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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kettensäge, montiert auf einer Baumerntemaschine,
und bezieht sich insbesondere auf den Mechanismus für das Montieren
der Führungsstange
der Kettensäge auf
die Baumerntemaschine.
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Baumerntemaschinen
umfassen vielen verschiedenen Typen. Im allgemeinen umfassen sie
ein Fahrzeug, einen sich von dem Fahrzeug erstreckenden, bewegbaren
Arm oder Baum, und eine an dem distalen Ende des Baums montierte
Kettensäge.
Die Kettensäge
wird mechanisch und ferngelenkt gegen den Boden des Baums in Position
manövriert,
und die Stange und Kette schneiden mit einer kraftvollen Schwingbewegung
in den Baumstamm hinein und durch denselben hindurch. Kettensägen, egal
ob manuelle oder Baumerntemaschinen-Kettensägen, weisen bezüglich der
Art und Weise, auf welche sie am Maschinenkopf der Säge montiert
werden, Ähnlichkeiten
auf. Die Stange ist gestreckt, und definiert in Kombination mit
einem am Maschinenkopf der Kettensäge montierten Kettenantriebsritzel
einen ovalen Führungspfad
für die
Kettensäge.
Die Führungsstange
ist mit dem Stangenende nahe des Kettenantriebsritzels an dem Maschinenkopf
montiert. Die Stange ist anfänglich
in Richtung des Kettenantriebsritzels und von demselben hinweg verschiebbar
montiert. The Kette ist auf dem Ritzel und der Führungsstange montiert, und
die Führungsstange
wird dann verschiebbar von dem Ritzel hinweg bewegt, um die Kette
zu spannen. Wenn die gewünschte
Spannung erreicht ist, wird die Führungsstange am Maschinenkopf,
und daher in der gewünschten
Position relativ zu dem Ritzel, festgeklemmt.
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Um
eine solche Schiebebewegung zu erlauben, hat das Ende der Stange
einen gestreckten Montageschlitz. Bei der manuellen Kettensäge steht ein
Paar an dem Maschinenkopf befestigter, beabstandeter Bolzen durch
den Schlitz hervor, um die Stange korrekt ausgerichtet zu halten,
aber ein axiales Gleiten der Stange zu erlauben. Wenn die Stange korrekt
gespannt ist, werden Muttern auf die Bolzen aufgeschraubt, um die
Stange in Position festzuklemmem.
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Bei
einer Baumerntemaschine wird die für das Spannen der sehr viel
größeren Kette
erforderliche Kraft oft von hydraulischen Spannern geliefert. In solchen
Fällen
wird die Stange anstelle von Bolzen auf einem Montagegerät montiert,
welches einen Boden und einen Gleitblock mit einem Vorsprung beinhaltet,
welcher in den Montageschlitz passt. Der Boden ist feststehend an
dem Maschinenkopf montiert, und der Block ist verschiebbar auf dem
Boden montiert und wird relativ zu dem Boden vorwärts geschoben
und dann mittels Hydraulik in Position festgeklemmt.
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Ein
Problem für
die Erntestange ist das Biegemoment, welches auf die Stange auferlegt
wird, wenn die Stange durch einen Baumstamm getrieben wird. Ein
Drehen der Stange relativ zu dem Baum wird von dem Vorsprung des
Blocks verhindert, welcher in dem Montageschlitz der Stange befestigt
ist, und die auferlegte Kraft kann die Stange buchstäblich spalten.
Um ein solches Spalten zu verhindern ist die Stange mit Bolzenlöchern auf
jeder Seite des Schlitzes ausgestattet, und die Stange ist zusätzlich mit dem
Gleitblock verbolzt. Dies löst
das Problem des Spaltens der Stange, erzeugt jedoch ein Montageproblem.
Eine solche Stange wird in
US
5 709 254 geoffenbart.
