DE2611860A1

DE2611860A1 - Baum-verarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2611860A1
Application number: DE19762611860
Authority: DE
Inventors: Stanley Krystot Jasinski; Robert Newman Windsor
Original assignee: Eaton Yale Ltd
Current assignee: Eaton Yale Ltd
Priority date: 1975-03-20
Filing date: 1976-03-20
Publication date: 1976-10-07
Also published as: SE7602630L; US3960189A; GB1489149A; BR7601718A; AU496860B2; CA1037837A; AU1225576A

Description

EATON YALE LTD., Cleveland, Ohio, U.S.A.

Baum-Verarbeitungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten von abgeschnittenen Bäumen und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Bäumen, die wesentlich länger sind als der Durchlauf der Vorrichtung.

Eine typische Baum-Bearbeitungsvorrichtung umfaßt einen Läufer mit einem Entastungskopf, wobei der Läufer nach aussen längs eines Auslegers bewegbar ist, um den Stamm des abgeschnittenen Baumes zu entasten. Wenn der Läufer und der Entastungskopf die äußerte Stellung erreichen, so wird ein Paar von Kappklingen betätigt, um den äußeren Endteil des Baumstamms abzuschneiden oder zu kappen. Der entastete und abgekappte Baumstamm wird dann in einem Aufleger angeordnet.

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Zum Stand der Technik sei auf U.S. Patent 3 693 679 und kanadisches Patent 927, 718 verwiesen. Typische Vorrichtungen und Verfahren gemäß dem Stand der Technik sind hinsichtlich der Höhe der zu verarbeitenden Bäume beschränkt, und zwar infolge der durch den Entastungshub der Vorrichtung infolge der Gesamtlänge der Vorrichtung auferlegten Beschränkung. Beispielsweise besitzt eine Verarbeitungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik einen Entastungshub von 32 Fuß. Darüber hinaus weist der Rücklaufhub des Entastungskopfes bei bekannten Verarbeitungsvorrichtungen "Leerlauf" auf, d.h. ein Teil des Arbeitszyklusses wird verschwendet. Die Begrenzungen hinsichtlich der Länge und der Zykluszeit des ganzen Entastungs- und Kappungs-Vorganges haben daher auch das Baumvolumen beschränkt, welches innerhalb einer gegebenen Zeitspanne verarbeitet (entastet und gekappt) werden kann.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Verarbeitung von abgeschnittenen Bäumen vorzusehen, wo der ganze Arbeitszyklus der Vorrichtung für das Entasten und Abkappen des Stammes ausgenutzt wird. Die Erfindung bezweckt ferner das Abernten eines größeren Bereichs von Baumgrößen mit einer einzigen Vorrichtung wirtschaftlich zu machen, auf welche Weise das in wirtschaftlicher Weise zu erntende Baumvolumen pro Flächeneinheit erhöht wird. Die Erfindung hat sich ferner zum Ziel gesetzt es möglich zu machen, daß größere Bäume bearbeitet werden, wobei ein zweiter Stammteil abgeschnitten und entastet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugen Stammteile von bestimmter Länge, ähnlich einem Kurzholz-Betrieb, und auch Balken mit zufälliger Länge,ähnlich einem Dreilängen-Betrieb.

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Die Erfindung sieht ferner bei einer Verarbeitungsvorrichtung mit einem Läufer sowie einem daran angeordneten Entastungskopf vor, daß die Entastung und darauffolgende Abtrennung sowohl während des Ausfahrhubs als auch während des Rückholhubs erfolgen kann.

