DE2133964A1 - Baumerntemaschine - Google Patents

Description

Priorität: 27o Juli 1970,

USA, SeroNo« 58.465

Anmelder;

Caterpillar Tractor Go,

Peoria, 111, USA

Baumerntemasoiiine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Baumerntemaschine, bei der eine Antriebs- oder Fördereinrichtung und ein oder mehrere Bearbeitungsmittel für den Einsatz aufeinander ausgerichtet auf einem Rahmen befestigt sind, der beweglich an einem Fahrzeug angeordnet werden kann«, Die Antriebsvorrichtung ist besonders zur Benutzung in Verbindung mit einer Abästanordnung und vorzugsweise einer Scheranordnung als einem zusätzlichen Bearbeitungsmittel vorgesehen.

Bei Baumerntern dieser Art kann ein Fahrzeug die Ernteeinrichtung in eine solche Lage bringen, daß sie richtig einen Baum erfassen kann, der abgetrennt und in Eingriff mit den Bearbei.tungsmitteln gehalten wird. Der Rahmen kann dann gedreht oder in eine Lage verschoben werden, die

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ermöglicht, daß der Baum axial durch .die Bearbeitungs- . , _r, mittel hinduxphbewegt oder geschoben ,wird, um weitere Arbeitsgänge aufzuführen?- Vorzugsweise gehören zu diesen ,Be-., arbeitüngss.ohritten das Abästen, des Baumes und. das Zerschneiden in geeignete Längen, oder Abschnitte₀

Um eine vollständige Bearbeitung der Bäume zu ermöglichen, müssen sie mit. den Bearbieitungsvprrichtungen in festem ; Eingriff gehalten;,werden,, Das ist besonders wichtig, weil··,; P bei Bewegung, .eines geschnittenen Baumes aus der aufrechten. · Stellung -in eine waagerechten Lage zur weiteren.Bearbeitung die,, .Wirkung einer weit, überstehenden Last auftritt« Außerdem .muß der Baum in Eingriff mit der .jfördervorrichtung geh.al tan we r d en ,,.die. darin wirks am. we rd en soll, um verhältnismäßig schwere.Bäume durch die Bearbeitungsvorrichtungen ,hindurchzubewegeno , , . ■ ., . -,

Es ist ferner erwünscht, daß,die .verschiedenen Bestand- . teile der Einrichtung zuverlässig arbeiten, obwohl sie möglichst einfach und gedrängt gebaut sein sollen, um ihre gemeinsame Anordnung auf dem bewegbaren Rahmen zu ermöglichen _o

Die Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung einer Baum— ernteeinrichtung mit .einer geeigneten Fördereinrichtung,, die auf .,einem bewegbaren ßahmen zusammen mit einem oder, mehreren Behandlungsvorrichtungen angeordnet und den Baum in richtiger Ausrichtung halten soll, während er duroh die Bearbeitungsvorriohtungen hindurohgesohoben wird·

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Ferner "bezweckt die Erfindung eine Fördereinrichtung mit einer endlosen Bahn oder endlosem Auflager zu verwenden, die bzw. das zu einem Teil so abgestützt wird, daß dieser Teil in wirksame Berührung mit dem Baum tritt, während gleichzeitig die Ausrichtung des Baumes auf die Behandlungsvorrichtungen aufrechterhalten wird·

Eine erfindungsgemäße Baumerntemaschine weist einen beweglich an einem Fahrzeug angeordneten Rahmen auf, auf dem eine Förder- oder Antriebseinrichtung zusammen mit Abäst- und Schervorrichtungen befestigt ist, die auf entgegengesetzten Seiten der Fördereinrichtung angeordnet sind, zu der eine endlose Bahn oder Auflager gehören, die bzwo das um Antriebszahnräder und -rollen herumgelegt iet, die einen Teil der Bahn in Flucht mit der Abästeinrichtung halten· Ferner sind Greifvorrichtungen vorgesehen, die derart betätigbar sind, daß sie einen Baum in Antriebsberührung mit dem abgestützten Bahnabschnitt halten und gleichzeitig ermöglichen, daß der Baum in axialer Richtung mit Bezug auf die Abästvorrichtung und die Schervorrichtung zur weiteren Bearbeitung bewegt wird.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und- der Zeichnung, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt sind· Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Baum-

erntemaschine, die mittels ihres Rahmens beweglich an einem Fahrzeug angeordnet ist,