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Um
die Stange auszuwechseln müssen
die Bolzen entfernt werden, bevor die Stange von dem Vorsprung freigeschoben
werden kann. Bei der Montage einer Ersatzstange müssen die
Bolzen nach dem Gleiten der Stange auf den Vorsprung erneut durch
die Bolzenlöcher
in die Stange und in den Block eingesetzt werden.
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Das
auftretende Problem ist die Zeit, welche für das Entbolzen und Verbolzen
der Stange für
ein jedes Auswechseln erforderlich ist, und der menschliche Aspekt
erregt noch mehr Besorgnis, wenn die Bolzen einfach nicht festgestellt
werden, d.h. als ein Resultat von Sorglosigkeit, oder wenn ein oder
mehrere Bolzen während
des Wechsels gelegentlich verloren gehen (in Schmutz oder Schnee
herunterfallen), oder einfach auf Grund von ungünstigen Wetterbedingungen,
d.h. ein Betreiber führt
den Wechsel bei Temperaturen von 20 Grad unter Null durch und lässt die
Bolzen absichtlich ab.
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Das
oben beschriebene Problem kann im Wesentlichen durch das Anwenden
der vorliegenden Erfindung vermieden werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Baumerntemaschine nach Anspruch 1 geboten.
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Die
Stift- oder Bolzenlöcher
werden geschlitzt, um das Loch zum Ende der Stange hin auf die gleiche
Weise zu öffnen
wie den Montageschlitz. Die Bolzen können dauerhaft an dem Block
installiert werden, und die Stange gleitet einfach in Eingriff mit den
Bolzen sowohl wie dem zentrierten Vorsprung. Eine lösbare Klemme
kann angewendet werden, um den Block an deren Boden zu befestigen,
und die Stange ist dadurch an dem Maschinenkopf befestigt. Der einzige
oder der Hauptgrund für
die Bolzen, d.h. das Verhindern von Spalten, wird von dieser Verbesserung
vollständig
beibehalten.
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Der
Gleitblock kann relativ zu einem Ritzel der Erntemaschine für das Montieren
und Spannen einer Kettensägenschlaufe
der Erntemaschine bewegbar sein.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform verfügt die Führungsstange über eine
Dicke, eine Breite, und eine Länge,
und eine Reihe von aus dem Abschlußende in Längsrichtung entlang der Führungsstange
hervorstehenden Schlitzen, wobei der genannte Gleitblock eine Trennung
zwischen Blockabschnitten für
das Empfangen der Stangendicke aufweist, und wobei der genannte
Vorsprung und der genannte, wenigstens eine Stift sich zwischen
den Blockabschnitten erstrecken und kooperativ für das Anliegen gegen die Schlitze
in der Stange angeordnet und konfiguriert sind, wobei die Stange
in die Blocktrennung zwischen den Blockabschnitten einführbar ist,
für das
Einstellen der Führungsstangenschlitze
auf den Vorsprung und wenigstens einen Stift.
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Es
folgt eine vollständigere
Liste der wahrgenommenen Vorteile der Erfindung:
- 1.
Reduziert die Zeit für
das Auswechseln der Stange.
- 2. Macht das Bereitstellen eines Schraubenschlüssels unnötig.
- 3. Verhindert das Verlieren von Schraubenschlüsseln und
Stiften, wenn diese in Schnee oder Gebüsch herabfallen.
- 4. Beseitigt die Versuchung, die Stange mit nur einem Stift
zu betreiben, wenn der andere verloren wurde.
- 5. Stellt einen feststehenden Stift oder eine andere Form bereit,
welche sich während
der Anwendung nicht wie die Gewindestifte lösen wird. (Lose Stifte können ausreichend
Bewegung aufweisen, um in einer gebrochenen Stange zu resultieren.)
- 6. Ermöglicht
das Stützen
des Stiftes an beiden Enden für
größere Stabilität, da er
nicht entfernt werden muss. (Einige Stifte des aktuellen Standes
der Technik werden kurz gefertigt und nur an einem Ende gestützt, um
das Entfernen und die Installation zu vereinfachen.)
