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Schneidvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung für die Ästung von
Bäumen.
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Bekanntlich ist die sogenannte Ästung - hierunter versteht man das
Entfernen der Äste vom Baumstamm eines noch lebenden Baumes - vor allem bei Nadelhölzern
von erheblicher Bedeutung.
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Für die Holzverarbeitung werden nämlich astreine Baumstämme angestrebt
und benötigt, und daher ist es üblich geworden, bereits die Stämme der noch lebenden
Bäume zumindest im unteren Bereich von Ästen und Zweigen zu befreien.
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Die Ästung läßt sich zwar manuell mit einer Säge durchführen, mit
welcher die Zweige und Äste dicht am Stamm entfernt werden. Allerdings ist dies
sehr aufwendig und kostenintensiv, vor allem wenn man berücksichtigt, daß die Stämme,
deren Durchmesser beispielsweise 30 cm beträgt, bis zu einer Höhe von über 10 m
von den Ästen befreit werden sollen.
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Man ist daher auf eine maschinelle Schneidvorrichtung agewiesen,
und
es ist schon eine Astsäge bekannt geworden, welche eine automatische Ästung ermöglicht.
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Wesentliche Bestandteile der bekannten Astsäge sind ein den Baumstamm
umgreifendes Gestell sowie daran befestigte Antriebsräder, welche mit Druck am Baumstamm
anliegen.
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Die Antriebsräder werden von einem Motor angetrieben, so daß die Astsäge
am Stamm bis zu einer gewünschten einstellbaren Höhe schraubenlinienförmig "hochklettern"
kann und anschließend "herunter steigt".
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Das erwähnte Gestell trägt ferner noch angetriebene Sägeblätter, die
nahe am Stamm verlaufen. Wenn sich nun die Astsäge längs des Stammes selbsttätig
nach oben bewegt, werden die Äste und Zweige angesägt.
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Der bekannten Astsäge haften allerdings einige gravierende Nachteile
an. So hat sich beim Einsatz in der täglichen Praxis gezeigt, daß die Astsäge aufgrund
ihrer Konzeption doch sehr reparaturanfällig ist, und daß die Reparaturarbeiten
selbst aufwendig sind. Da die Astsäge im Wald eingesetzt wird und eine Werkstatt
nicht zur Verfügung steht, muß praktisch immer ein gesonderter Werkstattwagen mitgeführt
werden.
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Es ist aber noch ein weiterer Nachteil zu nennen, der erheblich schwerer
wiegt. Um das automatische Klettern der auch als Klettersäge bezeichneten Astsäge
zu ermöglichen, müssen die Antriebsräder fest am Baumstamm anliegen, so daß die
Baumrinde einem erheblichen Druck ausgesetzt ist. Insbesondere bei Nässe ist der
Druck beachtlich, damit die Astsäge in gewünschter Weise am Baumstamm hochklettern
kann. Durch den "Rindendruck" kann allerdings der für den betreffenden Baum wichtige
Saftfluß unterbrochen werden, der in der Rinde stattfindet. Bekanntlich setzt dieser
Saftfluß in erheblichem Maße im Frühjahr ein und dauert bis zum späten Herbst.
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Aus den geschilderten Gründen kann die bekannte Astsäge somit nur
innerhalb des relativ kurzen Winterzeitraumes eingesetzt werden, wenn ein wesentlicher
Saftfluß durch die Rinde nicht stattfindet, und wenn der auf die Rinde ausgeübte
starke Druck nicht schädlich ist. Durch diese jahreszeitunabhängige Anwendung ist
die Astsäge in ihrer Wirksamkeit aber sehr stark eingeschränkt. Eine Benutzung im
Frühling und im Sommer verbietet sich. In der Praxis sind schon starke Rindenschäden
aufgetreten, die den lebenswichtigen Saftfluß unterbrechen, weshalb die Benutzung
der Astsäge von verschiedenen Forstverwaltungen abgelehnt wird.
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Weiterhin muß als ungünstig angesehen werden, daß die bekannte Ast
säge nur eine geringe Variationsbreite besitzt, und daß eine Anpassung an unterschiedliche
Durchmesser der Baumstämme nicht ohne weiteres möglich ist.
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Im ungünstigen Fall müssen für unterschiedliche Durchmesser auch unterschiedliche
Astsägen eingesetzt werden.
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Schließlich ist auch darauf hinzuweisen, daß die Gefahr der Beschädigung
der Baumrinde durch die Sägeblätter selbst besteht, und zwar dann, wenn die mit
Gummireifen versehenen Antriebsräder defekt sind und Luft verlieren.
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In diesem Fall verringert sich der Abstand zwischen dem Baumstamm
und den Sägeblättern derart, daß die Sägeblätter die Baumrinde beschädigen.