Fig. 2 einender Fig. 1 entsprechende, vergrößerte Darstellung zur. besseren Yeranschaulichung der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine, gesehen von der rechten Seite der Figo 2,

Figo 4 eine vergrößerte Teildarstellung einer Fördereinrichtung für die erfindungsgemäße Maschine, wobei gleichzeitig ein zu bearbeitender Baum angedeutet ist,

Fig. 5 eine vergrößerte Teildarstellung eines Schnittes

entlang der linie Y-Y der Figo 2 zur Veranschaulichung einer Rolle eines Rollenpaares und einer Spannvorrichtung für die Förder— und Antriebseinrichtung und

Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf die Förder- und

Antriebseinrichtung zur "Veransöhaulichung zusätzlicher ψ Merkmale ihres Aufbaus und von Teilen der Scher

einrichtung, wobei ebenfalls ein Baum in Eingriff mit der Fördereinrichtung, jedoch bei geöffneten Greifvorrichtungen, angedeutet ist_e

Eine bevorzugte Ausführungsfοrm einer erfindungsgemäßen Baumerntemaschine ist insbesondere in den Fig. 1 und 2 allgemein mit 11 bezeichnet.und weist eine Abästeinrichtung 12, eine Schereinrichtung 14 und eine Förder- und Antriebseinrichtung 13 auf, die dazu dient, die zu bearbeitenden Bäume festzuhalten und sie axial durch.die Maschine hin-

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du roh zubewegen _o

Die Abästeinrichtung 12 weist ein Paar biegsamer Klingen 16 und 17 auf, die so eingestellt werden können, daß sie eine Schneidkante bilden, die um den Umfang eines Baumes herumreicht, der richtig von der Maschine aufgenommen worden ist«, - -

Die Schereinrichtung 14 enthält eine nicht dargestellte hin- und herschwingende Klinge, die- so betätigt werden kann, daß sie durch einen Baum hindurchschneidet, der in der Maschine angeordnet ist„ Bei der hier dargestellten bevorzugten Einrichtung der Maschine ist die Schereinrichtung 14 zum Abtrennen eines stehenden Baumes und außerdem.zum Zerschneiden des Baumes inbestimmte Längen-eingerichtet; hierzu wird die Baumerntemaschine in einer weiter unten beschriebenen Weise umgestellt« . ·

Die Fördereinrichtung 13 weist Greifvorrichtungen 18 auf, üie dazu dienen, einen Baum innerhalb der Maschine gegen ein endloses Auflager 19, siehe z.u, -Figo 2, festzuhalten, das dann zum Umlauf gebracht wird, um den Baum durch die Maschine hindurchzuschieben₀

In der dargestellten Ausfüiirungsform der Erfindung sind, die Abästeinrichtung 12, die Fördereinrichtung 13 und die Schereinrichtung 14 alle in fester Lagebeziehung zueinander

auf einem gemeinsamen Rahmen 21 abgestützt, der beweglich

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an einem Fahrzeug 22 angeordnet isto Das Fahrzeug ist in bekannter ffeise mit Hebearmen ausgestattet, von denen einer "bei 23 gezeigt isto Der Rahmen ist an den Hebearmen mittels waagerechter Schwenkzapfen 24 befestigt,, Ein vom Fahrzeug betätigbares Kippgestänge 26 ist bei 27, siehe auch Fig_o 2, am Rahmen oberhalb^;der Schwenkachse 24 angelenkte Das Schwenkgestänge kann daher den Rahmen 21 und die verschiedenen Teile der Baumerntemaschine um die waagerechte Schwenkachse 24 schwenken.»

