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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bei Verwendung eines
Eingriff-Harvesterkopfes zum
Fällen
und Verarbeiten von Bäumen,
dessen Kopf ein Gehäuse,
das an einer Forstmaschine befestigt ist und das einen im Wesentlichen
horizontalen Baumvorschubweg definiert, zwei drehbare Vorschubwalzen,
die auf jeder Seite des Weges angeordnet sind und eingerichtet sind,
um einen Stamm zu greifen und entlang dem Vorschubweg zu fördern, und
wenigstens eine Entastungsmesseranordnung hat, die eingerichtet
ist, um einen Stamm zu entasten, der in einer im Wesentlichen horizontalen
Position, in die er durch den Kopf erhoben ist, durch die Vorschubwalzen
mit seinem Stumpfende voraus entlang dem Weg gefördert wird, wobei die Entastungsmesseranordnung
ein oberes Messer und zwei untere Messer umfasst, die jedes über eine
Achse, die im Wesentlichen parallel zu dem Weg ist, geschwenkt werden
zu können,
um von unten mittels einer regelbaren Druckkraft den Stamm gegen
einen feststehenden Träger
zu drücken
und zusammen mit dem oberen Messer den Stamm zu umschließen,
zum
Regeln der Druckkraft,
wobei in dem Verfahren der Durchmesser
des Stammes während
des Vorschubs des Stammes gemessen wird und die Druckkraft in Übereinstimmung
mit einem vorgegebenen Regeldiagramm verringert wird, während sich
der Durchmesser während
des Vorschubs vermindert, und
der Durchmesser des Stammes durch
das Messen der Schwenkposition von wenigstens einem der schwenkbaren
Messer indirekt gemessen wird.
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Stand der
Technik
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US 4.898.218 zeigt einen
Eingriff-Harvesterkopf. Bei einem Eingriff-Harvesterkopf des oben
beschriebenen Typs, bei dem die schwenkbaren Entastungsmesser, die
hydraulisch angetrieben werden, den Stamm gegen das obere Entastungsmesser,
das hier den feststehenden Träger
bildet, drücken,
muss die von den schwenkbaren Messern erzeugte Druckkraft umso größer sein,
je schwerer der Stamm ist. Um dies zu regeln, wird der Durchmesser
des Stammes kontinuierlich gemessen und der Hydraulikdruck wird
mittels Regel- und Rechnerausstattung so geregelt, dass die Druckkraft
zunimmt, je größer der Durchmesser
des Stammes ist, d. h. die Druckkraft, die auf ein und denselben
Stamm während
seines Vorschubs ausgeübt
wird, wird verringert, während der
Stamm gefördert
wird. Es ist von wesentlicher Bedeutung, dass die Druckkraft nicht
zu groß gemacht
wird, da eine erhöhte
Druckkraft zu erhöhter Reibung
zwischen den Entastungsmessern und dem Stamm und somit zu einer
Erhöhung
der Beanspruchung der Vorschubwalzen bei zunehmender Baumvorschubkraft
führt.
Aus diesem Grund ist es daher von wesentlicher Bedeutung, dass das
Messen des Durchmessers auf eine genaue Weise ausgeführt werden
kann. Genaues Messen des Durchmessers ist außerdem von wesentlicher Bedeutung,
weil die Optimierung der Markierung des Stammes zum Querschneiden,
die von der Rechnerausstattung berechnet wird, genau auf dem Durchmesser
des Stammes basiert. Genaues Messen des Durchmessers erfordert,
dass der Stamm während
des Messens korrekt in dem Spalt zwischen den Entastungsmessern
platziert wird, d. h. korrekt gegen den Träger stößt, der durch das obere feststehende
Entastungsmesser gebildet wird. Dies ist jedoch nicht immer der Fall,
da die schwenkbaren Entastungsmesser manchmal dazu neigen, als Folge
des Gewichts des Stammes etwas „zurückzuspringen". Die schwenkbaren
Entastungsmesser können
außerdem „zurückspringen" oder geöffnet werden,
weil ein Baum, der im Wesentlichen horizontal in dem Eingriff-Harvesterkopf platziert
ist, während
des Verarbeitens zum Beispiel in einem anderen Baum feststeckt oder
der Fahrer der Forstmaschine, an der der Kopf befestigt ist, bei
seinem Manövrieren
des Kopfes relativ zu dem Baum oder dem Stamm nicht flexibel genug
ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
bereitzustellen, um die von den schwenkbaren Entastungsmessern erzeugte Druckkraft
so zu regeln, dass die schwenkbaren Entastungsmesser sicher zu einer „geschlossenen" Position zurückgeführt werden,
sobald sie „zurückspringen".