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Zusammenfassend kann man feststellen, daß es bis heute keine zufriedenstellende
Lösung gibt, die es unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ermöglicht, die angestrebte
Ästung von Nadelhölzern auf einfache und problemlose Weise durchzuführen.
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Hier setzt nun die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt,
eine Schneidvorrichtung zu schaffen, welche unabhängig von der Witterung und von
der jeweiligen Jahreszeit eine einfache Ästung von Baumstämmen ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Schneidvorrichtung dadurch, daß eine Hubvorrichtung vorgesehen ist,
die zwei etwa halbkreisförmig ausgebildete, schrägziehende Messer trägt.
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Die Hubvorrichtung, welche zwei schrägziehende Messer trägt, ist ein
entscheidendes Merkmal der neuen Schneidvorrichtung, denn diese Hubvorrichtung ermöglicht
es, die Messer längs eines Baumstammes nach oben zu bewegen, ohne daß ein direkter
Kontakt bzw. eine Berührung der Hubvorrichtung mit dem Baumstamm bzw. mit der Baumrinde
stattfindet.
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Dies ist ein bedeutender und wichtiger Unterschied zu der bekannten
Astsäge, welche für ihre Wirkungsweise auf die Antriebsräder angewiesen ist, die
mit einem erheblichen Druck an der Baumrinde anliegen.
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Die neuartige Schneidvorrichtung mit der Hubvorrichtung kann demgegenüber
im Abstand von dem Baumstamm plaziert werden, so daß eine Berührung bzw. ein Kontakt
zwischen der Rinde des Baumstammes und der Hubvorrichtung vermieden ist. Dies führt
zu dem erheblichen Vorteil, daß die neue Schneidvorrichtung unabhängig von der Jahreszeit
für eine gewünschte Ästung von Bäumen eingesetzt werden kann. Es braucht also nicht
mehr länger der Gesichtspunkt
berücksichtigt zu werden, ob durch
die Rinde ein Saftfluß stattfindet oder nicht.
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Ein weiterer entscheidender Gesichtspunkt, der gleichzeitig ein bedeutsamer
Unterschied zu der bekannten Astsäge ist, liegt in der Verwendung von schrägziehenden
Messern begründet, die anstelle von angetriebenen Sägeblättern eingesetzt sind.
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Die Messer benötigen im Gegensatz zu den nach Art von Motorsägen ausgebildeten
Sägeblättern der bekannten Astsäge keinerlei Antriebseinheit, so daß die neue Schneidvorrichtung
auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten einen erheblichen Vorteil mit sich bringt.
Darüber hinaus ist die Reparaturanfälligkeit der neuartigen Schneidvorrichtung als
sehr gering einzustufen, denn die benötigten wesentlichen Merkmale - Hubvorrichtung
und schrägziehende Messer - unterliegen auch bei extremer Belastung praktisch keinem
Verschleiß.
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Gleichwohl wird durch die schrägziehenden Messer, deren Schneiden
längs einer schraubenförmigen Linie verlaufen, bei einer durch die Hubvorrichtung
hervorgerufenen Aufwärtsbewegung ein sicheres Trennen bzw. Entfernen der Äste von
dem Baumstamm erreicht. Die beiden schrägziehenden
Messer besitzen
in der Draufsicht jeweils eine etwa halbkreisförmige Kontur, so daß sie den Baumstamm
in geringem Abstand umgreifen und somit die Äste und Zweige sicher entfernt werden
können.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung besteht
darin, daß die beiden Messer jeweils um eine eigene Achse oder um eine den beiden
Messern gemeinsame Achse verschwenkbar sind. Dadurch läßt sich die neue Schneidvorrichtung
in gewissen Grenzen optimal an unterschiedliche Durchmesser der jeweiligen Baumstämme
anpassen.
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Die voranstehend beschriebene vorteilhafte Wirkung der neuen Schneidvorrichtung
läßt sich dadurch noch entscheidend verbessern, daß gemäß einer anderen zweckmäßigen
Ausgestaltung der Erfindung jedes Messer in eine vordere und hintere Messerhälfte
unterteilt ist, wobei die beiden Messerhälften gegeneinander um eine Drehachse verschwenkbar
sind. Dadurch wird die Variationsbreite bzw.
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die Anpassung an unterschiedliche Baumdurchmesser noch gesteigert.
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Um zu gewährleisten, daß die Messer jeweils dicht an dem Baumstamm
anliegen, stehen sie gemäß einer anderen vorteilhaften
Ausgestaltung
der Erfindung unter der Einwirkung einer Federkraft, durch welche die beiden halbkreisförmig
ausgebildeten Messer aufeinander zubewegt werden. Auch die vorderen Messerhälften
bei der schon genannten Aufteilung eines Messers in eine vordere und eine hintere
Messerhälfte sind in zweckmäßiger Ausgestaltung mit einer Feder in dem beschriebenen
Sinne belastet.
