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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden und Zerkleinern
von Gehölzen.
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Die
Pflege von Gehölzen,
insbesondere Büschen,
Hecken und kleinen Bäumen,
ist bisher eine mühevolle
Arbeit. Das gilt unabhängig
davon, ob die Gehölze
in der freien Landschaft, an Waldrändern oder als sog. Straßenbegleitgehölze an Straßen, Wirtschaftswegen
od. dgl. vorhanden sind. Es ist zunächst erforderlich, die Gehölze mit
manuell betätigbaren
Geräten
wie z. B. Heckenscheren oder Motorsägen oder mit an Trägergeräte wie z.
B. Traktoren anbaubaren Sägeblattschneidern
oder anderen Schneidvorrichtungen zu schneiden. Das erhaltene Schnittgut
muß dann
von Hand aufgenommen, auf ein Transportfahrzeug geladen und zu einem
Lagerplatz transportiert werden. Schließlich muß das Schnittgut am Lagerplatz
einem Holzhäcksler
zugeführt
werden, bevor es in zerkleinerter Form einer weiteren Verwertung
zugeführt
werden kann. Alternativ ist es möglich,
den Häckselvorgang
beim Transport des Schnittguts in einem mitgeführten Häcksler durchzuführen.
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Die
beschriebenen Arbeitsschritte sind lohn-, zeit- und daher auch kostenintensiv.
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Das
technische Problem der vorliegende Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung zu schaffen, mittels derer die beschriebenen Arbeitsschritte
stark vereinfacht und weitgehend zeitgleich ausgeführt werden
können.
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Zur
Lösung
dieses Problems sieht die Erfindung eine durch die Merkmale des
Anspruchs 1 gekennzeichnete Vorrichtung zum selbsttätigen Schneiden
und Zerkleinern von Gehölzen
vor.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist bevorzugt als ein kompaktes Anbaugerät ausgebildet, das an einem
Traktor, Bagger, Harvester oder sonstigen Trägergerät montiert und mit diesem längs Straßen- und
Waldrändern
od. dgl. verfahren werden kann.
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Die
Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Arbeitsschritte des Schneidens,
der Aufnahme, des Transports und der Zerkleinerung der Gehölze bzw.
des daraus resultierenden Schnittguts in einer einzigen Vorrichtung
vereinigt werden und selbsttäig sowie
kontinuierlich aufeinander folgend durchführbar sind. Das gehäckselte
Schnittholz steht unmittelbar nach dem Transport der Vorrichtung
längs des
zu pflegenden Holzbestands für
die weitere Verwertung zur Verfügung.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in einer schematischen
Seitenansicht die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine Vorderansicht der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einer
Ansicht von rechts in Richtung eines Pfeils x der 1;
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3 einen Längs- und
Vertikalschnitt durch die Vorrichtung längs einer Linie III–III der 2;
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4 einen Horizontalschnitt
durch die Vorrichtung etwa längs
der Linie N–N
der 3;
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5 in einer vergrößerten Einzelheit
X der 4 eine Häckseltrommel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
und
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6 einen vergrößerten Querschnitt
durch eine Messerwelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Nach 1 enthält eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum selbsttätigen
Schneiden und Zerkleinern von Gehölzen eine Schneideinrichtung 1, eine
Zerkleinerungseinrichtung 2 und eine zwischen den beiden
angeordnete Fördereinrichtung 3.
