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Die
Erfindung betrifft einen Schneidkopf für hochstämmige Pflanzen, der an eine
selbstfahrende Häckselmaschine
angebaut werden kann und insbesondere dazu geeignet ist, Pappeln
eines kurzen, zweijährigen
Anbauzyklus abzuschneiden.
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Das
Bedürfnis
ist bekannt, über
Schnitzelholz zu verfügen,
um damit Spanplatten herzustellen oder Heizungen zu beschicken.
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Es
ist ferner bekannt, dass unter den am meisten benutzten Bäumen zur
Herstellung von Schnitzelholz die Pappel an erster Stelle steht.
Wenn diese noch jung ist, wird sie abgeschnitten und gehäckselt,
um das gewünschte
Schnitzelholz zur Verfügung
zu stellen.
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Nach
dem herkömmlichen
Stand der Technik trennt ein Arbeiter die Pflanze mit entsprechenden Geräten manuell
ab und beschickt damit eine Häckselmaschine,
an deren Ausgang das klein geschnittene Pappelholz aufgefangen wird.
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Es
ist ersichtlich, dass dieses Verfahren eine Reihe bekannter Nachteile
aufweist. Ein erster Nachteil besteht darin, dass aufgrund der manuellen
Vorgangsweise zum Abschneiden der Pappel und zum Einführen in
die Häckselmaschine
die Bearbeitungszeiten sehr lang sind. Ein weiterer Nachteil des
Standes der Technik ist darin zu sehen, dass das genannte Verfahren
für den
Arbeiter sehr ermüdend
ist. Nicht zuletzt ist bei dem Stand der Technik von Nachteil, dass
sich das Verfahren als besonders teuer erweist, da zahlreiche Arbeiter
notwendig sind, um die Bearbeitung zu beschleunigen und eine angemessene Produktqualität während des
Arbeitstages zu erzielen.
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Um
die genannten Nachteile zu vermeiden, wird schon ein Schneidkopf
zum Abtrennen von hochstämmigen
Pflanzen eingesetzt, der an selbstfahrende Häckselmaschinen angebaut werden
kann und einen Rahmen mit Kuppelorganen zum Anbau an die Häckselmaschine
aufweist, dem eine Schereinheit zum Abtrennen der Pflanzen in Bodennähe zugeordnet
ist.
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Diese
Schereinheit besteht aus zwei rotierenden Schneidmessern, über denen
mehrere Hubelemente angeordnet sind, die dazu dienen, die abgeschnittene
Pappel anzuheben und in Richtung auf ein Häckselwerk zu befördern, das
Teil der Häckselmaschine
ist.
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Obwohl
mit dieser Lösung
die eingangs erwähnten
Nachteile vermieden werden, hat sie dennoch weitere Nachteile. Ein
erster Nachteil besteht darin, dass der Schneidkopf ausschließlich für Pflanzen
geeignet ist, die besonders jung sind und einen Stammdurchmesser
von nicht mehr als 7 bis 8 cm haben. Das bedeutet, dass im Fall
von Pappeln der Schneidkopf nur zum Abtrennen von Pflanzen verwendet
werden kann, die nicht älter
als ein Jahr sind. Dieser Nachteil beruht darauf, dass im Fall eines
zu großen
Durchmessers der Stamm der abgetrennten Pflanze beim Eintritt in
das Häckselwerk
der selbstfahrenden Häckselmaschine
aufgrund seiner nicht ausreichenden Elastizität nicht in der Lage ist, sich durchzubiegen,
so dass er nicht korrekt gehäckselt wird.
So kommt in den meisten Fällen
der Stamm in diagonalen Eingriff mit dem Inneren des Häckselwerks,
wodurch dieses blockiert und damit der Betrieb der Maschine unterbrochen
wird.
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Ein
weiterer Nachteil des oben erläuterten Schneidkopfes
besteht darin, dass dieser hydraulische Übertragungselemente hat, so
dass die selbstfahrende Häckselmaschine
mit hydraulischen Pumpen ausgerüstet
werden muss, um die Antriebsorgane zu versorgen. Daraus ergibt sich
der weitere Nachteil, dass der Schneidkopf sehr teuer ist.
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Weitere
Nachteile des Schneidkopfes liegen in der sehr komplizierten Konstruktion
und der schwierigen Wartung, ganz abgesehen von der bereits genannten
Tatsache, dass ein Einsatz zum Abschneiden von Pappeln, die älter als
ein Jahr sind, nicht möglich
ist. Dies führt
zu einer wesentlichen Einschränkung,
da in bekannter Weise zur Herstellung von Spanplatten und von Schnitzelholz
für Heizzwecke
Pappeln am besten geeignet sind, die älter sind, beispielsweise etwa
zwei Jahre alt. Diese haben nämlich
Holzeigenschaften, die sich gut zur Energieerzeugung in thermoelektrischen
Verfahren und zur Herstellung von Holzfaserplatten eignen.
