzten Schritt S8 wird der Baumstamm in Längsrichtung und/oder Querrichtung, vorzugsweise gleicher, weiter vorzugsweise vorbestimmter Länge und/oder Breite mittels wenigstens eines Trennwerkzeugs zerkleinert.
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Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen ist, dass sich der Masseschwerpunkt des Baumes über dem Schwerpunkt des Erntefahrzeugs vor dem Trennvorgang und/oder während des Trennvorgangs und/oder nach dem Trennvorgang befindet. Somit muss das Erntefahrzeug kein erhöhtes Gewicht aufweisen, um einem vorzugsweise entgegengesetzten Moment des abgetrennten Baumes gegenüber zum Erntefahrzeug beim Neigen in eine vorzugsweise horizontale Position entgegenzuwirken. Weiter vorzugsweise kann somit durch das geringere Gewicht des Erntefahrzeugs der auf dem Untergrund lastende Bodendruck verringert werden, welcher zu meist erheblichen Schäden des Bodens, insbesondere des Waldbodens, führt. Darüber hinaus können durch ein vorzugweise kleineres und/oder leichteres Erntefahrzeug Kosten und/oder Wartungsarbeiten verringert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen weist das Verfahren folgenden zusätzlichen Schritt S2 auf:
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Horizontales Einschneiden des Baumstamms auf eine vorbestimmte Tiefe auf einer vorbestimmten Höhe mit wenigstens einem Trennwerkzeug der Trenneinrichtung in dem vorderen Durchmesserbereich. Vorteilhaft ist hierbei, dass für den anschließenden Schritt S3 der Baum mit geringerem Aufwand aus einer im Wesentlichen vertikalen Richtung in eine zur vertikalen Richtung geneigten Position, wobei diese Neigung im Wesentlichen zum Erntefahrzeug hin gerichtet, geneigt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen weist im Schritt S4 die Trenneinrichtung vorzugsweise wenigstens zwei Trennwerkzeuge auf, welche den Baum in einem zeitlichen Abstand und/oder in unterschiedlichen Höhen wenigstens teilweise durchtrennen. Vorteilhaft ist hierbei, dass insbesondere beim Durchtrennen des Baumes in unterschiedlichen Höhen der Trennvorgang durch die beiden Trennwerkzeuge vorzugsweise gleichzeitig erfolgen kann und somit beschleunigt wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen berechnet eine Steuereinrichtung vorzugsweise auf Basis der ermittelten Gesamtlänge und/oder des Gewichts und/oder des durchschnittlichen Umfangs wenigstens eines Baumes einen Kennwert über dessen Volumen. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Benutzer durch die Steuereinrichtung über sein geerntetes Volumen informiert wird und vorzugsweise ein vorbestimmtes und/oder vorgegebenes, insbesondere maximales Volumen einhalten kann, so dass vorzugsweise ein Anhänger optimal beladen werden kann.
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Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung erläuterten Merkmale und Vorteile gelten entsprechend auch für die weiteren Aspekte der Erfindung und umgekehrt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen wenigstens teilweise schematisch:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen mit einem Trennwerkzeug in der Aufsicht;
- 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen mit einem Trennwerkzeug in der Aufsicht;
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen mit einem Trennwerkzeug in der Aufsicht;
- 4 ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen mit zwei Trennwerkzeugen in der Aufsicht;
- 5 ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen mit drei Trennwerkzeugen in der Aufsicht;
- 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen mit drei Trennwerkzeugen in der Aufsicht;
- 7 ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen mit zwei Greifwerkzeugen in der Aufsicht;
- 8 ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen in einer Seitenansicht;
- 9 ein Ausführungsbeispiel eines Erntefahrzeugs für ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen;
- 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Erntefahrzeugs für ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen; und
