DE2641935A1

DE2641935A1 - Verfahren und vorrichtung zum faellen von baeumen

Info

Publication number: DE2641935A1
Application number: DE19762641935
Authority: DE
Inventors: Mats Lindgren
Original assignee: NORDFOR AB
Current assignee: NORDFOR AB
Priority date: 1976-04-14
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1977-10-27
Also published as: NZ182037A; SE391109B; FI59192B; US4222549A; BR7608471A; JPS52126599A; NO763163L; MX146934A; ES457792A1; NO138584B; CA1069880A; US4172479A; AT352463B; AU1781376A; FI59192C; DE2641935C2; ATA261577A; NO138584C; AU511136B2; ZA765328B

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Fällen von Bäumen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fällen von Bäumen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. dem des Anspruches 6, bei dem bzw. mit der man dann, wenn das beabsichtigte Sägen oder entsprechende Vorgänge ausgeführt sind, die notwendige Kiρρkraft erhält.

Bei der Holzfällung werden beim Fällen von Bäumen sogenannte Fällkeile vermehrt verwendet. Diese Keile werden in den Sägeschlitz getrieben, um eine bestimmte gewollte Kippkraft zu bewirken. Bekannte Fällkeile werden entweder von Hand mittels mechanischer Vorrichtungen eingetrieben oder sie sind hydraulisch betrieben. Im allgemeinen wird die Hydraulikkraft durch manuelle Pumparbeit erzeugt. Keile dieser zuletzt genannten Art arbeiten zwar befriedigend, Jedoch sind sie relativ schwer zu tragen. Darüber hinaus erfordern sie eine sperrige bzw. unhandliche und schwere Zusatzausrüstung, die der Bedienende bzw. der Holzfäller zusammen mit der Motorsäge tragen muß.

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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen diese Nachteile vermieden werden. des Verfahrens durch die im Anspruch 1 und hinsichtlich Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Die obengenannten Probleme werden also erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine sehr einfache, leichte Vorrichtung verwendet wird, die nur wenig Raum erfordert und die herkömmliche Fällkeile ersetzen kann. Eine sehr vorteilhafte Eigenschaft der genannten Vorrichtung besteht darin, daß sie die Mitverwendung der Maschine einer Motorsäge als Antriebsquelle möglich macht.

Beim erfindungsgernäßen Verfahren zum Fällen von Bäumen wird also die notwendige Kippkraft durch die Verwendung eines Kissens bewirkt, das durch Aufblasen expandieren kann, das mit einer Druckmediumquelle verbunden wird und das vorzugsweise direkt auf eine der Schnittflächen am Baumstamm wirkt. Zu diesem Zweck wird das Kissen in plattem Zustand in einen Säge- oder einen entsprechenden Schlitz eingebracht und danach mit der Druckmediumquelle verbunden. Das Kissen kann Jedoch stattdessen auch derart angeordnet werden, daß es auf die Schnittfläche über eine Hebelanordnung wirst.

Um die zusätzliche Ausrüstung, die vom Bedienenden mitgenommen werden muß, zu reduzieren, wird bevorzugt als Iruckmediumquelle die Verbrennungskammer des Zylinders des Motors der Motorsäge verwendet, welche für das Erzeugen der Schnittflächen im Baumstamm verwendet wird. Dabei ist es zweckmäßig, das Kissen mit dem Zylinder über ein Steuerventil zu verbinden.

Entsprechend besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen einer Kippkraft beim Fällen von Bäumen ein durch Aufblasen expandiepbares Kissen, das mit mit mindestens einer Leitung zum Anschluß an