Im Betrieb wird die Baumerntemaschine durch das Fahrzeugso gestellt, daß sie einen aufrechtstehenden Baum auf die Schereinrichtung, die Fördereinrichtung und die Abästeinrichtung ausgerichtet aufnimmt» Dabei ist der gemeinsame Rahmen 21 in einer allgemein senkrechten Stellung, siehe Figo 1 o. Die G-re if vorrichtungen 18 werden dann so verstellt, daß sie den Baum fest gegen das Förderbett 19 halten» Die biegsamen Klingen 16 und 17 der Abästeinrichtung können ebenfalls zu dieser Zeit in Eingriff .um den Umfang.-des ... ■ Baumes herum gebracht werderu . ■ . - ,

Der Baum wird dann durch die Schereinrichtung abgetrennt, wonach der obere Teil der Baumerntemaschine 11 nach vorn und unten durch das Kippgestänge geschwenkt wird, um den . Baum in eine allgemein waagerechte Lage zu bringen« Es ist hier zu beachten, daß der Baum in der Nähe des Wurzelendes innerhalb der Baumerntemaschine festgehalten wird_o Eine merkliche Länge des Baumes erstreckt sich nach vorn und aus der Baumerntemasohine heraus, so daß durch das

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Überhängen des Baumes eine erhebliche Kraft angreift, die den Baum aus seiner Ausrichtung innerhalb der Baumerntemaschine herauszuschwenken sucht₀ In einer derartigen Baumerntemaschine hat sich die Antriebs- und Fördereinrichtung 13 besonders wirksam in Verbindung mit einer oder mehreren Bearbeitungseinrichtungen erwiesen, wie sie die Abästeinrichtung 12 und die Schereinrichtung 14 bilden, um dabei den Baum innerhalb der Maschine in der richtigen Lage zu haiten_o

Wenn die Baumerntemaschine und der Baum in die eben beschriebene Lage gestellt eworden sind, wird der Baum mittels des Förderbetts 19 durch die Abästeinrichtung hindurchgeschoben, um die Zweige vom Stamm zu trennen, wobei der ötamm auf die Schereinrichtung hin bewegt wirdo Während dieses Arbeitsganges kann die Schereinrichtung 14 ebenfalls in Zwischenräumen betätigt werden, um den abgeästeten Stamm in richtige Längen oder Abschnitte zu zerteilen.

Bauliche Einzelheiten der Fördereinrichtung 13 sind auch in den Fig· 3-6 dargestellte Wie insbesondere die Fig. 2 und 4 zeigen, weist die Fördereinrichtung die Greifer 18, Hydraulikmotoren 28 zur Verstellung der Greifer, ein endloses Förderbett 19 und mehrere Rollen 29 auf, um einen Teil 31 des Förderbettes in Flucht und in Antriebaberührung mit einem Baum zu halten, der durch die Greifer 18 feat dagegen gehalten wirdo Das Förderbett läuft um Antriebskettenräder 32 und lose Rollen 33 herum, mit denen die

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Spannung innerhalb des Förderbettes 19 eingestellt werden kann₀

Die Greifer 18, siehe vor allem Figo 6, sind bei 34 auf gegenüberliegenden Seiten der Fördereinrichtung am Rahmen 21 angelenkt und erstrecken sich vom Rahmen und vom Förderbett aus nach außen oder vorn» Die Hydraulikmotoren oder Druckzylinder 28 sind entsprechend zwischen den Greifarmen 18 und dem Rahmen 21 bei 36 \w_o 37 angelenkt, um die Greifarme zwischen der in Figo 6 gezeigten, nach außen gestreck-" ten Stellung zur Aufnahme eines Baumes innerhalb der Erntemaschine und.einer zurückgezogenen Stellung zu bewegen, in welcher der Baum fest gegen -den Förderbettabschnitt- 31 gehalten wirdo