Diese sowie weitere Ziele werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung eines abgeschnittenen Baums erreicht, wobei der Baumstamm durch Haltemittel benachbart zum Abtrennende des abgeschnittenen Baums gehalten ist, worauf dann ein erster Teil des Stammes entastet wird; der erste Teil ist durch das Abtrennende und einen ersten vorbestimmten Punkt längs des Baumstamms bestimmt. Als nächstes wird der Baumstamm an einem ersten Greifpunkt zwischen dem Abtrennende und dem ersten vorbestimmten Punkt ergriffen, und die Halterung am Stamm benachbart zum abgetrennten Ende wird freigegeben, wobei ein erster Stammteil abgetrennt wird, der durch das Abtrennende und den ersten Greifpunkt definiert ist. Der Baumstamm und der erste Greifpunkt werden an einem Satz von Entastüngsklingen vorbei in einer Richtung zur Haltevorrichtung hinbewegt, um einen zweiten Teil des Stamms zu entasten, wobei der zweite Teil durch den ersten vorbestimmten Punkt und einen zweiten vorbestimmten Punkt definiert ist. Schließlich wird ein zweiter Stammteil abgetrennt, der durch den ersten Greifpunkt und den zweiten vorbestimmten Punkt definiert ist. In vielen Fällen wird der zweite Stammteil eine durch die Länge des verbleibenden verwendbaren Teils des Baums bestimmte Länge aufweisen. Daher wird im folgenden der Ausdruck "zweiter vorbestimmter Punkt" auch als Bezugspunkt das Ende des verwendbaren Teils des Baums umfassen..

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines abgeschnittenen Baums vorgesehen. Die Vorrichtung umfaßt ein in Längsrichtung der Vorrichtung orientiertes Auslegerglied sowie Mittel zur Halterung des Baums benachbart zu seinem abgeschnittenen (dickeren) Ende,

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wobei die Mittel schwenkbar bezüglich des Auslegerglieds angeordnet sind, um den abgeschnittenen Baum in Längsrichtung zum Auslegerglied anzuordnen. Ein Läuferglied dient zur Bewegung längs des Auslegerglieds und weist erste Mittel zur Entastung eines ersten Teils des Baumstamms auf, und zwar bei Bewegung des Läuferglieds zu einem ersten vorbestimmten Punkt längs des Baumstamms hin. Das Läuferglied umfaßt auch Mittel zum Ergreifen des Baumstamms nach der Bewegung des Läufers zu einem Greifpunkt zwischen dem abgeschnittenen (dickeren) Ende und dem ersten vorbestimmten Punkt. Das Läuferglied umfaßt ferner erste Mittel zum Abtrennen eines ersten Stammteils, der im ganzen durch das abgeschnittene (dickere) Ende und den Greifpunkt definiert ist. Ferner sind zweite Mittel vorgesehen, um einen zweiten Teil des Baumstamms zu entasten, und zwar bei Bewegung des Läufers, der Greifmittel und des durch diesen ergriffenen Baumstumpfs zu den Haltemitteln hin, wobei der zweite Teil durch den Greifpunkt und einen zweiten vorbestimmten Punkt längs des Baumstamms definiert ist. Die zweiten Entastungsmittel sind entgegengesetzt längs des Auslegerglieds gegenüber den Haltemitteln angeordnet, wobei zweite Mittel vorgesehen sind, um einen zweiten Stammteil abzutrennen, der durch den Greifpunkt und den zweiten vorbestimmten Punkt definiert ist, wobei die zweiten Abtrennmittel benachbart zu den zweiten Entastungsmitteln längs des Auslegerglieds angeordnet sind.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 und 1(a) Seitenansichten einer Baum-Verarbeitungsvorrichtung mit den erfindungsgemäßen Bearbeitungsmitteln;

Fig. 2 bis 5 schematische Darstellungen der Beziehungen der Elemente der Verarbeitungsvorrichtung während der verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