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eine Druckmediumquelle versehen ist und die in der Lage ist, beim Aufblasen die notwendige Kippkraft auf wenigstens eine Schnittfläche, die im Baumstamm durch Sägen oder einen entsprechenden Vorgang erhalten wird, auszuüben. Will man eine direkte Wirkung auf die Schnittfläche ausüben, so ist das Kissen bevorzugt derart ausgebildet, daß es in flachem bzw. plattem Zustand in den Sägeschlitz eingeführt bzw. -gesteckt werden kann. Alternativ kann man jedoch auch das notwendige Kippmoment dadurch erzeugen, daß das Kissen auf die Schnittfläche über eine mit dem Kissen verbundene Hebelanordnung wirkt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung kann man das Kissen mit der Verbrennungskammer des Zylinders der Maschine der Motorsäge, die zum Erreichen der Schnittflächen im Baumstamm verwendet wird, verbinden. Bevorzugt ist das Kissen mit dem Zylinder über ein Steuerventil verbunden, das in einer Durchgangsöffnung angoerdnet ist, die sich vom Zylinder aus und stromab von einem Absperrventil erstreckt. Es ist deshalb zum Aufblasen des Kissens keine Ausrüstung außer derjenigen, nämlich die Motorsäge, erforderlich, die vom Bedienenden ohnehin mitgenommen wird.

Somit erfordert die Erfindung in ihrer einfachsten Ausführung nur, daß der Bedienende zusätzlich zur normalen Motorsäge nur ein Kissen, das sehr leicht ist und in plattem bzw. zusammengelegtem Zustand wenig Raum einnimmt, und eine Leitung zum Verbinden des Kissens mit der Motorsäge trägt. Der Zylinder des Motors ist bereits bei der Herstellung mit einem Ventilmechanismus versehen, der zum Aufblasen und Ablassen des Kissens einfach zu betätigen ist. Aufgrund der Tatsache, daß nur eine Leitungsverbindung zwischen dem Kissen der Motorsäge erforderlich ist, ermöglicht die Erfindung ferner, daß der Bedienende in einer sicheren Entfernung vom Baum stehen kann, während dieser gekippt wird.

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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kissen gemäß einem Ausführungsbeispiel

vorliegender Erfindung,

Fig. 2 eine bevorzugte An- bzw. Verwendung des Kissens,

Fig. 3 bis 5 in schematischer Darstellung alternative Anwendungen des Kissens und

Fig. 6 am Zylinder der Motorsäge angeordnete Ventile.

Das in Fig. 1 beispielsweise dargestellte Kissen, Polster od. dgl. Element 1 kann einen inneren gasdichten Sack bzw. Tasche besitzen, der bzw. die mit einem Verbindungsmittel 2 versehen ist, und in einer festen stabilen bzw. haltbaren Hülle, beispielsweise aus Nylonfaden, -schnur oder dgl., enthalten sein. Das Kissen ist vorzugsweise so dünn hergestellt, daß es in flachem bzw. plattem Zustand in einen normalen Sägeschlitz eingeschoben bzw. eingesteckt werden kann. Die Dicke sollte 6 mm nicht überschreiten.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Anwendung des Kissens 1 zum Erzeugen des notwendigen Kippmoments beim Fällen eines. Baumes. Das Kissen wird in einen durch die Motorsäge 3 hergestellten Sägeschlitz im Baumstamm eingeschoben. Bevorzugt wird dabei ein nicht dargestellter sogenannter Richtungsschlitz an der gegenüberliegenden Seite des

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Baumes vorgesehen. Das Kissen 1 wirkt bei dieser Anwendung direkt auf die Schnittflächen und muß deshalb selbst das notwendige Kippmoment erzeugen, das oft eine Hubkraft von einigen 1000 kp erfordert. Dies erfordert einen relativ hohen Druck im Kissen. Erfindungsgemäß kann das Kissen 1 mit dem notwendigen Druck dadurch aufgeblasen werden, indem komprimiertes Gas aus dem Zylinder der Motorsäge entnommen wird, was weiter unten anhand der Fig. 6 im einzelnen beschrieben werden wird. Da der Sägemotor zum Aufblasen des Kissens verwendet werden kann, muß man einzig und allein einen Schlauch 4 zwischen dem in den Sägeschlitz geschobenen Kissen 1 und dem Sägemotor vorsehen. Wenn dann der Sägemotor angelassen wird, kann das Kissen 1 auf einen solchen Druck aufgeblasen werden, daß eine ausreichende Kippkraft auf die Schnittflächen im Baum wirken kann. Wie bereits erwähnt, kann sich aufgrund der Schlauchverbindung der Bedienende in diesem Stadium in sicherer Entfernung vom Baum befinden.