Die Greifer 18 sind, siehe Figo 2, gegeneinander versetzt angeordnet und mit Gleitplatten 38 versehen₀ Die versetzte Anordnung der Greifer dient zur festen Halterung des Baumes gegen das Förderbett in Ausrichtung mit der Abäst- und der ^ Schereinrichtung 12 bzw_o 14o Die Gleitplatten 38 ermöglichen, daß der Baum axial durch die Abästeinrichtung hindurch und auf die Schereinrichtung 14 zu während der Bearbeitung des Baumes geschoben werden kann_o <

Bauliche Einzelheiten des Förderbettes 19 und der Bestandteile zu seiner Anordnung am Rahmen 21 sind aus den Figo 2-6 ersichtliche Naci Fig. 3 weist der Rahmen 21 zwei auseinanderliegende Glieder 39 auf, die die Haupttragevorrichtung für die verschiedenen Bestandteile der Fördereinrichtung bildenο

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Das endlose IPörderbett 19» siehe Figo 3 und 4» enthält ein Paar Ketten 41, von denen jede eine Reihe von gelenkig verbundener illemente 42, siehe Mg. 4, aufweist, und die um Antriebskettenräder 32 und Losrollen 33 herumlaufen₀

Streben 43 erstrecken sich zwischen den-Ketten 41 und sind mit diesen verbunden, derart, daß sie entlang des Förderbettes parallel zueinander mit Abständen liegen₀ Die Anordnung der Streben 43 ist, aus ELg₀-4 ersichtlich.. Jede Strebe 43 ist mit einer nach außen vorspringenden ange— schärften Kante 44 ausgestattet, die in den Baum 40, siehe Ii¹Ig₀ 4> eindringen kann, wenn der Baum durch die Greifer 18 in Stellung gebracht wird. Die Kanten 44 der Streben . verhindern daher einen Schlupf zwischen dem Förderbett 19 und dem Baum, während dieser durch die Abästeinrichtung und die Schereinrichtung hindurchgeschoben wird_o Die Anordnung der.Klingen 44 und die auf die Greifer 18 mittels der Druckzylinder 28 ausgeübte Kraft sorgen dafür, daß die Klingen oder Kanten 44 richtig in den Baum eindringen, ZoB. bis zu einer Tiefe von etwa 3/4" (etwa 1,9 cm)»

Hollen 29 sind in parallelen Reihen drehbar auf einer Halterung 46 befestigt, die mittels Querstangen 47 ihreraeibü an den Gliedern 39 des Eahmens befestigt ist. Um zusätzliche Schaden an einem zu bearbeitenden Baum weitestgehend .zu vermeiden, sind die .Rollen 29 auf der ίί lterun_fj 46 entlang eines Bogens angeordnet, siehe Fig. 4» so daß die Streben 43 über einen allgemein bogenförmigen Weg lau J'fm β Die Klingen 44 werden dementsprechend in einen

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■ allmählich sich ,verstärkenden Eingriff mit dem oaum ge- _:.; _: drückte Die Rollen 29 halten die Klingen in festem Eingriff mit dem Baum und.erlauben dann den Klingen sich allmählich von dem Baum zu lösen, wenn sie sich dem anderen Ende .der Halterung 46 nähern, Vorzugsweise sind.die Hollen 29 so angeordnet, daß sie einen fortlaufenden Bogen zwischen den Losrollen 33 und den Antriebskettenrädern 32, siehe S¹Ig₀ bilden.» ' '

Die Rollen 29 sind zur Stützung der Streben 43- "und nicht " der Kette 41-angeordnet, so.daß.eine Abnutzung und die Gefahr eines Brechens der Ketten so klein wie möglich gehalten wird„ . - · . . .