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Nicht
zuletzt ist es evident, dass derartige Pappeln eine Schnitzelqualität liefern,
die besser ist als diejenige von einjährigen Pflanzen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes
der Technik zu vermeiden. So besteht insbesondere eine erste Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, einen Schneidkopf zum Abtrennen
von hochstämmigen
Pflanzen zur Verfügung
zu stellen, der an selbstfahrenden Häckselmaschinen angebaut werden
kann und zum Abtrennen von hochstämmigen Pflanzen mit einem Durchmesser
auch über
7 bis 10 cm geeignet ist, beispielsweise von Pappeln eines kurzen,
zweijährigen
Anbauzyklus.
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Gemäß einem
weiteren Ziel der Erfindung soll der Schneidkopf im Vergleich zu äquivalenten Schneidköpfen des
Standes der Technik einfacher ausgeführt sein. Darüber hinaus
soll der Schneidkopf gemäß der Erfindung
weniger Wartung als bekannte Schneidköpfe erfordern.
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Nicht
zuletzt ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schneidkopf
zur Verfügung
zu stellen, der weniger kostspielig als ein Schneidkopf des Standes
der Technik ist und nicht mit der Notwendigkeit verbunden ist, wesentliche
Abänderungen
und Anpassungen an der selbstfahrenden Häckselmaschine vornehmen zu
müssen.
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Bei
einem Schneidkopf für
hochstämmige Pflanzen,
der an selbstfahrende Häckselmaschinen angebracht
werden kann und einen Rahmen mit Kuppelorganen für den Anbau an die selbstfahrende Häckselmaschine
hat, der eine Schereinheit für
die Pflanzen zugeordnet ist, wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruches der Erfindung dadurch gelöst, dass
hinter der Schereinheit eine Fördereinheit
mit zwei oder mehr rotierenden Elementen vorgesehen ist, die miteinander
kooperieren, um die abgetrennten Stämme in eine im wesentlichen
horizontale Lage zu bringen und einem Häckselwerk zuführen, das
Teil der Häckselmaschine
ist.
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Gemäß der Erfindung
werden die Bauteile des Schneidkopfes über mechanische Getriebe in Bewegung
gesetzt.
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Der
Schneidkopf gemäß der Erfindung
hat insbesondere ein erstes Transmissionsorgan für den Antrieb der Schereinheit
und ein zweites Transmissionsorgan für den Antrieb der Fördereinheit.
Diese besteht aus drei rotierenden Walzen, die am Umfang mit Vorschubklingen
bestückt
sind.
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In
vorteilhafter Weise sorgt die Fördereinheit dafür, die abgetrennten
Pappeln in Richtung auf das Häckselwerk
der selbstfahrenden Häckselmaschine mit
der richtigen Neigung vorzuschieben, um zu verhindern, dass sich
diese diagonal einfädeln
und die Maschine blockieren können.
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Da
die Fördereinheit
aus drei rotierenden Walzen besteht, die auf einem Dreieck liegen
und von denen jede eine Mehrzahl von Vorschubklingen hat, gelingt
es, die abgetrennten Pappeln mit im wesentlichen horizontal liegendem
Stamm zuzuführen.
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Da
die Antriebe für
den Schneidkopf der Erfindung mechanischer Bauart sind, ist der
Schneidkopf besonders einfach herzustellen und verlangt weniger
Wartungsaufwand.
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Es
ist ferner von Vorteil, dass die mechanischen Transmissionsorgane
lediglich mit der Antriebseinheit der selbstfahrenden Häckselmaschine verbunden
werden müssen,
um diese Transmissionsorgane in Bewegung zu setzen, ohne dass hydraulische
Pumpen oder andere, kostenintensive Bauteile benötigt werden.
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Da
zwei mechanische Transmissionsorgane vorgesehen sind, um unabhängig voneinander
die Fördereinheit
und die Schereinheit anzutreiben, ist es von Vorteil, dass die notwendige
mechanische Leistung von getrennten Punkten der selbstfahrenden
Häckselmaschine
abgenommen werden kann, wodurch die Konstruktion des Schneidkopfes
der Erfindung nochmals vereinfacht wird.