- 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Erntefahrzeugs für ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs zum Ernten von stehenden Bäumen.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 mit einem Trennwerkzeug 3 in der Aufsicht. Der Rahmen 5 der Erntevorrichtung 19 ist dabei über einen Auslegerarm 6 mit einem Fahrgestell 11 und/oder einer Trageinrichtung 12 verbunden. Ein Trennwerkzeug 3, welches über einen Motor für das Trennwerkzeug 4 betrieben wird, kann dabei vorzugsweise in verschiedene Ausführungspositionen a und/oder b und/oder c und/oder d bewegt werden, um einen Baum 2 zu durchtrennen. Das Trennwerkzeug 3 und der Motor des Trennwerkzeugs 4 sind dabei an der linken Seite der Erntevorrichtung 19 an dessen Rahmen 5 angeordnet. Vorzugsweise ist das Trennwerkzeug 3 als Messer oder Schere oder Kettensäge ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist das Trennwerkzeug 3 wenigstens teilweise mit und/oder gegen den Uhrzeigersinn drehbar und/oder schwenkbar. Weiter vorzugsweise kann wenigstens ein Trennwerkzeug 3 den Baum 2 aus einer beliebigen Ausführungsposition, vorzugsweise im Wesentlichen einer der Ausführungspositionen a-d, durchtrennen und/oder zerkleinern.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 mit einem Trennwerkzeug 3 in der Aufsicht. Das Trennwerkzeug 3 und der Motor des Trennwerkzeugs 4 sind an der rechten Seite der Erntevorrichtung 19 an dessen Rahmen 5 angeordnet. Das Trennwerkzeug 3 kann den Baum 2 vorzugsweise in einem vorderen, zum Erntefahrzeug 1 zugewandten, Durchmesserbereich I und/oder in einem hinteren, vom Erntefahrzeug 1 abgewandten, Durchmesserbereich II durchtrennen. Eine variable Positionierung der Trenneinrichtung, bestehend aus wenigstens einem Trennwerkzeug 3 und wenigstens einem Motor des Trennwerkzeugs 4, vorzugsweise auf der linken oder rechten Seite der Erntevorrichtung 19 angebracht, ermöglicht es, auf individuelle Erfordernisse beim Ernten von Bäumen 2 einzugehen.
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Mit wenigstens einem Sensor 9, welcher vorzugsweise ein GPS-Sensor und/oder ein Abstandssensor und/oder ein Temperatursensor und/oder ein Feuchtesensor und/oder ein Regensensor und/oder ein Infrarotsensor und/oder ein Kraftsensor ist, und/oder wenigstens einer Kamera 10 kann eine Steuereinrichtung 7 automatisiert und/oder ein Benutzer ein Fahrgestell 11 und/oder eine Trageinrichtung 12 und/oder einen Auslegerarm 6 und/oder wenigstens ein Trennwerkzeug 3 einer Trenneinrichtung und/oder wenigstens ein Greifwerkzeug 15 einer Greifeinrichtung und/oder ein Dreh- und/oder Kippeinrichtung 14 und/oder eine Walzeneinrichtung 17 steuern. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung 7 wenigstens einen ermittelten Kennwert des wenigstens einen Sensors 9 und/oder ein Bild, vorzugsweise eine Aufnahme, weiter vorzugsweise eine Echtzeit-Aufnahme wenigstens einer Kamera 10 auf einem Display, welches vorzugsweise in und/oder an der Trageinrichtung 12 angeordnet ist, anzeigen.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 mit einem Trennwerkzeug 3 in der Aufsicht. Vorzugsweise ist das Trennwerkzeug 3 als Kreissäge ausgebildet, wobei ein Kreissägenblatt des Trennwerkzeugs 3 an einem Schwenkarm 8 verbindbar angeordnet ist. Weiter vorzugsweise ist das Trennwerkzeug 3 und/oder der Schwenkarm 8 wenigstens teilweise mit und/oder gegen den Uhrzeigersinn drehbar und/oder schwenkbar.
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4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 mit zwei Trennwerkzeugen 3a, 3b in der Aufsicht. Die wenigstens beiden Trennwerkzeuge 3a und 3b, welche jeweils von einem Motor des ersten Trennwerkzeugs 4a und einem Motor des zweiten Trennwerkzeugs 4b betrieben werden, sind vorzugsweise in einem äquidistanten Abstand auf einer imaginären Kreisbahn 20 an und/oder in der Trenneinrichtung angeordnet, um in einem zeitlichen Abstand und/oder in unterschiedlichen Höhen den Baum 2 wenigstens teilweise zu durchtrennen.