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren erfüllt,
das den Typ, der mittels Einleitung angegeben wurde, aufweist und
dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Durchmesserwerte, die
während
des Messens des Durchmessers nach und nach gemessen werden, registriert
werden,
dass jeder gemessene Durchmesserwert mit einem vorgegebenen
Durchmesserwert, der aus den Durchmesserwerten des gegenwärtigen Stammes, die
zuvor während
des Vorschubs des Stammes registriert wurden, gewählt wird,
verglichen wird,
dass, wenn ein gemessener Durchmesserwert
als diesem vorgegebenen Durchmesserwert gleich oder größer als
dieser festgestellt wird, die Druckkraft auf einen korrektiven Kraftwert
erhöht
wird, der erheblich höher
als der Druckkraftwert ist, der in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen
Regeldiagramm diesem gemessenen Durchmesserwert entspricht, und
dass
dieser korrektive Kraftwert vorgehalten wird, bis ein später gemessener
Durchmesserwert unter einen Bezugswert fällt, der etwas größer als
der vorgegebene Durchmesserwert oder gleich diesem ist,
wonach
die Druckkraft wieder erneut in Übereinstimmung
mit dem vorgegebenen Regeldiagramm geregelt wird.
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Vorzugsweise
ist der korrektive Kraftwert gleich dem Wert der Druckkraft oder
größer als
dieser, der in Übereinstimmung
mit dem Regeldiagramm auf den Stamm ausgeübt wird, wo sein Durchmesser am
größten ist.
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Der
vorgegebene Durchmesserwert ist vorzugsweise gleich dem niedrigsten
registrierten Durchmesserwert des gegenwärtigen Stammes.
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Vorzugsweise
ist der Bezugswert gleich dem vorgegebenen Durchmesserwert.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
ausführlicher
beschrieben.
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1 zeigt
einen Eingriff-Harvesterkopf während
des Verarbeitens eines Baums.
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2 zeigt
eine Entastungsmesseranordnung und Schaltungen, die zum Regeln derselben angeordnet
sind.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführung
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Der
in 1 gezeigte Eingriff-Harvesterkopf 1 ist
eingerichtet, um Bäume
zu fällen
und zu verarbeiten, und hat ein Gehäuse 2, mit dessen
Hilfe der Kopf an einer Forstmaschine (nicht gezeigt) befestigt ist.
Das Gehäuse 2 definiert
einen Baumvorschubweg, d. h. einen Weg, entlang dem ein gefällter Baum 3 durch
den Kopf 1 hindurch zum Verarbeiten gefördert wird. Dieser Weg ist
im Wesentlichen horizontal, wenn der Eingriff-Harvesterkopf 1 in
seiner Verarbeitungsposition ist, wie in 1 gezeigt.
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Zusätzlich hat
der Eingriff-Harvesterkopf 1 zwei drehbare Vorschubwalzen 4,
die auf jeder Seite des Baumvorschubweges angeordnet sind, wobei von
diesen Vorschubwalzen nur eine in 1 sichtbar
ist, und die zu dem Baumvorschubweg hin und von diesem weg bewegt
werden können,
um Bäume mit
variierenden Stammdurchmessern zu greifen und entlang diesem Weg
zu fördern.
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Der
Eingriff-Harvesterkopf 1 hat außerdem zwei Entastungsmesseranordnungen 5 und 6,
die mit einem Abstand zueinander entlang dem Baumvorschubweg angeordnet
sind. Jede Anordnung 5 und 6 hat drei Messer,
von denen eines feststeht und zwei beweglich sind und die zusammen
den Stamm 3 umschließen.