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In Fig. 1 ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Baum-Verarbeitungsvorrichtung 11 gezeigt. Die Baum-Verarbeitungsvorrichtung 11 umfaßt eine Fällanordnung 13, die betätigtbar ist, um den Stamm eines stehendes Baumes abzutrennen und den gefällten Baum in einer Entastungsanordnung 15 anzuordnen. Die Entastungsanordnung 15 ist auf einem Gelenkfahrzeug 17 befestigt, welches ein hinteres Endteil 19 aufweist, das an einer Schwenkverbindung 23 mit einem vorderen Endteil 21 verbunden ist. Nachdem der Verarbeitungsvorgang an einem abgeschnittenen durch die Entastungsanordnung 15 durchgeführt ist, wird dieser auf einen Aufleger 25 gelegt, der auf einer Seite des Fahrzeugs 17 angeordnet ist, wobei sich die Kabine 27 der Bedienungsperson auf der entgegengesetzten Seite der Entastungsanordnung 15 befindet; in Fig. 1 ist die Kabine 27 teilweise durch die Entastungsanordnung 15 abgedeckt.

Die Fällanordnung 13 umfaßt einen Fällkopf 29 mit einer Abtrennvorrichtung 31 zum Abtrennen eines Stamms eines stehenden Baums. Wenn ein stehender Baum gefällt werden soll, so wird der Fällkopf 29 in die mit ausgezogenen Linien in Fig. 1 gekennzeichnete Stellung gebracht und Klemmarme 33 werden zum Ergreifen des Baumstamms geschlossen, worauf dann die Abtrennvorrichtung 31 betätigt ist. Der Fällkopf 29 ist am Ende eines gelenkigen Auslegers 35 angeordnet, der nach dem Abtrennen des Baumes betätigt wird und aus der mit ausgezogenen Linien in Fig. 1 gezeichneten Ausfahrstellung in die in Fig. 1 gestrichelt gezeigte Rückholstellung gebracht wird, wodurch ein gefällter Baumstamm 1 in Eingriff mit einem vorderen Entastungskopf 37 und einem hinteren Entastungskopf 39 in der schematisch in Fig. 2 gezeigten Weise gebracht wird.

Der vordere Entastungskopf 37 umfaßt eine Vielzahl von Entastungsklingen 41, wobei nach vorne demgegenüber ein Satz von Abtrennklingen 43 vorgesehen ist. In ähnlicher Weise weist der hintere Entastungskopf 39.eine Vielzahl von Entastungsklingen 51 auf, wobei nach vorne demgegenüber ein

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Satz von Abkappklingen 53 vorgesehen ist.

Der vordere Entastungskopf 37 ist in einer axialen nach aussen gerichteten Richtung (nach rechts in Fig. 1) von der in Fig. 1 gezeigten Rückholstellung aus bewegbar. Dies wird dadurch erreicht, daß man einen Entastungsläufer 55 axial nach aussen längs eines Entastungsauslegers 57 bewegt, bis der vordere Entastungskopf 37 sich von seiner Rückholstellung in seine vollständig ausgefahrene Stellung bewegt hat, weichletztere in Teilansicht gemäß Fig. 1 (a) dargestellt ist. Während dieser Auswärtsbewegung des Entastungsläufers 55 wird der vordere Entastungskopf 37 nach aussen längs einer sich in Längsrichtung erstreckenden Führungsschiene 59 auf dem Entastungsläufer 55 bewegt, und zwar durch eine Entastungskopf-Antriebsanordnung 61.

Die Arbeitsweise der Erfindung sei nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 2-5 beschrieben.

Wie bereits beschrieben, wird die Fällanordnung 13 verwendet, um den Stamm T eines stehenden Baumes abzutrennen und den Stamm T benachbart zu seinem abgetrennten Ende 63 zu ergreifen, um dann den Stamm in Längsrichtung auf dem Entastungs aus leger 57 anzuordnen, und zwar in Eingriff mit den Entastungskopfen 37 und 39. Anfänglich bleiben die Halteoder Klemmarme 33 betätigt, um einen festen Griff auf den Stamm benachbart zum abgetrennten Ende 63 auszuüben, um so zu verhindern, daß der Stamm während des Entastungsvorgangs eine Längsbewegung durchführt.