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Die
Schneideinrichtung 1 dient dem Zweck, am Straßenrand
od. dgl. stehende Bäume,
Hecken oder sonstige Pflanzen unter Bildung von Holz-Schnittgut 4 zu
beschneiden. Das Schnittgut 4 wird dann mittels der Fördereinrichtung 3 in
Richtung eines Pfeils u zur
Zerkleinerungseinrichtung 2 transportiert. Die Zerkleinerungseinrichtung 2 hat
schließlich
die Aufgabe, das zugeführte
Schnittgut 4 zu zerkleinern und zerkleinertes Schnittgut 5 abzugeben. Die
beschriebenen Einrichtungen 1, 2 und 3 bilden eine
kompakte Baueinheit, die als Ganzes längs eines Straßenrandes
od. dgl. in Richtung eines Pfeils v verfahren
werden kann. Dabei werden die Einrichtungen 1, 2 und 3 zur
Erfüllung
der genannten Funktionen automatisch betrieben, so daß alle beschriebenen
Vorgänge
selbsttätig
ablaufen. Eine mit der Vorrichtung mitfahrende Bedienungsperson
braucht allenfalls dafür
zu sorgen, daß alles
erhaltene Schnittgut 4 in die Fördereinrichtung 3 und
dann in die Zerkleinerungseinrichtung 2 gelangt und kein
Schnittholz am Straßenrand
od. dgl. liegen bleibt.
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2 bis 4 zeigen Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Danach sind die in 1 angedeuteten
Einrichtungen 1 bis 3 sämtlich an einem gemeinsamen
Traggestell 6 montiert, wodurch eine zusammenhängende Baueinheit
gebildet ist. Das Traggestell 6 kann selbstfahrend und
z. B. nach Art eines Anhängers
für eine
Zugmaschine ausgebildet sein. Mit besonderem Vorteil ist die gesamte
Vorrichtung jedoch als Anbaugerät
für ein
Trägergerät wie z.
B. einen Traktor, einen Harvester, einen Bagger od. dgl. ausgebildet.
Zu diesem Zweck ist an wenigstens einer Seite des Traggestells 6 ein
Befestigungsmittel 7 vorgesehen, das vorzugsweise an eine
zugeordnete, am Trägergerät üblicherweise
vorhandene Aufnahme angepaßt ist.
Gemäß 4 enthält das Befestigungsmittel 7 zweckmäßig eine
Gelenkverbindung, die wenigstens einen Schwenkbolzen 8 aufweist,
der zwei Tragarme 9 und 10 gelenkig miteinander
verbindet. Der Schwenkbolzen 8 ist in einer aus 2 bis 4 ersichtlichen Betriebsstellung des
Traggestells 6 vorzugsweise vertikal angeordnet. Zur Verschwenkung
des Traggestells 6 um den Schwenkbolzen 8 bei
stationär angeordnetem
Tragarm 10 dient zweckmäßig ein
Antriebsmittel in Form einer hydraulischen Zylinder/Kolben-Anordnung 11,
die z. B. einen an das Traggestell 6 angelenkten Zylinder 12 und
eine an den Tragarm 10 angelenkte Kolbenstange 14 aufweist.
Hierdurch kann das Traggestell 6 nach der Befestigung des Tragarms 10 am
Trägergerät mit einem
vorgewählten Winkel
relativ zur Fahrtrichtung (Pfeil eingestellt werden.
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Wie 2 bis 4 weiter zeigen, enthält die Schneidvorrichtung 1 vorzugsweise
eine drehbare Messerwelle 16, deren Enden mittels Drehlagern 17 drehbar
im Traggestell 6 gelagert sind. In 4 ist die bevorzugte Drehrichtung der
Messerwelle 16 durch einen Pfeil angezeigt. In der Betriebsstellung des
Traggestells 6 ist die Messerwelle 16 vorzugsweise
im wesentlichen vertikal angeordnet. Weiterhin ist aus 4 ersichtlich, daß die Schneideinrichtung 1 bevorzugt
an einer Seite und in einem mittleren bzw. vorderen Bereich des
Traggestells 6 angeordnet ist, damit sie beim Transport
der Vorrichtung in Richtung des Pfeils v die
zu schneidenden Gehölze
erfassen und schneiden kann. Schließlich zeigen 2 bis 4,
daß das
Traggestell 6 in einem unteren Bereich einen Boden 18 mit
einem der Schneideinrichtung 1 vorauslaufenden Bodenabschnitt 18a (3) und an einer der Messerwelle 16 gegenüber liegenden
Seite ein der Schneideinrichtung 1 vorauslaufendes Leitelement 19 aufweist.
Dadurch wird das von der Messerwelle 16 abgeschnittene
Schnittgut 4 am Boden 18 gesammelt und der Fördereinrichtung 3 zugeführt.