Die Streben 43» siehe Fig.. 4 und 6, sind als U-förmige Träger ausgebildet, -welche die Klingen 44 halten und an den Ketten 4I befestigt sind. Die Klingen werden allgemein in Ausrichtung mit den Ketten, siehe tfig? 4» gehalten, um ein Verspannen der Ketten zu vermeiden und die Gefahr k eines Brechens der. Ketten während des Eingriffes zwischen den Klingen und einem Baum so gering wie möglich zu haltend Die 'Klingen sind- entlang -der Ketten angeordnet, um einen kontinuierlichen Antrieb seingriff m'it dem Baum zu gewährleistehö ^:Dei Abstand zwischen- den Ketten ist dabei ausreichend^ 'um ^;ein--Abscheren von Teilen des Baumes zu vermeiden^"" ■ '""' ^!--^:■■■■■"■·■■■■ " ' ■"-■-■·" ^; ' '

Aufgrund-der,·, bogenförmigen Anordnung der Rollen 29, siehe -Pifg», .4.»-behalten, .die lösrollen 33 und die Antriebsket üen- räder 32 gegenüber dem Förderbett-Teil 31 einen Abstand.

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BAD QtNAL

Dalier sind die Antriebskettenräder und die Losrollen auch, frei von den Kräften, die durch den Eingriff der Klingen 44 in den Baum entstehenο Aufgrund dieser Anordnung wirken, die Ketten 41 nur zur Übertragung der Antriebskraft von den Antriebskettenrädern auf die aus Streben und Schneidkanten bestehende Kombination.)

Die Losrollen 33 werden auf den Rahmengliedern 39 in der in Fig. 5 dargestellten Weise abgestützt, damit die Spannung der Ketten 41 eingestellt werden kann_e Nach Figo5 sind beide Losrollen 33 auf einer gemeinsamen Welle 51 befestigte Jedes Ende der Welle 51- erstreckt sich über die entsprechende Losrolle 33 hinaus bis in ein Lager 52, das in einer Einstellplatte 53 gehalten wirdo Jede Einstell— platte 53 ist einstellbar'an dem benachbarten Rahmenglied 39 befestigt, so daß die Lage der Welle 51 und der Losrollen 33 verstellbar ist und die Spannung der Ketten 41 geändert werden kann₀

Wie Figo 5 zeigt, ist die Lageranordnung 52 in einer exzentrischen Bohrung 54 des Teiles 53 angeordnete Die Einstellplatte 53 hat ihrerseits eine zylindrische Außenfläche 56, die in einer zylindrischen Bohrung 57des Rahmengliedes 39 sitzto Wie Figo 2 zeigt, wird die Einstellplatte 53 gegen eine Drehung gegenüber dem Rahmenglied 39 durch mehrere Schrauben 58 sowie auch durch Schrauben 59 gesichert, die durch längliche Schlitze 61 in der Platte Hindurchführen, um in ein Gewinde im Rahmenglied 39 einzugreifen«, Bei. einer, solchen Anordnung können die Schrauben

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59 gelockert werden, so daß nach Entfernung der Schrauben 58 die Einstellplatte zwar in der Bohrung 57 gehalten wird, jedoch gedreht werden kann, um die Exzenter-Bohrung '54 neu einzustellen,. Dadurch werden die, Losrollen 33 verstellt und die Spannung innerhalb der Ketten 41 geändert,,

Auf der Platte 53 ist eine kleine Platte 62 so befestigt, daß sie das Lager 52 nach außen abschließt, Eine Drehdichtungsanordnung 53 ist zwischen der Platte 53 und der benachbarten Losrolle 33 vorgesehen, so daß eine ständige Schmierung des Lagers 52 gewährleistet ist.