Fig. 2 veranschaulicht die Entastung eines ersten Teils des Stamms, wobei sich der vordere Entastungskopf 37 in einer axial nach aussen verlaufenden Richtung (dargestellt durch den Pfeil) zu einem ersten vorbestimmten Punkt P1 benachbart zum hinteren Entastungskopf 39 hin bewegt, der vorzugsweise während der ganzen Folge der Vorgänge stationär ver-

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bleibt. Die angenäherte Lage des Punkts P1 wird daher durch den Längslauf des vorderen Entastungskopfes 37 bestimmt. Wie in Fig. 1 gezeigt, bewirkt die Längsbewegung des Entastungskopfes 37 relativ zum stationären Stamm, wobei die Entastungsklingen 41 betätigt sind und in einer "Entastungsbeziehung" benachbart zum Baumstamm angeordnet sind, die Entastung eines ersten Teils des Stamms, der durch das Abtrennende 63 und den Punkt P1 definiert ist. Am Ende des Laufs des vorderen Entastungskopfes 37 zum Punkt P1 hin (wie in Fig. 2 gezeigt) hält der Kopf 37 an und - wie in Fig. 3 gezeigt - wird einen kurzen Abstand, im allgemeinen ungefähr 1 Fuß - zu einem Greifpunkt G zurückgezogen, wo die Entastungsklingen 31 weiter betätigt werden, um mit dem Baustamm in Eingriff zu kommen und eine Längsbewegung desselben bezüglich der Klingen 41 zu verhindern. Gleichzeitig wird der durch den Fällkopf 29 (genauer die Klemmarme 33) aufrechterhaltene Griff freigegeben. Man erkennt, daß eine gesonderte Greifvorrichtung am vorderen Entastungskopf 37 vorgesehen sein kann, obwohl aus Gründen der Einfachheit und Wirtschaftlichkeit es vorgezogen wird, die Entastungsklingen 41 auch für die Greiffunktion zu verwenden, in welchem Falle die Vorrichtung Mittel zur Betätigung der Klingen 41 mit einem "Entastungsdruck " und einem "Greifdruck" aufweisen muß. Sobald der Stamm nahe dem Greifpunkt G ergriffen und benachbart zum Abtrennende 63 freigegeben ist (vergleiche Fig. 3), können die Klingen 43 betätigt werden, um einen ersten Stammteil B1 abzutrennen, wobei sich dieser Stammteil B1 im ganzen vom Abtrennende 63 bis zum Greifpunkt G erstreckt.

In Fig. 4 erkennt man, daß der Stammteil B1 entfernt wurde (d.h. im Aufleger angeordnet wurde) und daß der vordere Entastungskopf 37 wieder axial nach innen, d.h. zum Fällkopf 29 hin bewegt wird. Es sei bemerkt, daß die Entastungsklingen 51 in einer "Entastungsbeziehung" benachbart zum Baumstamm betätigt wurden, und zwar vorzugsweise vor der anfänglichen Rückhol- oder Einwärts-Bewegung des Entastungskopfes 37. Die Rückholung des vorderen Entastungskopfes 37

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gemäß Fig. 7 bildete zuvor eine im wesentlichen nutzlos verbrauchte Zeit, wobei aber gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Rückholbewegung des vorderen Entastungskopfes 37 nunmehr dazu verwendet werden kann, um einen zweiten Teil des Baumstamms zu entasten, wobei der zweite Teil sich im allgemeinen von einem ersten vorbestimmten Punkt P1 aus zu einem zweiten vorbestimmten Punkt P2 erstreckt.