Bei den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Kissen 1 nicht in den Sägeschlitz eingesteckt, sondern die Kippkraft wird auf die Schnittflächen über eine Hebelanordnung übertragen. Gemäß. Fig. 3 wird eine Einrichtung ähnlich einer Zange verwendet; das Kissen 1 ist dabei zwischen den beiden langen Schenkeln 5 angeordnet, während die kurzen Schenkel 6 in den Sägeschlitz eingesteckt sind. Bei der Expansion des Kissens während des Aufblasens bewegen sich die Schenkel 5 voneinander weg und übertragen die notwendige Kippkraft auf die Schnittflächen im Baumstamm.

In Fig. 4 ist eine Variante der Einrichtung nach Fig. 3 dargestellt, bei welcher das Kissen 1 vor der Gelenkverbindung 19 zwischen zwei sich längserstreckenden Schenkeln 2o angeordnet ist.

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Die Einrichtung nach Pig. 5 ähnelt nahezu einem herkömmlichen Brech- bzw. Stemmeisen, das zwei starr miteinander verbundene Schenkel 21 und 22 aufweist, die einen bestimmten Winkel miteinander bilden. Das Kissen 1 ist zwischen dem langen Schenkel 21 und dem Baumstamm angeordnet.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 5 erfordern zwar ein zusätzliches Gerät, sie bieten jedoch unter anderem den Vorteil, daß man aufgrund der Hebelwirkung ein bestimmtes gewolltes Kraftverhältnis erhalten kann, wodurch die Forderung an den möglichen Kissendruck reduziert werden kann. Diese Vorrichtungen bzw. Geräte ermöglichen ferner die Verwendung von größeren Kissen, weil die Fläche des Baumstammes nicht länger ein begrenzender Faktor ist. Dies trägt ebenfalls zum Vermindern der Forderung nach einem bestimmten Kissendruck bei. Verglichen mit dem Fall, bei welchem das Kissen direkt in den Sägeschlitz eingesteckt ist, kann hier auch der Hub erhöht werden.

In Fig. 6 ist in schematischer Weise dargestellt, wie komprimiertes Gas aus dem Motorzylinder zum Aufblasen des Kissens 1 abgezogen werden kann. Der Zylinder des Motors ist mit 7 bezeichnet und der zugeordnete Kolben mit 8. Im Zylinderkopf 9 ist ein Ventilsitz vorgesehen, von dem aus sich eine Durchgangsöffnung Io nach oben in eine Kammer 11 erstreckt, die zum Verbinden mit dem zum Kissen 1 führenden Schlauch 4 vorgesehen ist.

Eine mit einer Ventilspindel 12 verbundene Ventilscheibe 13 paßt in den genannten Ventilsitz. Die Durchgangsöffnung Io ist mit Hilfe eines mittels durch eine Feder Ik vorgespannte Steuerventile 15 verschlossen. Die Ventilspindel 12 ist mit einer weiteren Ventilscheibe 16 versehen, die in einen Ventilsitz in der oberen Wand der Kammer 11 paßt. Ein Knopf 17 ist zum Bewegen der Ventilspindel 12 vorgesehen und kann gegen die Wirkung einer Feder 18 gedrückt werden.

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In der dargestellten Lage ist der Knopf 17 gedrückt gehalten, die dem beendeten Sägevorgang und einem erwünschten Aufblasen eines mit dem Sägemotor verbundenen Kissens entspricht. Wenn das Ventil in der dargestellten Lage ist, öffnet der Gasdruck im Zylinder J während des Kompressionshubes des Kolbens 8 das Steuerventil 15, nachdem die Kompression einen Wert eingenommen hat, die durch die Federvorspannung bestimmt ist; dadurbh wird dem Kissen 1 über die Kammer 11 und den Schlauch H Gas zugeführt. Das Kissen 1 wird so mit einer bestimmten Menge komprimiertem Gas während jedes Arbeitszyklus des Motors zugeführt. Diese Mengen vermindern sich mit der Zunahme des Druckes im Kissen. Die Menge des Gases und dessen Druck, das während jedes Arbeitszyklus dem Kissen zugeführt wird, hängt somit von der Ge samt vor Spannkraft auf das Steuerventil 15 ab. Um ein Einstellen bzw. Verstellen bei sich ändernden Bedingungen zu ermöglichen, kann die Feder mit Mitteln zum Steuern seiner Federkraft versehen sein. Das Kissenvolumen und der Gasdruck sind so zu wählen, daß das notwendige Aufblasen des Kissens so schnell wie möglich erreicht ist. Es wurde beispielsweise als mög-