- 7. Erlaubt der Stange, aus der Klemme zu gleiten, wenn die Kette
versehentlich gebrochen wird und die Stange und Kette in dem Baum
festsitzen. Dies verringert die Chance eines Brechens von Stange
und Montagekissen, welches resultiert, wenn der Erntemaschinenkopf
mit Gewalt aus dem Baum heraus gezogen wird.
- 8. Erlaubt der Stange, aus der Klemme zu gleiten, wenn die Kette
absichtlich vom Betreiber gebrochen wird, weil die Stange und Kette
in dem Baum festsitzen. Dies verringert die Chance eines Brechens
von Stange und Montagekissen, welches resultieren würde, wenn
der Erntemaschinenkopf mit Gewalt aus dem Baum heraus gezogen wird.
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Die
Erfindung und deren Vorteile werden nach Bezugnahme auf die folgenden,
beispielhaften detaillierten Beschreibungen und die beiliegenden Zeichnungen
verständlicher
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Ansicht einer Führungsstange nach
dem aktuellen Stand der Technik;
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2 ist
eine Ansicht eines Abschnitts einer Baumerntemaschine;
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3 ist
eine Ansicht einer Führungsstange der
vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Querschnittsansicht der Montagestruktur, mittels welcher die
Führungsstange
an der Baumerntemaschine von 2 montiert
wird, entlang der Linien 4-4 von 7 gesehen;
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5 ist
eine Ansicht ähnlich
der in 4 und zeigt eine weitere Montageanordnung;
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6 illustriert
eine Modifizierung der Montagestruktur von 4, ermöglicht durch
die Stange von 3; und
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7 ist
eine perspektivische Ansicht und illustriert die Montagestruktur
mit ihren verschiedenen Komponenten in explodiertem Verhältnis.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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2 illustriert
einen Baumabschnitt 10 einer Baumerntemaschine. Der Baumabschnitt 10 ist auf
einem mobilen Fahrzeug (nicht dargestellt) montiert. Ein Erntemaschinenkopf 20 ist
an dem Baum montiert und umfasst einen Kettensägenmaschinenkopf, welcher einen
Kettenantriebsritzel, welcher die Kettensäge 22 um eine Führungsstange 38 (30)
herum treibt, rotierbar antreibt. Grundsätzlich ist der Erntemaschinenkopf 50 bewegbar,
um gegen einen Baum 12, welcher gefällt werden soll, positioniert werden
zu können,
und umfasst einen Klemmmechanismus 14, 16, welcher
den Erntemaschinenkopf 20 an dem Baum 12 festklemmen
wird. Die Führungsstange 38 (30),
um welche die Sägekette 22 geführt ist,
wird dann wie durch Pfeil 24 angedeutet gedreht, um durch
den Stamm des Baums 12 zu schneiden. Es wird während dieses
Verfahrens eine große
Kraft auf die Führungsstange 38 (30)
auferlegt, und die Führungsstange 38 (30)
muss daher auf geeignete Weise montiert und auf der Baumerntemaschine
gestützt
werden.
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1 illustriert
eine Führungsstange 30 nach
dem Stand der Technik, welche mit der Baumerntemaschine angewendet
wurde und an derselben montiert werden kann. Ein Mittelschlitz 32 ist
in dem Endabschnitt der Führungsstange 30 vorhanden.
Durchgehende Bohrungen 34 sind in dem Endabschnitt der
Führungsstange 30 vorhanden
und sind auf jeder Seite des Mittelschlitzes 32 positioniert.