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Andere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand
der Unteransprüche und der Zeichnung zu entnehmen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorderansicht
einer Schneidvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erz in dung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Schneidvorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig.
3 eine weitere Seitenansicht entsprechend Fig. 2, mit "ausgefahrener " Hydraulikvorrichtung,
Fig. 4 eine Draufsicht der Schneidvorrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 5 eine Vorderansicht
einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung, Fig. 6 \
eine schematische Draufsicht auf die Messer der Schneidvorrichtung gemäß Fig. 5,
Fig. 7 eine weitere Drauf sicht entsprechend Fig. 6, wobei die Messer in eine vordere
und eine hintere Messerhälfte aufgeteilt sind, und Fig. 8 eine Seitenansicht einer
weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung.
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Die in Fig. 1 zeichnerisch dargestellte Schneidvorrichtung
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umfaßt eine Hubvorrichtung 12 mit einer Versorgungseinheit 13 und einer Bedieneinheit
15. Durch den Pfeil A ist angedeutet, daß die Hubvorrichtung 12 in Richtung dieses
Pfeiles nach oben ausgefahren und anschließend auch wieder in entgegengesetzter
Richtung abgesenkt werden kann. Fig. 3 verdeutlicht das Ausfahren der Hubvorrichtung
mittels Hydraulikzylinder 14.
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Die Hubvorrichtung 12 der Schneidvorrichtung 10 trägt an ihrem oberen
Ende gemäß Fiy. 1 und 2 zwei Messer 16 und 18, die von einer Halterung 30 getragen
werden. Letztere besitzt im Abstand von der Hubvorrichtung 12 eine Distanzbuchse
32, die eine Achse 28 aufnimmt, welche ein Lager für die beiden Messer 16 und 18
bildet, und um welche die beiden Messer 16 und 18 verschwenkbar sind.
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Wie man besonders deutlich in Fig. 1 erkennen kann, ist jedes Messer
16, 18 etwa halbkreisförmig ausgebildet und mit jeweils einer oberen Schneide 20
und 22 versehen. Außerdem verlaufen die beiden Messer 16 und 18 abwärts gerichtet
etwa längs einer schraubenförmigen Linie. Die Distanzbuchse 30 hat ferner zur Folge,
daß die beiden Messer 16 und 18 in vertikaler Richtung gesehen gegeneinander versetzt
angeordnet sind.
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An ihrem unteren Ende besitzen die beiden Messer 16 und 18 jeweils
einen nach außen weisenden Gleitrand 24 und 26, um bei einer Abwärtsbewegung der
Hubvorrichtung in einer dem Pfeil A entgegengesetzten Richtung das sichere Heruntergleiten
der beiden Messer 16 und 18 längs eines Baumstammes 42 (vgl. Fig. 3) zu gewährleisten.
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Wie die Darstellung gemäß Fig. 2 zeigt, steht jedes Messer 16 und
18 unter der Einwirkung einer Feder 34 bzw. 38, die mit ihren Federarmen 36 bzw.
40 von außen gegen die Messer 16 und 18 drücken, mit der Wirkung, daß diese aufeinander
zubewegt werden. Infolge dieser Federbelastung ist gewährleistet, daß die den Baumstamm
42 umgreifenden Messer 16 und 18 in Kontakt mit dem Baumstamm 42 in Richtung des
Pfeiles A bei Betätigung der Hubvorrichtun 12 gleiten können, so daß die Äste 44
(vgl. Fig. 3) unmittelbar am Baumstamm 42 abgeschnitten werden können.
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In der Draufsicht gemäß Fig. 4, in welcher zur besseren Übersichtlichkeit
der Zeichnung der Baumstamm 42 und die Versorgungseinheit 13 sowie die Bedieneinheit
15 der Ilubvorrichtung 12 nicht dargestellt sind, kann man besonders deutlich erkennen,
daß sich durch ein Verschwenken der beiden Messer 16 und 18 um die gemeinsame Achse
28 eine gewisse Variationsbreite bezüglich unterschiedlicher
Durchmesser
eines Baumstammes erzielen läßt.
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Eine merkbare Verbesserung bezüglich der erwähnten Variationsbreite
in Bezug auf verschiedene Durchmesser unterschiedlicher Baumstämme läßt sich erzielen,
wenn gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 5 jedes Messer 16 und 18 um eine eigene
Messerachse 46 bzw. 48 verschwenkbar ist, wobei die beiden Messerachse 46 und 48
im Abstand voneinander angeordnet sind. Auch hier stehen -was in Fig. 5 nicht gesondert
gezeigt ist - die beiden Messer 16 und 18 unter der Einwirkung einer Federkraft.