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Vorteilhaft hierbei ist, dass die beiden Trennwerkzeuge 3a und 3b kürzer ausgebildet sein können als im Vergleich zu einer Trenneinrichtung mit nur einem Trennwerkzeug 3, da vorzugsweise ein Trennwerkzeug 3a oder 3b nicht den ganzen Durchmesser eines Baumes 2 alleine durchtrennen muss. Weiter vorteilhaft ist hierbei, dass der Trennvorgang vereinfacht und/oder beschleunigt wird, da die beiden Trennwerkzeuge 3a und 3b vorzugsweise gleichzeitig den Baum 2 in unterschiedlichen Höhen durchtrennen können und eine Beschädigung eines Trennwerkzeugs 3 durch eine kleinere Ausbildung verringert, vorzugsweise vermieden wird. Weiter vorteilhaft ist, dass durch einen beschleunigten Trennvorgang Energie eingespart werden kann und das Erntefahrzeug 1 länger betrieben werden kann, ohne neuen Kraftstoff zu tanken.
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Darüber hinaus können somit auch Bäume 2 durchtrennt werden, welche einen dicken Stamm aufweisen, welcher mit lediglich einem Trennwerkzeug 3 aufwendig oder nicht durchtrennbar ist. Ferner können die wenigstens zwei Trennwerkzeuge 3a, 3b den Baum 2 vorzugsweise beschleunigt, weiter vorzugsweise im Wesentlichen mit dem Faktor der Anzahl an Trennwerkzeugen 3 beschleunigt, zerkleinern.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 mit drei Trennwerkzeugen 3a, 3b und 3c in der Aufsicht. Die wenigstens drei Trennwerkzeuge 3a, 3b und 3c, welche jeweils von einem Motor des ersten Trennwerkzeugs 4a, einem Motor des zweiten Trennwerkzeugs 4b und einem Motor des dritten Trennwerkzeugs 4c betrieben werden, sind vorzugsweise in einem äquidistanten Abstand auf einer imaginären Kreisbahn 20 an und/oder in der Trenneinrichtung angeordnet, um in einem zeitlichen Abstand und/oder in unterschiedlichen Höhen den Baum 2 wenigstens teilweise zu durchtrennen. Die Trennwerkzeuge 3a, 3b, und 3c sind vorzugsweise derart verkürzt, sodass sie lediglich jeweils ein Drittel des Baumes 2 durchtrennen müssen.
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6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 mit drei Trennwerkzeugen 3a, 3b und 3c in der Aufsicht. Die wenigstens drei Trennwerkzeuge 3a, 3b und 3c, welche jeweils von einem Motor des ersten Trennwerkzeugs 4a, einem Motor des zweiten Trennwerkzeugs 4b und einem Motor des dritten Trennwerkzeugs 4c betrieben werden, sind vorzugsweise in einem äquidistanten Abstand auf einer imaginären Kreisbahn 20 an und/oder in der Trenneinrichtung angeordnet, um in einem zeitlichen Abstand und/oder in unterschiedlichen Höhen den Baum 2 wenigstens teilweise zu durchtrennen. Vorzugsweise sind die drei Trennwerkzeuge 3a, 3b und 3c als Kreissägen ausgebildet. Vorteilhaft ist hierbei der geringe Verschleiß und Wartungsaufwand für Kreissägen sowie eine schonendere Führung von versorgenden Leitungen und/oder Schläuchen.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 mit zwei Greifwerkzeugen 15a und 15b in der Aufsicht. Vorzugsweise weist die Erntevorrichtung 19 wenigstens zwei Greifwerkzeuge 15a und 15b auf, welche jeweils von einem Motor des ersten Greifwerkzeugs 16a und einem Motor des zweiten Greifwerkzeugs 16b betrieben werden und mittels jeweils einem ersten Schwenkarm der Greifeinrichtung 26a und einem zweiten Schwenkarm der Greifeinrichtung 26b drehbar angeordnet sind. Die beiden Greifwerkzeuge 15a und 15b sind vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Baum 2 zu umgreifen und zu fixieren. Weiter vorzugsweise sind die beiden Greifwerkzeuge 15a und 15b dazu eingerichtet, den Baum 2 zu entasten und/oder zu entrinden. Vorteilhaft ist hierbei die Verwendung der beiden Greifwerkzeuge 15a und 15b für mehrere Zwecke, sodass Gewicht und/oder Kosten und/oder Wartungsarbeiten reduziert werden.