Eine nicht dargestellte, übliche Hydraulikmotoreinrichtung kann dem Antriebkettenrad 32 zugeordnet sein, um das endlose Förderbett 19 zur Drehung anzutreiben, wenn das wäh- · rend des Bearbeitungsganges erwünscht ist_e

- PATjiNTANöPJKtfCJllS -

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Claims (1)

1. P A T E N Ϊ A I S P S t C H E

   -I IJ !ßaurnbearbeitungsmaschine mit einem an einem Fahrzeug anzuordnenden Rahmen, an dem eine BearDeitungseinrichtung befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (21) eine Fördereinrichtung (13) hält, die ein endloses Förderbett (19) aufweist, das zum Umlauf auf Antriebskettenrädern (32) und Rollen (3.3) auf dem Rahmen angeordnet ist und das auf einem Abschnitt (31) durch mehrere Rollen (29") abgestützt ist, wobei das mit einem Antriebsmotor verbindbare Antriebskettenrad mi^&em Förderbett auf einem gegenüber dem abgestützten Abschnitt zurückgesetzten Abschnitt in Eingriff steht, und daß von dem Rahmen im Bereich des abgestützten Abschnittes des Förderbettes Greifmittel (18) nach außen sich erstrecken, die durch Stellmotoren (28) zwischen einer ersten Stellung zur Aufnahme eines Baumes und einer zweiten Stellung bewegbar sind, in der ein Baum mit VorSprüngen (44) auf dem durch die Rollen abgestützten Abschnitt des Förderbettes in Antriebseingriff unter Zulassung einer axialen Verschiebung des Baumes durch das Förderbett gegenüber der Bearbeitungseinrichtung festgehalten ist»

   2„ Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oine Abästeinrichtung (12) in FLucht mit dem Förderbett (19) am nahmen (21) angeordnet ist»

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   ο Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine am Rahmen (21) angeordnete Baumschneideinrichtung (14)·

   4-0 Maschine nadi Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet,' daß der Eahmen (21) mit einer Schwenkeinrichtung (23, 24, 26) .am Fahrzeug anzuordnen ist_β

   5ο Maschine nach Anspruch 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Abästeinrichtung (12) und die Baumschneideinrichtung " (14) entgegengesetzt zueinander mit der Fördereinrichtung (13) dazwischen am Eahmen angeordnet sind,

   6ο Maschine nach Anspruch 2- 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abästeinrichtung (12) mit Klingen versehene Elemente (16, 17) zur Anordnung um einen Baum herum und in Ausrichtung mit dem abgestützten Teil. (31) des Förderbettes (19) aufweist ο -^;

   Maschine nach Anspruch 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (29) auf dem Rahmen (21, 39) zur Bildung eines gewölbten Weges für die' unterstützung des Förderbettabschnittes ' (31) angeordnet sind«,

   8. Maschine nach Anspruch 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (14) an dem bei senkrechter stellung unteren "Ende des Rahmens (21) angeordnet ist, die um eine parallel zur' Antriebsachse des Förderbettes liegende Achse schwenkbar ist.

   9. Maschine nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß

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   das JTörderToett zwei Ketten (42) aufweist, die jeweils über ein Kettenrad (32) und eine Losrolle (33) laufen und durch eine Anzahl von Stegen (43) verbunden sind, die zwischen den Ketten mit Abständen befestigt sind und angeschärfte Kanten (44) aufweisen, die in einen .Baum eingreifen können, wobei die Ketten mit Mitteln zur Einstellung der Spannung versehen sind₀

   Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung ein Einstellglied (53)-aufweist, das drehfähig die Losrolle (33) abstützt, und daß die Einstellglieder einstellbar am Rahmen (21, 39) befestigt sind ο

   Ho Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Losrollen (33) auf einer gemeinsamen Welle (5l)befestigt sind, deren Enden drehbar in Bohrungen gehalten sind, die exzentrisch in den Einstellgliedern (53) ausgebildet sind, die drehfähig im Rahmen befestigt sind»

   12ο Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (29) in parallelen Reihen in einer am Rahmen (21) angeordnete IS.te.rung (39) abgestützt sind.

   13. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (29) einen Bogen von allgemein konstanter Krümmung zwischen dem Antriebskettenrad (32) und den Losrollen (33) bilden₀

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