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Die
Zerkleinerungseinrichtung 2 ist in einem hinteren Bereich
des Traggestells 6 angeordnet. Sie enthält vorzugsweise eine mittels
Drehlagern 20 (4)
drehbar im Traggestell 6 gelagerte Häckseltrommel 21, die
eine vorzugsweise senkrecht zur Drehachse der Messerwelle 16 aufweisende
Drehachse hat; die in der Betriebsstellung des Traggestells 6 im
wesentlichen horizontal angeordnet ist. Die Häckseltrommel 21 ist
an ihrem Umfang mit einer Mehrzahl von parallel zu ihrer Drehachse
erstreckten Messern 22 (3)
versehen, die radial etwas über die äußere Mantelfläche der
Häckseltrommel
der Trommel 21 vorstehen und mit einer Gegenschneide 23 zusammenwirken.
Die Gegenschneide 23 ist ebenfalls parallel zur Drehachse
der Häckseltrommel 21 erstreckt
und in Richtung des Pfeils v etwas
vor dieser angeordnet, um mit den Messern 22 einen Häckselspalt
zu bilden. Außerdem
ist die Häckseltrommel 21 an
ihrem Umfang, soweit erforderlich bzw. zweckmäßig, von einem zylindrischen
Abdeckelement 24 (3)
umgeben.
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Die
Fördereinrichtung 3 enthält, wie
insbesondere 1 und 3 zeigen, wenigstens ein
erstes, endloses Transportband 25 mit einem in Richtung der
Zerkleinerungseinrichtung 2 (Pfeil u bewegbaren, oberen (ersten) Trum 25a,
das dicht oberhalb des Bodens 18 angeordnet oder in einer
Aussparung des Bodens 18 gelagert und im wesentlichen koplanar
mit diesem angeordnet ist. Das Transportband 25 ist auf Umlenkrollen 26, 27 geführt und
weist daher ein entgegengesetzt zum Pfeil u zurücklaufendes,
unteres Trum 25b auf. Mit besonderem Vorteil weist die
Fördereinrichtung 3 außerdem wenigstens
ein zweites Transportband 28 mit einem in Richtung der
Zerkleinerungseinrichtung 2 bzw. eines Pfeils w bewegbaren, unteren (zweiten) Trum 28a auf.
Das Transportband 28 ist auf zwei Umlenkrollen 29 bzw. 30 geführt und
weist daher ein entgegengesetzt zum Pfeil w zurücklaufendes, oberes Trum 28b auf.
Dabei ist, wie insbesondere 1 und 3 zeigen, das untere Trum 28a des
zweiten Transportbandes 28 unter einem spitzen Winkel von
z. B. 30° bis
60° relativ
zum oberen Trum 25a des ersten Transportbandes 25 und derart
angeordnet, daß die
beiden Trums 25a und 28a nach hinten zu an der
Spitze einer durch sie gebildeten, V-förmigen Anordnung enden und
einen unmittelbar zum Häckselspalt
führenden
Ausstrittsspalt 31 für
das Schnittgut 4 (1)
bilden. Zur Verbesserung des Trans ports des Schnittsguts 4 werden
die wirksamen Oberflächen
der Transportbänder 25, 30 zweckmäßig von
vorstehenden Transportzähnen 32 bzw. 33 überragt,
die sich hinter dem Schnittgut 4 (1) verhaken können.
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Um
zu erreichen, daß das
Schnittgut 4 sicher in den Austrittsspalt 31 befördert wird,
weist das Traggestell 6 beidseits der Transportbänder 25, 28 je eine
Führungswand 34 bzw. 35 auf
(2 und 4), die einen zum Eintrittsspalt 31 hin
sich verjüngenden
und an diesem endenden Einzugstrichter bilden. Das Leitelement 19 ist
dabei vorzugsweise mit dem in Richtung des Pfeils v vorderen Ende der Führungswand 35 verbunden
(4).