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Die
Entastungsmesseranordnung 6, die auf der rechten Seite
in 1 gezeigt wird, d. h. sich der Spitze des Baums 3 am
nächsten
befindet, und die bewegliche Messer 6a und 6b und
ein feststehendes oberes Messer 6c hat, wird in 2 ausführlicher
gezeigt. Die beweglichen Messer 6a und 6b können jeweils über eine
Achse 7a bzw. 7b, die parallel zu dem Baumvorschubweg
ist, geschwenkt werden, um von unten den Stamm 3 gegen
das feststehende Messer 6c, das einen feststehenden Träger bildet,
zu drücken
und zu sammen mit dem feststehenden Messer den Stamm zu umschließen. Die
beweglichen Messer 6a und 6b können mittels einer doppeltwirkenden Hydraulikzylinderanordnung 8a und 8b geschwenkt werden,
wovon jeder, nämlich
der Zylinder 9a bzw. 9b, an dem Gehäuse 2 angelenkt
ist, wobei deren Kolbenstange 10a bzw. 10b an
dem Messer 6a bzw. 6b angelenkt ist. Die beweglichen
Messer 5a und 5b in der Entastungsmesseranordnung 5,
die links in der 1 gezeigt wird, können auf
dieselbe Weise mittels jeweils einer Hydraulikzylinderanordnung
geschwenkt werden. Die beweglichen Messer 5a und 5b können somit
auf dieselbe Weise geschwenkt werden wie die beweglichen Messer 6a und 6b.
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Die
Entastungsmesseranordnung 6 hat eine Messeinrichtung 11 zum
Messen des Durchmessers des Stammes 3, der durch den Eingriff-Harvesterkopf 1 hindurch
gefördert
wird. Die Messeinrichtung 11 besteht aus einem Impulsgenerator 11a und 11b,
der an jedem der zwei beweglichen Messer 6a bzw. 6b der Entastungsmesseranordnung 6 angeordnet
ist, und misst den Durchmesser des Stammes 3 indirekt durch
Messen der Schwenkposition der beweglichen Messer 6a und 6b.
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Der
Eingriff-Harvesterkopf 1 hat außerdem eine Sägevorrichtung 12.
Die Sägevorrichtung 12 hat eine
Führungsstange 13,
die mit dem Gehäuse 2 verbunden
ist, um über
eine Achse parallel zu dem Baumvorschubweg zu schwenken. Die Führungsstange 13 trägt eine
Sägekette 14,
die daran befestigt ist und die durch einen Hydraulikmotor 15,
der an dem Gehäuse 2 angeordnet
ist, angetrieben wird. Die Führungsstange 13 kann
mit Hilfe einer doppeltwirkenden Hydraulikzylinderanordnung 16 zwischen
einer oberen Anfangsposition, in der sich die Führungsstange 13 über dem
abzuschneidenden Stamm 3 befindet, und einer unteren Endposition,
in der die Sägekette 14 den
dicksten Stamm, der mittels des Eingriff-Harvesterkopfes 1 verarbeitet
werden kann, abgeschnitten hat, d. h. eine Position, in der sich
die Führungsstange 13 mit
einem Abstand unter diesem Stamm befindet, geschwenkt werden.
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In 2 bezeichnet
P die abgehende Rohrleitung von einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt),
die durch einen Dieselmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird, der
außerdem
die Forstmaschine, an der der Eingriff-Harvesterkopf 1 befestigt
ist, antreibt. T bezeichnet eine Rohrleitung, die zu einem Behälter 17 führt.
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Die
Rohrleitung P ist über
ein elektrisch geregeltes Druckregelventil 18 mit einem
elektrisch geregelten Mehrwegventil 19 verbunden. Die Rohrleitung
T ist ebenfalls mit dem Ventil 19 verbunden. Eine Kammer
der Hydraulikzylinder 8a und 8b ist über ein
Rohrleitungssystem 20 mit dem Ventil 19 verbunden
und ihre zweite Kammer ist über
ein Rohrleitungssystem 21 mit dem Ventil 19 verbunden.
Die Hydraulikzylinderanordnungen, die mit den Messern 5a und 5b in
der Entastungsmesseranordnung 5 verbunden sind, sind auf
dieselbe Weise wie die Hydraulikzylinderanordnungen 8a und 8b mit
den Rohrleitungssystemen 20 und 21 verbunden.
Ein Regelrechner 22 ist mit den Ventilen 18 und 19 verbunden,
um sie zu regeln. Die Impulsgeneratoren 11a und 11b sind
mit dem Regelrechner 22 verbunden.
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Das
Ventil 19 kann drei unterschiedliche Positionen einnehmen,
nämlich
eine erste Position, die in 2 gezeigt
wird, in der die Rohrleitung P mit dem Rohrleitungssystem 20 kommuniziert
und die Rohrleitung T mit dem Rohrleitungssystem 21 kommuniziert,
eine zweite Position, in der die Rohrleitung P mit dem Rohrleitungssystem 21 kommuniziert
und die Rohrleitung T mit dem Rohrleitungssystem 20 kommuniziert,
und eine dritte Position, in der all diese Verbindungen unterbrochen
sind.