2 lieh herausgefunden, ein Kissen mit einer Fläche von 150 cm ohne eine Störung der Motorfunktion innerhalb von etwa Io see. auf einen Druck von 2o bar aufzublasen, wobei eine maximale Kraft von etwa 3ooo kp erreicht wurde. Es sei angenommen, daß das Kissen auf den gewünschten Druck aufgeblasen wurde und infolge davon der betreffende Baum gefällt wurde; dann läßt der Bedienende den Knopf 17 los und die Motorsäge ist wieder zur Verwendung für einen nachfolgenden Sägevorgang bereit. Beim Loslassen des Knopfes 17 drückt die Feder die Ventilspindel 12 mit den Ventilscheiben 13 und 16 nach oben, wodurch die Durchgang soff nung Io verschlossen wird. Der Zylinder arbeitet dann in herkömmlicher Weise. Die Aufwärtsbewegung der Ventilscheibe 16 bewirkt ferner, daß das Kissen 1 über den Schlauch M die Kammer 11 und den zwischen der Ventilscheibe 16 und dem betreffenden Ventilsitz gebildeten Spalt entlüftet bzw. entleert wird.

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Das Kissen kann dabei ganz flach zusammengedrückt werden und wieder in einen Sägeschlitz eingeführt werden, wobald der nächste Sägevorgang beendet ist.

Die vorliegende Erfindung zeigt verschiedene Vorteile, von denen die meisten aufgrund des einfachen Aufbaues und des geringen Gewichtes der Vorrichtung zum Erzeugen des notwendigen Kippmomentes und durch die Möglichkeit gegeben sind, die Vorrichtung mit dem Sägemotor zu betreiben. Die Vorrichtung weist keine bewegbaren Teile auf, ausgenommen den am Motor zylinder angebauten Ventilmechanismus.

Die obige Beschreibung basiert auf der Annahme, daß zuerst ein gewünschter Sägeschnitt ausgeführt und danach eine auf die Schnittflächen wirkende Kippkraft bewirkt wird. Es kann sich jedoch auch als vorteilhaft erweisen, die Kippkraft auch zumindest während der Schlußphase des Sägevorganges wirken zu lassen. Im praktischen Betrieb kann das Kissen oder ein entsprechendes Mittel in den Sägeschlitz eingeführt werden, sobald der Schlitz genügend groß ist, worauf das Sägen fortgesetzt werden kann, bis der Baum anfängt zu fallen. Das Ventil Im Zylinder kann so ausgebildet sein, daß es im gedrückten Zustand verbleibt und kann beispielsweise so angepaßt sein, daß es den Druck im Kissen auf einem gewählten Wert konstant hält.

Um eine schnelle Entleerung und ein vollständiges Abflachen bzw. -platten des Kissens 1 zu erreichen, kann die Leitung 4 so ausgebildet sein, daß sie mit einem Unterdruckraum im Motor oder mit einer im Auspuff angeordneten Abgasdüse verbunden werden kann.

Die Erfindung kann auch in ihren verbleibenden Teilen in verschiedener Hinsicht variiert werden, beispielsweise die Form des Kissens.