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Da
insbesondere die rotierenden Elemente der Fördereinheit mit einer Geschwindigkeit
umlaufen, die kleiner als diejenige der Schereinheit ist, gestattet
die Wahl ihres Anschlusses an zwei unterschiedlichen Punkten der
selbstfahrenden Häckselmaschine
einen exakten Antrieb der entsprechenden Einheiten über Transmissionen
beschränkter
Abmessungen und weniger komplexer Struktur.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Aufgaben ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung, das in der Zeichnung in nicht einschränkender
Weise dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine
axonometrische Ansicht eines Schneidkopfes gemäß der Erfindung,
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2 einen
Querschnitt durch den Schneidkopf gemäß der Erfindung,
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3 bis 5 einige
Einzelheiten des Schneidkopfes gemäß der Erfindung,
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6 eine
weitere axonometrische Ansicht des Schneidkopfes gemäß der Erfindung
und
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7 den
Schneidkopf gemäß der Erfindung
im Einsatz.
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1 zeigt
den insgesamt mit 1 bezeichneten Schneidkopf gemäß der Erfindung,
der einer selbstfahrenden Häckselmaschine
T zugeordnet ist.
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Der
Schneidkopf 1 hat einen Rahmen 2 mit Kuppelorganen 3 zum
Anbau an die selbstfahrende Häckselmaschine
T, der eine Schereinheit 4 zum Abtrennen der Pflanzen in
Bodennähe
zugeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung
hat der Schneidkopf 1 eine Fördereinheit 5 mit,
wie 2 zeigt, drei rotierenden Elementen 5a, 5b, 5c,
die miteinander zusammenwirken, um die abgeschnittenen Stämme im wesentlichen
horizontal anzuordnen und in Richtung auf ein Häckselwerk 6 vorzuschieben,
das Teil der selbstfahrenden Häckselmaschine
T ist.
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Die
rotierenden Elemente 5a, 5b, 5c sind
damit in Förderrichtung
im Anschluss an die Schereinheit 4 und vor dem Häckselwerk 6 angeordnet.
Gemäß der beschriebenen
und bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht jedes der rotierenden Elemente 5a, 5b, 5c,
wie 3 zeigt, aus einer Walze 7, die an ihrem
Umfang mit Vorschubklingen 8 bestückt ist.
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Aus 2 ergibt
sich, dass die drei rotierenden Elemente 5a, 5b, 5c so
angeordnet sind, dass ihre Mittelachsen 10, 11 und 12 im
Querschnitt an den Spitzen eines Dreieckes liegen, das gemäß der erläuterten
und bevorzugten Ausführungsform
ein ungleichseitiges Dreieck ist, dessen Basis auf einer Geraden
Y liegt, die die Bodenoberfläche
schneidet, auf dem sich der Schneidkopf 1 abstützt.
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Bei
anderen, hier jedoch nicht gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist das Dreieck ein gleichschenkliges oder gleichseitiges Dreieck.
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Wie 4 zeigt,
hat die Schereinheit 4 zwei Hebegruppen 15, von
denen jede eine Reihe von Hebearmen 16 aufweist, die entlang
der Radien eines Kreisumfangs liegen, der durch das Gehäuse 17 der Hebegruppe 15 definiert
ist. Die Schereinheit 4 hat ferner zwei rotierende Schneidmesser 18,
von denen jedes mechanisch mit der zugehörigen Hebegruppe 15 verbunden
ist. Jedes rotierende Schneidmesser 18 ist unterhalb der
zugehörigen
Hebegruppe 15 angebracht und hat eine Drehachse, die koaxial
zum Mittelpunkt des durch das Gehäuse 17 der entsprechenden
Hebegruppe 15 definierten Kreisumfang liegt.
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Die
mechanische Verbindung zwischen den rotierenden Schneidmessern 18 und
der Hebegruppe 15 erlaubt es, dass beide mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit
umlaufen können.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass diese Ausführungsform nur als Beispiel
dient und nicht einschränkend
ist. Es sind daher andere Ausführungsformen
möglich,
bei denen beispielsweise die rotierenden Schneidmesser und die Hebegruppe
nicht in der Anzahl 2 vorgesehen sind oder die rotierenden Schneidmesser
bezüglich
der zugehörigen
Hebegruppen anders angeordnet sein können.
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Der
Bewegungsantrieb für
die Schereinheit 4 und die Fördereinheit 5 erfolgt über zwei
voneinander unabhängige
Transmissionsorgane.
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So
verbindet ein erstes Transmissionsorgan 19 den Antriebsmotor
der Häckselmaschine
T mechanisch mit der Schereinheit 4, während ein zweites Transmissionsorgan 20 den
Antriebsmotor T mechanisch mit der Fördereinheit 5 verbindet.
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Das
erste Transmissionorgan 19 hat ein Getriebe 21 mit
Zahnrädern,
das mit der genannten Antriebsmotoreinheit über ein Getriebe verbunden
ist, das aus zwei Riemenscheiben 2 besteht, die miteinander
durch Riemen 23 gekoppelt sind.
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Das
zweite Transmissionsorgan 20 hat ein Getriebe 24 mit
Zahnrädern,
die mit dem Hauptantrieb über
ein aus einem Kardangelenk 25 bestehenden Kinematikorgan
verbunden ist.