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7 illustriert
das Montagegerät,
mittels welchem die Führungsstange
von entweder 1 oder 3 an der
Baumerntemaschine von 2 montiert wird. Das Montagegerät umfasst
einen Boden oder ein Bodenteil 46, welches an dem Maschinenkopf
des Erntemaschinenkopfs 20 von 2 befestigt
ist. Ein Ritzel S wird von dem Maschinenkopf getrieben und ist an
der Hinterseite des Bodens wie angedeutet in der kreisförmigen Öffnung montiert und
auf eine Führungsstange 38 (30)
ausgerichtet, welche in dem Gleitblock 48 montiert ist.
Das Verhältnis
zwischen der Führungsstange 38 (30),
dem Gleitblock 48 und dem Bodenteil 46 nach deren
Zusammenbau ist in der Teilansicht von 4 illustriert.
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Die
Montage oder das Entfernen der Führungsstange 30 an
oder von der Baumerntemaschine von 2 (im Unterschied
zu Stange 38) erfordert, dass die Stifte (Bolzen) 50 von 4 (oder
die Stifte (Bolzen) 60 von 5) entfernt
werden, bevor die Führungsstange 30 entfernt
oder installiert werden kann. Die Installation der Führungsstange 30 wird durch
Entfernen der Stifte 50 (60) erzielt. Die Führungsstange 30 wird
dann zwischen den Gleitblock 48 und das Bodenteil 46 geschoben,
so dass der Mittelschlitz 32 der Stange 30 (1)
einen Schulterabschnitt (Vorsprung) 56 des Gleitblocks 48 empfängt. Die
Bohrungen 34 der Führungsstange 30 sind
auf die Gewindebohrungen 52 des Gleitblocks 48 ausgerichtet.
Die Stifte 50 (60) sind in den Bohrungen 52 installiert,
wobei die Stifte sich durch die Bohrungen 34 der Führungsstange 30 erstrecken.
Die Hydraulik der Erntemaschine wird aktiviert, um zuerst die Stange zu
spannen (Kraft F1 in 7), und
dann den Block 48 auf dem Boden 46 festzuklemmen
(Kraft F2 wirkt gegen den Zylinder 70 in 4),
um die Installation der Führungsstange 30 abzuschließen. Entfernen der
Führungsstange 30 erfordert
auch das Entfernen der Stifte 50 (60) von dem
Gleitblock 48. Auf typische Art und Weise werden die Stifte 50 (60)
entfernt, nachdem die Klemmkraft F2 von
dem Zylinder 70 aufgehoben wurde. Die Kette wird dann entfernt
und erlaubt das Entfernen der Stange 30 von dem Gleitblock 48.
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Eine
der Sorgen mit der oben aufgeführten Anordnung
ist die Möglichkeit,
dass entweder einer oder beide der Stifte 50 (60)
nicht installiert werden, wenn die Führungsstange 30 an
der Erntemaschine befestigt wird. Die Stifte, wenn installiert,
liefern die notwendige Stützung
für die
Führungsstange,
um ein Spalten der Mitte oder eine andere Beschädigung durch die Kräfte zu verhindern,
die während
eines Schneideverfahrens auf die Stange auferlegt werden.
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3 illustriert
eine Führungsstange 38, welche
für die
Anwendung in der Baumerntemaschine von 2 besonders
geeignet ist. Die Führungsstange 38 hat
einen offenendigen Mittelschlitz 40, welcher den Schulterabschnitt 56 des
Gleitblocks 48 empfangen wird, wenn dieser auf der Erntemaschine installiert
wird. Die Führungsstange 38 hat
offenendige Schlitze 42 in ihrem Abschlußabschnitt,
mit einem Schlitz 42 auf jeder Seite des Mittelschlitzes 40 positioniert.
Die offenendigen Schlitze 42 werden die Stifte 50 (60)
des Gleitblocks 48 empfangen und gegen dieselben anliegen,
wenn die Stange 38 an der Erntemaschine installiert wird.
Die Stifte 50 (60) müssen für das Montieren der Stange
von 3 niemals entfernt werden.