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Der gemäß dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung
erzielbare Vorteil wird anhand der schematischen Draufsicht in Fig. 6 deutlich,
welche mit gestrichelt gezeichneten Linien eine mögliche Position der beiden um
eine gemeinsame Achse 26 verschwenkbaren Messer zeigt, und welche mit durchgezogenen
Linien die Position der beiden Messer 16 und 18 wiedergibt, denen jeweils eine eigene
Messerachse 46 bzw. 48 zugeordnet ist.
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Bei Baumstämmen mit geringerem Durchmesser neigen die um die gemeinsame
Achse 26 verschwenkbaren Messer leicht zu einer ovalen Form, die vermieden werden
kann, wenn die beiden Messer 16 und 18 jeweils um eine eigene Messerachse
46
und 48 verschwenkbar angeordnet sind.
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Eine weitere Verbesserung hinsichtlich der Variationsbreite und der
Anpassung an unterschiedliche Baumdurchmesser läßt sich gemäß der ebenfalls schematischen
Draufsicht gemäß Fig. 7 erzielen, wenn die beiden Messer 16 und 18 gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung jeweils in eine hintere Messerhälfte 50 bzw. 54 und
in eine vordere Messerhälfte 52 bzw. 56 aufgeteilt sind.
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Die hintere Messerhälfte 50 und die vordere Messerhälfte 52 des einen
Messers 16 bzw. die hintere Messerhälfte 54 und die vordere Messerhälfte 56 des
Messers 18 sind dabei über jeweils eine Drehachse 58 bzw. 60 miteinander gelenkig
verbunden, d.h. die vorderen Messerhälften 52 bzw. 54 sind um die Drehachse 58 bzw.
60 verschwenkbar.
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Ferner sind die vorderen Messerhälften 52 bzw. 56 durch jeweils eine
Feder 62 und 64 belastet, so daß die vorderen Messerhälften ebenfalls gegen den
Baumstamm gedrückt werden.
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Um die Führung der beiden schrägziehenden Messer 16 und 18 bei der
Ästung bzw. bei Bewegung mittels der Hubvorrichtung 12 in Richtung des Pfeiles A
besonders sicher
zu gestalten, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel
in Fig. 8 ein Radgestell 66 vorgesehen, welches um eine Gestellachse 76 drehbar
ist und zwei Gestellarme 68 und 70 besitzt.
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Die Gestellarme 68 und 70 weisen an ihren äußeren Enden Führungsräder
72 und 74 auf und umgreifen den in Fig. 8 nicht dargestellten Baumstamm.
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Die Führungsräder 72 und 74 übernehmen - im Gegensatz zu den Antriebsrädern
bei der bekannten Astsäge - lediglich eine reine Führungsfunktion d.h. sie üben
keinen nachteiligen und schädlichen Druck auf die Baumrinde des Baumstammes 42 aus.
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Die weiter oben beschriebene versetzte Anordnung der beiden Messer
16 und 18 zueinander gewährleistet, daß regelmäßig jeweils nur ein Ast abgeschnitten
wird, wodurch eine sichere Arbeitsweise der neuen Schneidvorrichtung gewährleistet
ist.
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Die bei der Schneidvorrichtung 10 wesentliche Hubvorrichtung kann
ohne weiteres mittels einer sogenannten Dreipunktaufhängung an einem Traktor befestigt
werden, wodurch eine große Beweglichkeit gewährleistet ist.Im
übrigen
ist dadurch die Möglichkeit gegeben, daß die Energieversorgung für die Hubvorrichtung
12 mit den Hydraulikzylindern 14 in einfacher Weise von einem Traktor bezogen werden
kann.
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Zu Fig. 8 ist ergänzend noch nachzutragen, daß die Gestellarme 68
und 70 auch gelenkig bzw. drehbar an dem Radgestell 66 befestigt werden können,
so daß sie in einer waagerechten Ebene verschwenkbar sind. Ferner ist es dann vorteilhaft,
den beiden Messern 16 und 18 vergleichbar, die beiden Gestellarme 68 und 70 mit
einer Feder zu belasten, durch welche die Führungsräder 72 und 74 an den Baumstamm
gedrückt werden.
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Schließlich ist auch noch darauf hinzuweisen, daß der Zylinder 12
in Fig. 1 und 3 an seinem unteren Ende an der Versorgungseinheit 13 kugelig gelagert
werden kann. In manchen Fällen verlaufen die Baumstämme nämlich nicht immer senkrecht,
sondern etwas schräge. Durch die erwähnte Lagerung des Zylinders 12 ist es dann
ohne weiteres möglich, diesen entsprechend der Neigung des Baumstammes auszurichten.