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Zum
Antrieb der verschiedenen Einrichtungen sind Antriebsmittel vorgesehen,
die vorzugsweise hydraulisch betrieben werden können. Dabei dient ein erster
Motor 36 (3 und 4) zur Drehung der Messerwelle 16 mittels
eines Antriebsriemens 37. Ein zweiter Motor 38 (2 und 4) dient zum Antrieb der Häckseltrommel 21.
Ein dritter Motor 39 (2 und 4) ist mit einer der beiden
Umlenkrollen (z. B. 27, 29) jedes der beiden Transportbänder 25, 27 verbunden,
um diese entsprechend den Pfeilen u und w anzutreiben. Nicht näher dargestellte,
den Motoren 36, 38 und 39 zugeordnete
Getriebe dienen der Einstellung der im Einzelfall gewünschten
Drehzahlen. Zum Antrieb der verschiedenen Motoren 36, 38 und 39 ist das
Traggestell 6 außerdem
mit einem nicht dargestellten Hydraulikanschluß versehen, der über einen Druckschlauch
mit dem Hydraulikausgang des jeweiligen Trägergeräts verbunden wird. Schließlich ist
im Traggestell 6 vorzugsweise auch ein Steuerblock 40 (4) vorgesehen, mittels dessen
die verschiedenen Motoren 36, 38 und 39 und
die Zylinder/Kolben-Anordnung 11 (4) entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen
gesteuert und ein- bzw. ausgeschaltet werden können. Dabei ist der Steuerblock 40 vorzugsweise über ein
elektrisches Kabel mit dem Trägergerät verbunden,
so daß alle
Steuerungen vom Trägergerät aus durchgeführt werden
können.
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5 zeigt schematisch ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Häckseltrommel 21 in
einer vergrößerten Darstellung.
Danach weist die Häckseltrommel 21 zwei
oder mehr, in Richtung ihrer Drehachse nebeneinander liegende Abschnitte 21a und 21b auf,
bei denen die Schneidmesser 22 in Umfangsrichtung um ca.
45 ° zueinander
versetzt angeordnet sind, um einen ruhigeren Lauf zu erhalten und Unwuchten
zu vermeiden. Der Querschnitt der Häckseltrommel 21 ist
z. B. quadratisch (3),
wobei an jeder Seite des Quadrats je eine Befestigungslasche 43 (4) befestigbar ist, die
zum Einspannen eines der Messer 22 dient (4). Außerdem kann zur Verbesserung
des Einzugs des Schnittguts 4 zwischen der Umlenkrolle 29 und
der Häckseltrommel 21 ein
keilförmiges,
der besseren Übersicht
wegen nur in 3 gezeigten
Führungsteil 44 angeordnet sein,
das den Ausstrittsspalt 31 nach oben abdeckt. Das Gegenmesser 23 wird,
wie in 3 angedeutet ist,
von einem Haltesteg 23a (4)
gehalten, der auf einem am Traggestell 6 befestigten Montageklotz befestigt
wird.
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Die
Messerwelle 16 ist gemäß 6 an ihrem Umfang mit mehreren;
in Umfangsrichtung beabstandeten Messern 45 versehen. Im
Ausführungsbeispiel
sind zwei Messer 45 vorgesehen, die in Umfangsrichtung
um 180° relativ
zueinander versetzt und im übrigen
im wesentlichen parallel zur Drehachse der Messerwelle 16 angeordnet
sind. Außerdem kann
die Messerwelle 16 analog zur Häckseltrommel 21 mehrere,
in Richtung ihrer Drehachse nebeneinander liegende Abschnitte aufweisen,
in denen die Messer 45 zur Erhöhung der Laufruhe und zur Vermeidung
von Unwuchten in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind. Die Messer 45 werden
mit nicht näher
erläuterten
Befestigungsmitteln 46 am Umfang der Messerwelle 16 festgelegt.
