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Baum-Ausforstungs-Vorrichtung
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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ausforstung
von Waldbäumen, insbesondere aber auf eine Vorrichtung, die in Verbindung mit einem
Motorfahrzeug, z.B. mit einem Traktor, entsprechend vorteilhaft eingesetzt werden
kann, so daß das Gesamtgewicht und andere Abmessungen des Fahrzeugs, sowie die Vorrichtung
für einen bestimmten Einsatz zweck auf dem Gebiet der Forstwirtschaft, nämlich der
Ausforstung, geeignet ist. Die Ausforstung in diesem Sinn bedeutet, daß ein Teil
der Bäume in einem Wald oder Forst, die einen bestimmten Wuchs (das Volumen liegt
bei 100 - 200 dm3) und ein bestimmtes Alter (z.B. 30 Jahre in den nördlichen Gebieten)
erreicht haben, gefällt werden, um den forstwirtschaftlichen Nutzen zu verbessern.
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Das heisst, daß ein gewisser Prozentsatz der Bäume, nämlich die mit
dem geringsten Zuwachs an Wuchs, entfernt werden. Das hier auftauchende Problem
ist, daß dieser Eingriff ohne Beschädigung des verbleibenden Baumbestandes getan
werden sollte, um dem wichtigsten Zweck dieser Maßnahme, den verbleibenden Bäumen
ohne Beschädigung zu besserem Wuchs zu verhelfen, nicht entgegenzuwirken.
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Diesen Anforderungen kann mittels der herkömmlichen und bekannten
Vorrichtungen und Werkzeuge nicht zufriedenstellend entsprochen werden, da erstens
die meisten dieser Vorrichtungen für Waldrodearbeiten ausgelegt und vorgesehen sind,
bei denen alle Bäume einer bestimmten Waldfläche gefällt und gerodet werden. Demzufolge
ist schon deren konstruktiver Aufbau für den hier vorliegenden Einsatzzweck ungeeignet.
Deren Gesamtgewicht ist zu hoch, was bedeutet, daß der Flächendruck auf den Untergrund
die Wurzeln der bei diesem Einsatz zweck verbleibenden Bäume beschädigen kann.
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Zweitens sind diese bekannten Vorrichtungen in ihren Abmessungen zu
groß und unhandlich, um sie zwischen den verbleibenden Bäumen ausreichend manövrieren
zu können.
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Drittens ist der konstruktive Aufbau dieser Geräte so ausgelegt, daß
nach dem Sägeschnitt die Fallrichtung des Baums nicht genau vorbestimmt werden kann.
Dies ist von großem Nachteil, da für den vorliegenden Einsatzzweck das Fällen und
Entasten zwischen den verbleibenden Bäumen erfolgen sollte.
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Demzufolge ist es die dieser Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine
Vorrichtung zur Ausforstung von Bäumen zu schaffen, die in Verbindung mit einem
leichtgewichtigen Fahrzeug, z.B. einem Traktor, eingesetzt werden kann, welches
eine hydraulische Ausrüstung zum Betrieb der Vorrichtung besitzt. Dadurch kann das
Gesamtgewicht niedrig gehalten werden, um Beschädigungen der Wurzeln zu vermeiden.
Die Abmessungen eines solchen Fahrzeugs, zusammen mit denen der Vorrichtung ermöglichen
es, solche Arbeiten zwischen den verbleibenden Bäumen ohne Beschädigung derselben
auszuführen. Die Konstruktion der Vorrichtung erlaubt viele mögliche Fallrichtungen
und die Entastung des Baums zwischen den verbleibenden Bäumen.
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Demzufolge ist die Aufgabe der Erfindung im weiteren Sinn die, den
forstwirtschaftlichen Stand der Technik durch eine Vorrichtung zu verbessern, die
die derzeit meist manuelle Ausforstung maschinell ermöglichen kann.
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Für die Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der vorliegenden Erfindung
eine Vorrichtung vorgesehen, die einen U-förmigen Rahmen hat, bestehend aus zwei
Seitenteilen, einem hinteren Rahmenteil und einer vorderen offenen Seite.
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Der Rahmen trägt eine Baumsäge-Einrichtung, ein Fördergerät und eine
Entastungs-Einrichtung an den Seitenteilen.