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8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Erntevorrichtung 19 eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 in einer Seitansicht. Die Erntevorrichtung 19, welche über den Auslegerarm 6 bewegbar ist, umgreift in dieser Darstellung den Baum 2 mit einem Greifwerkzeug 15, welches von einem Motor für das Greifwerkzeug 16 betrieben wird, sodass der Baum 2 umgriffen und fixiert ist. Insbesondere weist die Erntevorrichtung 19 drei oder vier oder fünf oder sechs oder acht Greifwerkzeuge 16 auf. Vorzugsweise weist die Erntevorrichtung 19 darüber hinaus noch eine Baumhalteeinrichtung 21 auf, an der wenigstens ein Hilfsgreifwerkzeug 22 angeordnet ist, welches von wenigstens einem Motor für das Hilfsgreifwerkzeug 23 betrieben wird, so dass der Baum 2 zusätzlich umgriffen und fixiert ist. Weiter vorzugsweise weist die Baumhalteeinrichtung 21 wenigstens ein Fixierwerkzeug 24 auf, welches den Baum beim Neigen besser stützt und fixiert. Weiter vorzugsweise weisen wenigstens das Greifwerkzeug 15 und/oder das Hilfsgreifwerkzeug 23 und/oder das Fixierwerkzeug 24 eine Zahnung auf, um ein stabileres umgreifen und/oder fixieren und/oder stützen des Baumes 2 zu ermöglichen. Ein Trennwerkzeug 3, welches von einem Motor für das Trennwerkzeug 4 betrieben wird, durchtrennt vorzugsweise den Baum 2 beginnend in einem hinteren Durchmesserbereich II. Wenigstens eine erste Walze 17a und/oder eine zweite Walze 17b, welche von einem Motor für die Walzeneinrichtung 18 betrieben werden, vorzugsweise jeweils von einem Motor für die erste Walze 18a und/oder einem Motor für die zweite Walze 18b betrieben werden, können den Baum 2, nachdem er durchtrennt wurde, relativ zur Position des Erntefahrzeugs 1 bewegen. Vorzugsweise weist die Erntevorrichtung 19 wenigstens eine erste Hilfswalze 25a und/oder eine zweite Hilfswalze 25b auf, welche wenigstens die erste Walze 17a und/oder die zweite Walze 17b unterstützt den Baum zu bewegen. Weiter vorzugsweise weist die Erntevorrichtung drei oder vier oder fünf oder sechs oder acht Walzen und/oder Hilfswalzen auf. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Baum 2 zum Entasten und/oder Entrinden an und/oder in der Erntevorrichtung 19 mittels der Walzeneinrichtung 17 bewegt werden kann, wobei wenigstens ein Greifwerkzeug 15 den Baum 2 entastet und/oder entrindet und/oder wenigstens ein Trennwerkzeug 3 den Baum 2 durchtrennt und/oder zerkleinert.
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9 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Erntefahrzeugs 1 für ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2. Das Erntefahrzeug 1 weist vorzugsweise ein Fahrgestell 11 auf, welches weiter vorzugsweise Gleisketten und/oder Räder aufweist. Das Fahrgestell 11 weist weiter vorzugsweise wenigstens ein Fixierungselement auf, welches auf oder in dem Boden befestigt wird, um eine Positionsänderung des Erntefahrzeugs 1 zu vermeiden.
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Darüber hinaus ist die Trageinrichtung 12 vorzugsweise gegenüber dem Fahrgestell 11 drehbar und/oder bis zu einem vorbestimmten Winkel kippbar, weiter vorzugsweise über ein Dreh- und/oder Kippeinrichtung 14, welches zwischen dem Fahrgestell 11 und der Trageinrichtung 12 angeordnet ist. Über einen vorzugsweise mit dem Fahrgestell 11 und/oder mit der Trageinrichtung 12 verbundenen, beweglichen Auslegerarm 6 kann eine Erntevorrichtung 19 zu einem zu durchtrennenden Baum 2 hin gerichtet werden.