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Bei
Verwenden eines Eingriff-Harvesterkopfes 1 wird ein Stamm 3 mittels
der Vorschubwalzen 4 durch den Kopf hindurch gefördert. Der
Stamm 3 wird mit seinem Stumpfende voraus gefördert, d.
h. so, dass sich sein Durchmesser in dem Bereich der Messeinrichtung 11 kontinuierlich
vermindert. Der Stamm 3 wird durch die beweglichen Messer 5a, 5b bzw. 6a, 6b gegen
die feststehenden Messer in den zwei Entastungsmesseranordnungen 5 und 6 gedrückt. Die drei
Messer in jeder Entastungsmesseranordnung 5 und 6 umschließen zusammen
den Stamm 3, um ihn während
seines Vorschubs zu entasten. Die Druckkraft, die von den beweglichen
Entastungsmessern 5a, 5b und 6a, 6b auf
den Stamm 3 ausgeübt
wird, wird verringert, während
der Stamm gefördert
wird, und somit vermindert sich sein Durchmesser.
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Der
Regelrechner 22, der während
des Vorschubs des Stammes 3 das Ventil 19 in seiner
ersten Position hält
(2), empfängt
die Messsignale der Impulsgeneratoren 11a und 11b,
wobei die Signale die Schwenkposition der beweglichen Messer 6a und 6b anzeigen,
und regelt in Abhängigkeit
von diesen Messsignalen, die von dem Regelrechner 22 zu
gemessenen Durchmesserwerten des Stammes 3 umgewandelt
werden, das Druckregelventil 18, um die Druckkraft in Übereinstimmung
mit einem vorgegebenen Regeldiagramm zu verringern. Die Durchmesserwerte,
die nach und nach gemessen werden, werden von dem Regelrechner 22 registriert
und zwar möglicherweise
nach einer vorgegebenen Laufzeit, die zum Beispiel der Zeit entspricht,
die erforderlich ist, um einen Punkt auf dem Stamm 3 von
der Messeinrichtung 11 zu der Führungsstange 13 zu übertragen.
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Der
Regelrechner 22 vergleicht jeden gemessenen Durchmesserwert
mit einem vorgegebenen Durchmesserwert, der aus den Durchmesserwerten
des Stammes 3 gewählt
wird, die zuvor während
des Vorschubs des Stammes, der gerade verarbeitet wird, registriert
wurden. Dieser vorgegebene Durchmesserwert ist hier dem niedrigsten
registrierten Durchmesserwert des Stammes 3, der gerade verarbeitet
wird, gleich. Wenn die beweglichen Messer 6a und 6b,
die mit den Impulsgeneratoren 11a und 11b ausgestattet
sind, aus einem Grund leicht geöffnet
sind und somit den Stamm 3 nicht korrekt gegen das feststehende
Messer 6c drücken
oder sogar Gefahr laufen, in einem solchen Maße geöffnet zu werden, dass der Stamm 3 auf
den Boden fallen kann, entsprechen die von den Impulsgeneratoren erzeugten
Messsignale einem Durchmesserwert des Stammes, der größer ist
als der niedrigste registrierte Durchmesserwert dieses Stammes 3.
Durch Regeln des Druckregelventils 18 erhöht der Regelrechner 22 dann
die Druckkraft, die durch die beweglichen Messer 5a, 5b und 6a, 6b ausgeübt wird,
auf einen korrektiven Kraftwert, der erheblich höher ist als der Druckkraftwert,
der in Übereinstimmung
mit dem vorgegebenen Regeldiagramm diesem gemessenen Durchmesserwert
des Stammes gleich ist. Dieser korrektive Kraftwert ist hier dem
Wert der Druckkraft gleich oder ist größer als dieser, die in Übereinstimmung
mit dem Regeldiagramm auf den Stamm 3 ausgeübt wird,
wo sein Durchmesser am größten ist.
Der korrektive Kraftwert wird vorgehalten, bis ein später gemessener
Durchmesserwert desselben Stammes 3 unter einen vorgegebenen
Bezugswert fällt,
der etwas größer als
der vorgegebene Durchmesserwert oder gleich diesem ist. Nachfolgend
wird die Druckkraft wieder erneut in Übereinstimmung mit dem Regeldiagramm
geregelt.