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Der Fällrahmen ist dabei am hinteren Teil in Längsrichtung des Auslegers
drehbar angeordnet, um die Vorrichtung transversal zur Vertikalen drehen zu können,
und mit dem Ausleger schwenkbar verbunden, um in der vertikalen Ebene in Längsrichtung
des Auslegers drehen zu können.
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Die Definitionen in den Ansprüchen und der Beschreibung basieren auf
Sägeschnittstellung der Vorrichtung, wobei die Vorderseite der Vorrichtung parallel
zur Längsrichtung des Baums verläuft, ehe dieser geschnitten wird.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination
der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere
die in den Zeichnungen dargestellte, räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich
beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik
neu sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellende Zeichnungen näher erläutert.
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Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen die -Figur 1 und 2 eine Perspektivansicht der Vorrichtung,
Figur 3 - 5 eine Draufsicht der Konstruktion derselben im Detail, entsprechend den
Schnittlinien der Figur 1, und Figur 6 schematisch die Kombination von Traktor,
Ausleger und Vorrichtung in Betrieb.
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Die Baum-Ausforstungs-Vorrichtung 2 ist an einem Fahrzeug, wie z.B.
einem Traktor , über einen Kranarm oder Ausleger 1 angeordnet. Der Ausleger 1 ist
kisp- und schwenkbar über Antriebselemente, so daß der Abstand zwischen Fahrzeug
und Vorrichtung während des Betriebs der Vorrichtung verändert werden kann. Ferner
ist der Ausleger um die vertikale Achse drehbar, die den Ausleger mit dem Fahrzeug
verbindet. Diese Ausführungsform und der konstruktive Aufbau derselben ist im großen
Maßstab variabel und einem Fachmann auf diesem Gebiet geläufig, und demzufolge im
Rahmen dieser Beschreibung auch nicht weiter in Einzelheiten beschrieben.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen diese Vorrichtung 2, die sich aus Säge-,
Fäll- und Entastungsvorrichtungen zusammensetzt, die in Verbindung mit einer hydraulischen
Ausrüstung, wie Zylinder und Motoren, betätigt werden. Die Hydraulikleitungen und
-ventile sind zum Zwecke einer besseren Übersicht in den Figuren weggelassen. Die
Bedienungsperson für diese Vorrichtung hat die Steuervorrichtung für die Betätigung
der Ventile zur Ausführung der Säge-, Fäll- und Entastungs-Arbeitsabschnitte in
der Hand.
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Die Vorrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Rahmen
aus zusammengeschweißten Trägern (in einem horizontalen Schnitt), der sich aus den
Rahmenteilen 3,4 und 5 zusammensetzt.
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Die Träger sind so angeordnet, daß die seitlichen Teile 3 und 4 des
Rahmens eine im wesentlichen rechteckige Form haben und die Seiten der U-förmigen
Konfiguration bilden. Das hintere Rahmenteil 5 bildet das Bodenstück derselben,
während die Vorderseite 6 offen ausgeführt ist, um den Baum im U-förmigen Rahmen
zum Zwecke der Arbeitsgänge der Ausforstung aufzunehmen. Die Befestigung der Vorrichtung
2 am Ausleger 1 erfolgt mit dem hinteren Rahmenteil 5. Die Baumsäge-Einrichtung
7,8 ist unterhalb der unteren Träger der Rahmenseitenteile,
das
Fördergerät 11,12 am oberen Träger im mittleren Bereich der Seitenteilöffnungen,
und die Entastungs-Einrichtung an den oberen Trägern dieser Seitenteile im oberen
Bereich derselben befestigt.
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In der in den Figuren 1 und 2, und insbesondere in der Figur 3 gezeigten
Ausführungsform ist die Halteklaue 7 am unteren Träger des seitlichen Rahmenteils
3 angeordnet.
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Diese Klaue ist drehbar um ihre Lagerachse durch einen Hydraulikzylinder
innenseitig des U-förmigen Rahmens in einer Ebene, die hauptsächlich vertikal zur
Längsrichtung des Baumstammes verläuft. Die Klaue 7 hält den zu fällenden Baum innerhalb
des Rahmens fest, während der Sägeschnitt ausgeführt wird. Der Sägeschnitt wird
vorzugsweise mit einer Kettensäge 8 ausgeführt, die an der gegenüberliegenden Seite
4 angeordnet und drehbar auf einer Lagerachse innenseitig des U-förmigen Rahmens
ist.