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Wie 6 zeigt,
bestehen die einzigen Komponenten, die der Häckselmaschine T für den Betrieb des
Schneidkopfes 1 gemäß der Erfindung
hinzugefügt
sind, vorzugsweise nur aus dem Kardangelenk 25 und der
Riemenscheibe 22.
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Diese
Ausführungsform
mit zwei unterschiedlichen Transmissionsorganen ist nicht die einzig
mögliche
für eine
andere Ausführungsform,
die weder beschrieben noch dargestellt und bei der nur ein einziges
Transmissionsorgan vorgesehen ist.
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Wie
schließlich 1 zeigt,
hat der Schneidkopf 1 gemäß der Erfindung eine ausfahrbare
Gabel 26 zur Abstützung
und Führung
der abgeschnittenen Stämme
während
ihrer Fallbewegung.
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Für den Einsatz
der gesamten Vorrichtung koppelt der Arbeiter den Schneidkopf 1 über die
Kuppelorgane 3, die am Schneidkopf 1 vorhanden
sind, mit der selbstfahrenden Häckselmaschine
T. Anschließend
verbindet der Arbeiter die Riemenscheibe 22 und das Kardangelenk 25,
die beide am Häckselwerk 6 der
Häckselmaschine
T angebracht sind, mit dem Schneidkopf 1. Damit wird die
mechanische Bewegungsübertragung
von dem Antriebsmotor der Häckselmaschine
T auf die Schereinheit 4 und auf die Fördereinheit 5 des
Schneidkopfes 1 bewerkstelligt.
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Nachdem
die selbstfahrende Häckselmaschine
T angelassen ist, treibt sie das Häckselwerk 6, die Fördereinheit 5 und
die Schereinheit 4 an.
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Während sich,
wie 7 zeigt, die selbstfahrende Häckselmaschine T vorwärts bewegt,
schneidet die Schereinheit 4 des Schneidkopfes 1 die
Pflanzen P in Bodennähe
ab, d. h. auf einer Höhe
von etwa 7 und 8 cm über den Boden. Die abgeschnittenen Pflanzen
werden von der Hebegruppe 15 in Richtung auf die Fördereinheit 5 geleitet;
wenn sich der Stamm auf den rotierenden Elementen 5a, 5b, 5c abstützt, ziehen
die Vorschubklingen 8 die Pflanze P in das Innere der Fördereinheit 5,
wobei sie diese in eine im wesentlichen horizontale Lage über dem
Boden bringen. Auf diese Weise wird der Vorteil erzielt, dass die Pflanzen
in optimaler Weise in das Häckselwerk 6 gelangen,
ohne dieses zu blockieren.
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Aus
der obigen Erläuterung
ergibt sich, dass der Schneidkopf gemäß der Erfindung alle gesteckten
Ziele erreicht.
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So
ist insbesondere die Aufgabe gelöst,
einen Schneidkopf für
hochstämmige
Pflanzen zur Verfügung
zu stellen, der zum Durchtrennen von Pflanzen mit einem Stammdurchmesser
geeignet ist, der auch über
7 bis 10 cm Durchmesser liegt, beispielsweise im Fall von Pappeln
einer kurzen, zweijährigen Wachstumsperiode.
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Ferner
ist das Ziel erreicht, den Schneidkopf so auszubilden, dass er im
Vergleich mit bekannten Schneidköpfen
wesentlich einfacher herzustellen ist. Wie sich nämlich aus
der Beschreibung ergibt, hat er für den Antrieb der Fördereinheit
und der Schereinheit ausschließlich
mechanische Transmissionsorgane, die bekanntlich wesentlich einfacher
sind als hydraulische Transmissionsorgane. Damit hat der Schneidkopf
den Vorzug, dass er im Vergleich zu bekannten Schneidköpfen wesentlich
seltener gewartet werden muss.
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Schließlich ist
auch das Ziel verwirklicht, einen gegenüber dem Stand der Technik billigeren Schneidkopf
aufzuzeigen, da er nur aus mechanischen Elementen für die mechanische
Bewegungsübertragung
und nicht aus hydraulischen Bauteilen besteht, so dass für den Anbau
an die selbstfahrende Häckselmaschine
lediglich ein Kardangelenk und eine Riemenscheibe erforderlich sind,
was einen wesentlicher Unterschied zu den bekannten Schneidköpfen darstellt,
die hydraulisch angetrieben werden und damit hydraulische Pumpen
benötigen.
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Für die Realisierung
des Schneidkopfes gemäß der Erfindung
können
zahlreiche Ausführungsvarianten
vorgesehen sein, die hier weder beschrieben noch dargestellt sind,
sofern sie in den Schutzumfang der Ansprüche fallen, die den Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung definieren.