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Vorzugsweise ist die Erntevorrichtung 19 mittels des Auslegerarms 6 in der Translation und/oder der Rotation, vorzugsweise im Wesentlichen beliebig, veränderbar. Weiter vorzugsweise weist der Auslegerarm 6 wenigstens zwei Glieder 6a und 6b auf, welche über ein Gelenk 13 des Auslegerarms 6 miteinander verbunden sind, und wenigstens teilweise zueinander verschieden drehbar sind.
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Die Erntevorrichtung 19 neigt dabei den Baum 2 vor und/oder während des Trennens aus einer im Wesentlichen vertikalen Richtung in eine zur vertikalen Richtung geneigten Position, wobei diese Neigung im Wesentlichen zum Erntefahrzeug 1 hin gerichtet ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass sich der Masseschwerpunkt des Baumes 2 vorzugsweise wenigstens teilweise, weiter vorzugsweise weitgehend, über dem Schwerpunkt des Erntefahrzeugs 1 vor und/oder während des Trennvorgangs befindet. Somit muss das Erntefahrzeug 1 vorzugsweise kein erhöhtes Gewicht aufweisen, um einem Moment des abzutrennenden und/oder abgetrennten Baumes 2 beim Neigen in eine vorzugsweise horizontale Position entgegenzuwirken.
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Das Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 weist dabei vorzugsweise folgende Schritte auf:
- In einem ersten Schritt S1 des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 umgreift und fixiert eine Greifeinrichtung mit wenigstens einem Greifwerkzeug 15 einen Baum 2.
- In einem zweiten Schritt S2 des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 schneidet wenigstens ein Trennwerkzeug 3 der Trenneinrichtung den Baumstamm des Baumes 2 horizontal auf eine vorbestimmte Tiefe auf einer vorbestimmten Höhe in dem vorderen Durchmesserbereich I ein.
- In einem weiteren Schritt S3 des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 wird der Baum 2 geneigt, wobei die Erntevorrichtung 19 den Baum 2 aus einer im Wesentlichen vertikalen Richtung in eine zur vertikalen Richtung geneigten Position neigt, wobei diese Neigung im Wesentlichen zum Erntefahrzeug 1 hin gerichtet ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass das Neigen des Baumes 2 durch Ausführen des vorherigen Schritts S2, das horizontale Einschneiden in dem vorderen Durchmesserbereich I, vorzugsweise vereinfacht wird.
- In einem nächsten Schritt S4 des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 wird der Baum 2 beginnend im Wesentlichen am hinteren Durchmesserbereich II mit wenigstens einem Trennwerkzeug 3 der Trenneinrichtung durchtrennt. Vorteilhaft hierbei ist, dass beim Trennvorgang der Baum 2 durch Ausführen des vorherigen Schritts S3 vorzugsweise derart geneigt ist, dass ein Verkeilen und/oder Einklemmen wenigstens eines Trennwerkzeugs 3 mit dem Baum 2 verringert, vorzugsweise vermieden wird.
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10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Erntefahrzeugs 1 für ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Erntefahrzeug 1 dargestellt, nachdem es einen Baum 2 durchtrennt hat. Mittels der Erntevorrichtung 19 wird der Baum 2 aus einer im Wesentlichen vertikalen Richtung in eine zur vertikalen Richtung geneigten Position geneigt, wobei diese Neigung im Wesentlichen zum Erntefahrzeug 1 hin gerichtet ist. Vorzugsweise wird der Baum 2 dabei vom Baumstumpf angehoben.
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Das Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 weist dabei vorzugsweise folgenden weiteren Schritt auf:
- In einem weiteren Schritt S5 neigt die Erntevorrichtung 19 den Baum 2, so dass sich der Baum 2 im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Erntefahrzeugs 1 auf und/oder neben und/oder vor und/oder hinter dem Erntefahrzeug 1 zumindest teilweise befindet.
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Vorteilhaft ist hierbei, dass sich der Baum 2 in vorzugsweise unmittelbarer Nähe des Erntefahrzeugs 1 befindet, so dass der Baum 2 vereinfacht weiter verarbeitet werden kann. Weiter vorteilhaft sind der Auslegerarm 6 und/oder dessen Glieder 6a und 6b in der Länge, vorzugsweise hydraulisch, veränderbar.