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Die Drehung erfolgt durch einen Hydraulikzylinder senkrecht zur Längsrichtung
des Baumstammes. Die Klaue 7 und die Säge-Einrichtung 8 sind an der unteren Seite
der Vorrichtung bezogen auf die in Figur 2 gezeigte Schnittstellung angeordnet.
Während des Schnittvorganges werden die Teile 7 und 8 in entgegengesetzte Richtungen
bewegt und vertikal übereinander gebracht, um den Sägeschnitt ausführen zu können.
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Die Seitenteile 3 und 4 des Rahmens nehmen, wie aus Figur 4 ersichtlich,
die Längsförderer 11 und 12 auf, die für die Entastung und mögliche weitere Sägeschnitte
zur Aufteilung des Baumstammes in kleinere Längen eingesetzt werden. Die Förderer
11,12 sind im mittleren Bereich der Seitenteile 3 und 4 angeordnet, und mit den
oberen Trägern über Gelenkarme 9 und 10 verbunden.
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Die Förderer 11,12 können für diese Zwecke geeignete Rollen aufweisen,
die auf einer am Gelenkarm angeordneten Achse drehbar angeordnet sind. Die Oberfläche
der Rollen ist vorzugsweise aufgerauht, um mit der Oberfläche des durch diese Einrichtung
geführten Baumstammes in festen Eingriff zu gelangen. Ein mit der Achse der jeweiligen
Rolle
in Antriebsverbindung stehende Hydraulikmotor 13 treibt die Rollen an. Die Arme
9 und 10 sind um ihre Achse innerhalb des U-förmigen Rahmens mittels eines Hydraulikzylinders
27 drehbar, der mit den Armen 9 der sich gegenüberliegenden Rollen verbunden ist,
derart, daß derEingriff zwischen den Rollen und dem Baumstamm konstant aufrechterhalten
wird. Die Rollen sind so angeordnet, daß sie in entgegengesetzten Drehrichtungen
drehen, so daß sie den Baumstamm in Richtung auf und durch Klaue 7 und Schnitt-Einrichtung
8 bewegen können, um gegebenenfalls den Stamm in kürzere Längen aufzuteilen.
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Die obere Seite des Rahmens weist die Entastungs-Klauen 14,15,16 in
einer Ausführungsform auf, wie sie insbesondere in der Figur 5 dargestellt sind.
Die oberen Kanten dieser Klauen sind scharfkantig ausgeführt, um den Baum zu entasten,
wenn die Rollen der Längsförderer 11,12 den Stamm vorwärtsbewegen. Eine dieser Klauen
16 ist stationär und etwas bogenförmig ausgeführt, und ist im wesentlichen parallel
zur Rückseite 5 des Rahmens angeordnet. Die zwei anderen Klauen 14 und 15 sind mit
einem Hydraulikzylinder 17 verbunden, durch welchen sie drehbar zueinander um deren
Achsen sind, und zwar in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Baums verläuft,
so daß durch ihre gerundete Form zusammen mit der stationären Klaue 16 den Stamm
sie umgreifen.
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Das hintere Rahmenteil 5 weist einen Support 18 auf, z.B. eine Lenkplatte,
die in einer Ebene mit dem hinteren Teil angeordnet und an diesem befestigt ist.
Eine andere Platte 20 ist am Hydraulikmotor 19 angeordnet, dessen Achse mit der
vorgenannten Platte 18 verbunden ist.
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Der Fällrahmen besteht aus den Trägeflanschen 20 - 23, die sich radial
von der Mitte der Platte 20 nach außen erstrecken, an der der Motor 19 angeordnet
ist. Der Kopf des Auslegers 1 ist am Gelenkpunkt 16 mittig des Fällrahmens, und
ein Hydraulikzylinder 24 am Gelenkpunkt
25 an den Trägerflanschen
23 oberhalb des Gelenkpunktes 26 angelenkt. Das entgegengesetzte Ende des Zylinders
24 ist am Ausleger 1 angelenkt. Mit dieser Anordnung ist die Ausforstungs-Vorrichtung
um den Gelenkpunkt 26 mittels des Hydraulikzylinders 24 in einer vertikalen Ebene
drehbar.