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Beim Sägen von beispielsweise sogenannten zugespitzten Baumstämmen kann das Kissen zweckmäßig eine dreieckförmige oder parallel-trapezförmige Form erhalten. Die Einrichtung zum Entziehen des Gasdruckes aus dem Zylinder kann ebenfalls geändert werden, beispielsweise dadurch, daß das Steuerventil im Zylinderkopf angeordnet und ein Dreiwegeventil in der Durchgangsöffnung zwischen dem Steuerventil und dem Kissen vorgesehen ist. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. hat jedoch den Vorteil, daß die hohe Temperatur im Zylinder nicht direkt auf das Steuerventil und die zugeordnete Feder wirkt, Wenn kein Gas aus dem Zylinder entnommen wird. Die F ed erv or spannung des Steuerventils kann weggelassen werden, wodurch unter anderem ein höherer Druck im Kissen erreicht werden kann. Einejflexible Hülle für das Kissen bietet den Vorteil, daß es an unebenen Schnittflächen gut sich anlegen und angreifen kann. Das Kimsen kann jedoch ggf. mit einer Metallblech-Zwischenlage bzw. -Verblendung an der oberen und unteren Fläche oder nur an einer dieser Flächen versehen sein. Dieses Metallblech kann geriffelt oder mit einem anderen Mittel zum Bewirken einer guten Anlage an der entsprechenden Schnittfläche im Baumstamm versehen sein. Der Begriff "Kissen" ist in diesem Zusammenhang derart zu verstehen, daß er sich auf verschiedene Vorrichtungen, Körper oder Elemente bezieht, die unabhängig von Form und Aufbau durch Aufblasen mit einem Druckmedium, wie beispielsweise komprimiertem Gas oder Drucköl, expandiert werden können. Die ausgebreitete Form des in der Zeichnung dargestellten Kissens schafft unter anderem den Vorteil, daß die notwendige Kippkraft bei einem mäßigen Kissendruck erreicht werden kann.

-Ansprüche-

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Leersejte

Claims

Patentansprüche :

\1J Verfahren zum Kippen von Bäumen beim Fällen mittels einer auf mindestens eine Schnittfläche im Baumstamm wirkenden Kraft, dadurch gekennzeic h η e t , daß die Kippkraft mit Hilfe eines aufblasbaren Kissens (1) erzeugt wird, das mit komprimiertem Gas aus der Verbrennungskammer eines Zylinders (7) einer (inneren) Verbrennungskraftmaschine aufgeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (1) mit komprimiertem Gas von einem Zylinder (7) des Motors einer zum Erreichen der Schnittfläche im Baumstamm verwendeten Motorsäge (3) aufgeblasen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (1) mit der Verbrennungskammer des Motoryzlinders (7) über ein Steuerventil (14) verbunden wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (1) An flachem bzw. plattem Zustand in einen Sägeschlitz im Baumstamm eingesetzt wird, bevor das Kissen mit Gas vom Motorzylinder aufgeblasen wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Kissen (1) erzeugte Kippkraft auf die Schnittfläche mittels einer Hebelanordnung (5,6; 2o; 21,22) ausgeübt wird.
6. Vorrichtung zum Erzeugen einer Kippkraft beim Fällen von Bäumen, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein aufblasbares Kissen (1), das beim Aufblasen die notwendige Kippkraft auf mindestens eine Schnittfläche im Baumstamm ausüben kann, mindestens eine Leitung (¹I) zum Verbinden des Kissens (1) mit der Verbrennungskammer eines Zylinders einer (inneren) Verbrennungskraftmaschine und eine Ventilanordnung (12 bis 16) zum Steuern des Aufblasens des Kissens mit komprimiertem Gas aus der Verbrennungskammer und des Aufblasens des Kissens aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Steuerventil (15) und ein Mittel (2,4) zum Verbinden des Kissens (1) mit einem Zylinder des Motors einer zum Schaffen der Schnittfläche im Baumstamm verwendeten Motorsäge (3) über das Steuerventil (15) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das St^euerventil (15) an einer DurchgangsÖffnung (10) vorgesehen ist, die sich vom Zylinder aus und stromab von einem Absperrventil (12, 13) erstreckt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (1) so ausgebildet ist, daß es in flachem bzw. plattem Zustand in einen Sägeschlitz im Baumstamm einschiebbar ist.
10. Vorrichtungnach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hebelanordnung (5,6;2o;21,22> zum Ausüben der durch das Kissen (1) erzeugten Kippkraft auf die Schnittfläche aufweist.

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