Gemäß Fig. 5 ist der vordere Entastungskopf 37 um einen hinreichenden Abstand zurückgezogen, um den zweiten vorbestimmten Punkt P 2 benachbart zum hinteren Entastungskopf 39 anzuordnen, auf welche Weise die Entastung des zweiten Teils des Stamms vollendet wird, wobei der zweite Teil durch die Punkte P1 und P2 definiert ist. Man erkennt, daß die Länge des zweiten entasteten Teils durch den Abstand begrenzt ist, um den der vordere Entastungskopf 37 zurückgezogen werden muß. Gemäß der Erfindung kann also die Gesamtlänge eines zu entastenden und in Stammteile zu zerschneidenden Baumstamms ungefähr 1-bis ungefähr 2-mal der durchschnittliche Laufabstand des Entastungskopfes 37 sein, also im beschriebenen Ausführungsbeispiel ungefähr 32 Fuß.

Wenn der vordere Entastungskopf - vgl. Fig. 5 - seine axial nach innen gerichtete Bewegung beendet hat, so werden die Abkappklingen 53 betätigt, um einen zweiten Stammteil B2 abzutrennen, der sodann vom Greifer der Entastungsklingen 41 oder anderen Greifmitteln benachbart dazu freigegeben wird und in dem Aufleger längs des Teils B1 angeordnet wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich als zweckmäßig herausgestellt,einen Baum mit annähernd 54 Fuß verwendbarem Stamm derart zu verarbeiten, daß der in Fig. 2 dargestellt Anfangs-Entastungshub von 32 Fuß und die in Fig. 3 gezeigte Rückholung des Kopfes 37 um einen Fuß ungefähr einen Stammteil B1 von 31 Fuß liefert, wobei eine zusätzliche Rückholung des Kopfes 37 um ungefähr 22 Fuß einen Stammteil B2 mit einer Längs von ungefähr 23 Fuß liefert, und zwar für eine gesamte Stammteil-

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länge von 54 Fuß.

Es sei bemerkt, daß deshalb, weil der Teil des in den Fig. 4 und 5 dargestellten Betritbszyklus die Rückholung des vorderen Entastungskopfes 37 in seine normale-rückgeholte Stellung, wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt, es nunmehr für den Benutzer möglich ist, die Baumernte- und Verarbeitungsvorrichtung 11 in einer solchen Position anzuordnen, daß die Fällanordnung 13 betätigt werden kann und der nächste Baumstamm abgetrennt und durch die Klemmarme 33 während der Schritte gemäß den Fig. 2-5 ergriffen wird, um dann in Längsrichtung auf dem Aufleger angeordnet zu werden, sobald der vordere Entastungskopf die Rückholstellung oder eingefahrene Stellung erreicht.

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Claims

Ansprüche

(1J Verfahren zur Verarbeitung eines abgeschnittenen Baums, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Halterung des Baumstamms durch Haltemittel benachbart zum abgetrennten Ende des abgeschnittenen Baums;

b) Entastung eines ersten Teils des Stamms, wobei der erste Teil durch das abgetrennte Ende und einen ersten vorbestimmten Punkt längs des Baumstamms definiert ist;

c) Ergreifen des Baumstamms an einem Greifpunkt zwischen dem angetrennten Ende und dem ersten vorbestimmten Punkt;

d) Freigabe der Halterung des Stamms benachbart zum abgetrennten Ende;

e) Abtrennung eines ersten Stammteils, der im ganzen durch das abgetrennte Ende und den Greifpunkt definiert ist;

f) Bewegung des Baumstamms des ersten Greifpunkts relativ zu und an einem Satz von Entastungsklingen vorbei, und zwar in einer Richtung zu den Haltemitteln hin, um einen zweiten Teil des Stamms zu entasten;

g) Abtrennen eines zweiten Stammteils.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit den Schritten f und g das Abtrennen eines darauffolgendes Baums vorbereitet wird.
3. Verfahren zur Bearbeitung eines abgetrennten Baums unter Verwendung einer Verarbeitungsvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Halterung des Baumstamms durch Haltemittel benachbart zu dessem abgetrennten Ende, um den Baumstamm in Längsrichtung festliegend bezüglich der Vorrichtung zu halten;

b) Entasten eines ersten Teils des Stamms durch Bewegung einer Entastungsvorrichtung längs des Stamms von dem abgetrennten Ende zu einem ersten vorbestimmten Punkt;

c) Ergreifen des Baumstamms mit Greifmitteln an einem ersten Greifpunkt zwischen dem abgetrennten Ende und dem ersten vor-