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Mittels des Hydraulikmotors 19 ist es möglich, die Vorrichtung 2 in
einer transversalen Ebene zu drehen. Die Achse 28 des Motors verbindet und lagert
den Fällrahmen 20-23 und die Vorrichtung 2.
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Der konstruktive Aufbau des Fällrahmens in Verbindung zur Vorrichtung
2 ermöglicht viele Fallrichtungen des Baumstammes. Erstens kann nach dem Sägeschnitt
der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Vorrichtung durch den Ausleger 1 verändert
werden. Zweitens, als sehr wichtiger Faktor, besteht dieMöglichkeit der Drehung
der Vorrichtung 2 mit dem gehaltenen Stamm in einer vertikalen Ebene in Längsrichtung
des Auslegers mittels des Zylinders 24, und in transversaler Richtung in Bezug auf
diese Ebene, mittels des Motors 19. Diese Möglichkeiten und deren Kombination erlauben
der Bedienungsperson den Fall des Stamms für die Entastung und mögliche weitere
Sägeschnitte in die vorteilhafteste Richtung zu lenken. Diese besonderen Eigenschaften
können auch für das Umfassen des nächsten Baums vorteilhaft genutzt werden.
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Der Sägeschnitt, das Fällen und das Entasten kann einfach so ausgeführt
werden, indem das Fahrzeug mit der Vorrichtung 2 in das für eine Ausforstung bestimmte
Waldstück fährt, ohne die zu verbleibenden Bäume und deren Wurzeln zu beschädigen,
da der Flächendruck des Fahrzeugs mit der Vorrichtung am Ausleger und die anderen
Abmessungen für diesen Zweck geeignet sind. Die Ausforstungs-Vorrichtung 2 ist insbesondere
durch ihre Rahmenkonstruktion leicht genug einen Leichttraktor als Trägerfahrzeug
dafür einzusetzen. Diese Kombination ist zwischen den Bäumen einfach
zu
manövrieren.
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Mittels des Auslegers 1 wird die Ausforstungs-Vorrichtung 2 in Richtung
auf den Baum zubewegt, und die weitere Ausrichtung, sofern erforderlich, kann dann
mit dem Zylinder 24 und dem Motor 19 vorgenommen werden, so daß die Vorrichtung
1 in einer in den Figuren 1 und 2 gezeigten Position ist. Der Stamm befindet sich
dann innenseitig des U-förmigen Rahmens, berührungsfrei von und zwischen den Seitenteilen
3 und 4. Darauffolgend wird die Klaue 7 in den Eingriff mit dem Baum gedreht, um
diesen innerhalb des Rahmens zu halten, wenn die Kettensäge 8 den Schnitt ausführt.
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Danach wird unter Verwendung der Teile 19 und 24 der Stamm in die
am besten geeignete Fallrichtung für das Entasten gebracht, was mittels der den
Stamm umschließenden Klauen 14,15,16 erfolgt, wobei die Klauen 14,15 durch den Zylinder
17 in Eingriff mit der Oberfläche des Stammes gehalten und dadurch die Aste entfernt
werden.
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Der Stamm wird in Richtung der Klaue 7 und der Säge-Einrichtung 8,
die aus ihrer Schnittstellung gedreht sind, durch die Rollen 11,12 beidseitig des
Stammes bewegt.
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Die durch die Motoren 14 angetriebenen Rollen werden gegen den Stamm
mittels der die Gelenkarme 9 verbindenden Zylinder 27 gepresst. Weitere Schnitte
zur Austeilung des Stammes in kürzere Längen können mittels der Klaue 7 und der
Säge-Einrichtung 8 gegebenenfalls vorgenommen werden.
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ZEICiiNUNGS-Legende 1 Ausleger 2 Vorrichtung 3 Seitenteil 4 Seitenteil
5 hinteres Teil 6 vorderes Teil 7 Klaue 8 Kettensäge 9 Gelenkarm 11 Rolle 12 Rolle
13 Motor 14 Klaue 15 " 16 6 17 Zylinder 18 Trägerteil 19 Motor 20 Platte 21 Tragflansch
22 Tragflansch 23 24 Zylinder 25 Gelenkpunkt 26 Gelenkpunkt 27 Zylinder
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