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4 und 5 illustrieren
zwei verschiedene Montageblockanordnungen für das Montieren einer Führungsstange
an die Erntemaschine von 2. Grundsätzlich besteht der Unterschied
zwischen dem Mechanismus von 4 und dem Mechanismus
von 5 daraus, dass der Mechanismus von 4 lange
Stifte 50 verwendet, welche sich durch die Führungsstange 38 erstrecken
und weiter in den Bohrungen 54 gestützt werden. Die Stifte 60 der
Gleitklemme 48 von 5, welche
in den Bohrungen 52 installiert sind, erstrecken sich in
die Führungsstange 38 hinein
und durch dieselbe hindurch, aber nicht über dieselbe hinweg. In beiden
Anordnungen ist ein Schulterabschnitt 56 der Gleitklemme 48 von
einer Größe, die
in den Mittelschlitz 40 der Führungsstange 38 passt.
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Mit
Bezug auf 7 und das Spannen und Festklemmen
der Stange 38 relativ zu dem Maschinenkopf wird der Gleitblock 48 mittels
eines bekannten hydraulischen Mechanismus von dem Kettenantriebsritzel
S hinweg gezwungen (F1), um Spannung auf
die um die Führungsstange 38 und
das Kettenantriebsritzel gelegte Sägekette zu erzeugen. Wenn der Gleitblock 48 korrekt
gespannt ist, ist derselbe lateral in Richtung des Bodens 46 mittels
der Kraft des Zylinders 70 wie durch Pfeil F2 angedeutet
bewegbar (Pfeil 72 wie in 4 dargestellt).
Diese Aktion klemmt den Block 48 und die Führungsstange 38 an dem
Bodenteil 46 fest, und verriegelt dadurch die Position
der Stange 38 relativ zu dem Ritzel S. Die Stangenspannkraft
F1 kann dann entfernt werden, und die Stange
und das Ritzel werden in diesem Spannungsverhältnis gehalten.
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Das
Design der Führungsstange 38 erlaubt das
einfache Installieren und Entfernen der Führungsstange 38 von
der Baumerntemaschine. Ein deutlicher Vorteil der Anordnung der
Führungsstange 38 ist
die Tatsache, dass keiner der Stifte 50 (60) von der
Gleitklemme 48 entfernt werden muss, um die Installation
oder das Entfernen der Führungsstange 38 durchzuführen. Dementsprechend
wird man verstehen, dass Gewindestifte 59 (60)
durch dauerhaft installierte Stifte 50' (60') ohne Gewinde wie in 6 illustriert
ersetzt werden können.
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Das
Entfernen der Führungsstange 38 ist auch
einfach und schnell durchzuführen.
Die Festklemmaktion des Zylinders 70 wird gelöst und erlaubt dem
Gleitblock 48, sich in Richtung des Kettenantriebsritzels
S zu bewegen und so die Spannung der um das Kettenantriebsritzel
und die Führungsstange 38 gelegten
Sägekette
aufzuheben. Die Bewegung der Gleitklemme 48 in Richtung
des Kettenantriebsritzels reicht aus, um genug Durchhang in der
Sägekette
zu erzeugen, um das Entfernen der Sägekette von der Führungsstange 38 zu
ermöglichen.
Die Führungsstange 38 wird
dann einfach von den Stiften (50, 60, oder 50') und der Schulter 56 der
Gleitklemme 48 heruntergeschoben.
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Ein
Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass Modifizierungen und
Variationen durchgeführt
werden können,
ohne von dem wirklichen Geist und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
Eine solche Modifizierung ist das Bereitstellen von nur einem der
Schlitze 42. Eine Seite der Stange wird stärker gespannt
als die andere, und wenn die Stange asymmetrisch entworfen ist,
können
ein Schlitz und Haltebolzen als ausreichend bezeichnet werden. Die Erfindung
soll daher nicht auf die beschriebenen und illustrierten Ausführungsformen
beschränkt
werden, sondern soll mittels der beiliegenden Ansprüche bestimmt
werden.