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11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Erntefahrzeugs 1 für ein Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2.
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Das Verfahren zum Betreiben eines Erntefahrzeugs 1 zum Ernten von stehenden Bäumen 2 weist dabei vorzugsweise folgende weitere Schritte auf:
- In einem weiteren Schritt S6 bewegt eine Walzeneinrichtung 17 der Erntevorrichtung 19 den Baum 2 relativ zur Position des Erntefahrzeugs 1, so dass der Baum 2 über seine, vorzugsweise gesamte, Länge an und/oder in der Erntevorrichtung 19 entlang befördert wird.
- In einem nächsten Schritt S7 entastet und/oder entrindet wenigstens ein Greifwerkzeug 15 der Greifeinrichtung den Baum 2.
- In einem letzten Schritt S8 zerkleinert wenigstens ein Trennwerkzeug 3 den Baum 2 in Längsrichtung und/oder Querrichtung, in vorzugsweise gleicher, weiter vorzugsweise vorbestimmter Länge und/oder Breite.
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Vorzugsweise berechnet eine Steuereinrichtung 7 auf Basis der ermittelten Gesamtlänge und/oder des Gewichts und/oder des durchschnittlichen Umfangs wenigstens eines Baumes 2 einen Kennwert über dessen Volumen.
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Weiter vorzugsweise kann mit dem Erntefahrzeug 1 ein Baum 2 entastet und/oder entrindet und/oder zerkleinert werden, welcher sich in einer vorzugsweise horizontalen Position neben dem Erntefahrzeug 1 befindet. Darüber hinaus kann die Erntevorrichtung 19 vorzugsweise die vom Baum 2 entfernten Äste und/oder Rinden und/oder Kleinstteile auf einem vorbestimmten Weg ausbreiten, um den vom Erntefahrzeug 1 ausgehenden Bodendruck beim Überfahren des vorbestimmten Weges zu verringern und/oder zu verteilen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erntefahrzeug
- 2
- Baum
- 3
- Trennwerkzeug
- 3a
- Erstes Trennwerkzeug
- 3b
- Zweites Trennwerkzeug
- 3c
- Drittes Trennwerkzeug
- 4
- Motor des Trennwerkzeugs
- 4a
- Motor des ersten Trennwerkzeugs
- 4b
- Motor des zweiten Trennwerkzeugs
- 4c
- Motor des dritten Trennwerkzeugs
- 5
- Rahmen
- 6
- Auslegerarm
- 6a
- Erstes Glied des Auslegerarms
- 6b
- Zweites Glied des Auslegerarms
- 7
- Steuereinrichtung
- 8
- Schwenkarm
- 8a
- Erster Schwenkarm
- 8b
- Zweiter Schwenkarm
- 8c
- Dritter Schwenkarm
- 9
- Sensor
- 10
- Kamera
- 11
- Fahrgestell
- 12
- Trageinrichtung
- 13
- Gelenk
- 14
- Dreh- und/oder Kippeinrichtung
- 15
- Greifwerkzeug
- 15a
- Erstes Greifwerkzeug
- 15b
- Zweites Greifwerkzeug
- 16
- Motor des Greifwerkzeugs
- 16a
- Motor des ersten Greifwerkzeugs
- 16b
- Motor des zweiten Greifwerkzeugs
- 17
- Walzeneinrichtung
- 17a
- Erste Walze
- 17b
- Zweite Walze
- 18
- Motor der Walzeneinrichtung
- 18a
- Motor der ersten Walze
- 18b
- Motor der zweiten Walze
- 19
- Erntevorrichtung
- 20
- Imaginäre Kreisbahn
- 21
- Baumhalteeinrichtung
- 22
- Hilfsgreifwerkzeug
- 23
- Motor des Hilfsgreifwerkzeugs
- 24
- Fixierwerkzeug
- 25a
- Erste Hilfswalze
- 25b
- Zweite Hilfswalze
- 26a
- Erster Schwenkarm der Greifeinrichtung
- 26b
- Zweiter Schwenkarm der Greifeinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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