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stimmten Punkt;

d) Freigabe der Halterung des Stamms benachbart zu dem abgetrennten Ende;

e) Abtrennen eines ersten im ganzen durch das abgetrennte Ende und den ersten Greifpunkt definierten Stammteils;

f) Vorsehen eines stationären Satzes von Entastungsklingen dicht benachbart um den Stamm herum benachbart zum ersten vorbestimmten Punkt;

g) Bewegung der Greifmittel zur Bewegung des Baumstammes zu den Haltemitteln hin, um einen zweiten Teil des Stamms zu entasten, wobei der zweite Teil durch den ersten vorbestimmten Punkt und einen zweiten vorbestimmten Punkt definiert ist;

h) Abtrennen eines zweiten Stammteils, der im ganzen durch den ersten Greifpunkt und den zweiten vorbestimmten Punkt definiert ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit den Schritten f-h die Vorrichtung zum Abtrennen eines darauffolgenden Baumes angeordnet wird.
5. Vorrichtung zur Verarbeitung eines abgetrennten Baumes, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Ein in Längsrichtung zur Vorrichtung angeordnetes Auslegerglied (57) ;

b) Halteinrichtungen zur Halterung des Baumes benachbart zu seinem abgetrennten Ende, wobei diese Halteinrichtungen schwenkbar relativ zu dem Auslegerglied angeordnet sind, um den abgetrennten Baum in Längsrichtung gegenüber dem Auslegerglied zu haltern;

c) ein Läuferglied (55) zur Bewegung längs des Auslegerglieds und mit ersten Vorrichtungen zur Entastung eines ersten Teils des Baumstamms bei Bewegung des Läuferglieds zu einem ersten vorbestimmten Punkt längs des Baumstamms hin;

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d) wobei das Läuferglied (55) ferner Greifmittel aufweist, um den Baumstamm nach der Bewegung des Läufers zu einem ersten Greifpunkt zwischen dem abgetrennten Ende und dem ersten vorbestimmten Punkt zu ergreifen, und wobei

e) das Läuferglied ferner erste Abtrennvorrichtungen aufweist, um einen ersten Stammteil, definiert durch Abtrennende und ersten Greifpunkt, abzutrennen;

f) zweite Entastungsvorrichtungen zum Entasten eines zweiten Teils des Baumstamms bei Bewegung des Läufers, der Greifvorrichtungen und des dadurch ergriffenen Baumstamms zu den erwähnten Haltevorrichtungen, wobei der zweite Teil durch den erwähnten Greifpunkt und einen zweiten vorbestimm ten Punkt längs des Baumstamms bestimmt ist, und wobei die zweiten Entastungsvorrichtungen entgegengesetzt gegenüber den Haltevorrichtungen längs des Baumglieds angeordnet sind, und

g) zweite .Abkappvorrichtungen zum Abtrennen eines zweiten Stammteils, der im ganzen durch den ersten. Greifpunkt und den zweiten vorbestimmten Punkt definiert ist, wobei die zweiten Abkappvorrichtungen benachbart zu den zweiten Entastungsvorrichtungen längs des Auslegerglieds angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die'ersten und zweiten Entastungsvorrichtungen eine Vielzahl von Klingen aufweisen, die aus einer mit Abstand gegenüber dem Baumstamm angeordneten Öffnungsstellung in eine Schließstellung bewegbar sind, in weichletzterer die Klingen in Entastungsstellung bezüglich des Baumstamms angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtungen die erwähnte erste Vielzahl von Klingen sind, die betätigbar sind, um den Baumstamm zu ergreifen, um die relative Längsbewegung zwischen dem Stamm und den Klingen zu verhindern.

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