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Die
Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist im wesentlichen wie
folgt: Beim Verfahren der Vorrichtung – sei es als Anbaugerät oder selbstfahrend – werden
alle in den Bereich der rotierenden Messerwelle 16 kommenden
Gehölze
geschnitten (1). Das
erhaltene Schnittgut 4 fällt auf den vorderen Bodenabschnitt 18a bzw.
gegen das Leitelement 19 und wird von beiden zur Fördereinrichtung 3 hin
umgelenkt. Von den Transportbändern 25, 28 und den
Transportzähnen 32, 33 der
Fördereinrichtung 3 wird
das Schnittgut dann in Richtung der Pfeile v und w dem Austritts spalt 31 (3) zugeführt, wo es in den Bereich der
Häckseltrommel 21 und
der Gegenschneide 23 gelangt, wobei die Häckseltrommel 21 in Richtung
eines in 3 gezeigten
Pfeils rotiert. Das dadurch erhaltene, zerkleinerte Schnittgut 5 (1) wird von der Vorrichtung
durch eine Austragsöffnung 47 (4) ausgestoßen und
als Biomasse entweder an die Umgebung abgegeben oder z. B. über eine
mit der Austragsöffnung 47 verbundene,
nicht dargestellte Schlauchleitung in einem Vorratsbehälter des
Trägergeräts gesammelt.
Alle beschriebenen Arbeitsschritte werden automatisch nacheinander
und in derselben Vorrichtung durchgeführt, die dazu lediglich längs eines
Straßenrandes
od. dgl. bewegt werden braucht. Nicht auf den Bodenabschnitt 18a fallendes
Schnittgut 4 kann manuell gesammelt und dem Einzugstrichter
zugeführt
werden. Auf diese Weise wird erstmals eine Vorrichtung geschaffen,
die ein Schneiden von Gehölzen
und ein unmittelbar nachfolgendes Häckseln des erhaltenen Schnittguts in
einem praktisch selbsttätig
ablaufenden Arbeitsprozeß ermöglicht.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das
auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Dies gilt insbesondere
für die
Abmessungen der verschiedenen Teile. Beispielsweise kann die Messerwelle 16 eine
axiale Länge
von ca. 100 cm, die Häckseltrommel 21 dagegen
eine axiale Länge
von z. B. 55 cm aufweisen, woraus eine Breite der Transportbänder 25, 28 von ebenfalls
ca. 55 cm resultiert. Die Drehzahlen für die Messerwelle 16 und
die Häckseltrommel 21 werden vorzugsweise
in Abhängigkeit
von jeweiligen Gehölz gewählt, wobei
feineres Gehölz
kleinere Drehzahlen als groberes Gehölz ermöglicht. Weiter ist die Transportgeschwindigkeit
der gesamten Vorrichtung natürlich
so zu wählen,
daß kein
Stau des Schnittguts 4 in der Zerkleinerungseinrichtung 2 auftritt.
Im Hinblick auf die Steuerung der verschiedenen Einrichtungen 1, 2, 3 und 11 wird
der Hydraulikanschluß vorzugsweise
am Steuerblock 40 angebracht, von dem aus der hydraulische
Strom dann je nach Bedarf den Einrichtungen 1, 2, 3 und 11 zugeführt wird.
Die Steuerung dieser Verteilung kann mit Hilfe von nicht dargestellten
Rechnern, Prozessoren od. dgl. vorzugsweise vom Trägergerät aus erfolgen,
wie bei hydraulischen Steuerungen an sich bekannt ist. Dadurch kann
auch die Grundeinstellung der Vorrichtung vor Beginn eines Pflegezyklus
mit elektrischen Mitteln vorgenommen werden. Abgesehen davon ist
klar, daß die
verschiedenen Einrichtungen alternativ auch pneumatisch oder mit
elektrischen Antrieben betrieben werden können. Weiterhin können die
Transportbänder
im Prinzip beliebig gestaltet werden, wobei die Anwendung von Kettenbändern mit
scharfkantigen, sich in das Holz-Schnittgut eingrabenden Transportzähnen 32, 33 besonders
bevorzugt wird. Außerdem
sind andere Gestaltungen für
die beschriebenen Einrichtungen 1, 2 und 3 möglich, die
nur bevorzugte Beispiele darstellen. Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen
Merkmale auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen
Kombinationen angewendet werden können.