NL1031324C1 - Mechanisme ter modernisering van het oogsten van bomen. - Google Patents

Description

-1 -

Mechanisme ter modernisering van het oogsten van bomen.

Onderwerp.

5

Het machinaal oogsten van voornamelijk niet-grote bomen, bij voorkeur op plantage-rij-standen, met behulp van een rijdende ‘ver-chip/chunk’ machine, welke is voorzien van; (a) een ‘dump-kooi’, en (b) een complex mechanisme, (dat bestaat uit een combinatie van: afzaag-wiel, met verstelbare klem- en kantel mechanismes).

10 Genoemd mechanisme is zowel draaibaar rond-, alsmede in- en uitschuifbaar langs-, een en dezelfde as, welke ook nog angulair instelbaar is en welke gemonteerd is op een draaitafel-constructie, die over 360° kan rond-draaien.

Samenvatting.

15

Mechanisatie van het oogsten van bomen, vooral voor cellulose-productie, is hoogst wenselijk. Heden ten dage zijn: arbeids-, materiaal- en brandstof-kosten van het conventioneel oogsten van bomen even kostbaar geworden, als het staand, te oogsten hout, waard is. Ook is het, in de periode 2000 - 2006, duidelijk aan het 20 worden dat cellulose, als een energie-voorziener, procentueel, vergeleken met alle andere energie-bronnen, een toenemende, belangrijke rol zal gaan spelen in de komende decaden. De toepassing van het mechanisme dat afzaagt, klemt en kantelt, wat we in het volgende zullen aanduiden met (‘ZKK’), samen-gebracht in een constructie op een rijdende ‘chipper/chunker’, welke we in het volgende aan zullen 25 duiden met (‘RCC’), welke voorzien is van een dump-kooi, waarin geproduceerde grove chips kunnen worden geaccumuleerd, maakt een aantal belangrijke bosbouw praktijken mogelijk, te weten: (a) Schoonmaken van bos aanplantingen, door wegneming van ongewenst v groeiend hout- en struikgewas.

30 (b) Schoonmaken van woest en verwilderd land, zodat het geschikt wordt voor nieuwe aanplanting.

1 03132 4 -2- (c) Verwijdering van takken tot op ongeveer 4m hoogte.

(d) Eerste commerciële kapping, (oftewel selectieve uitdunning).

(e) Volgende commerciële kappingen voor bepaalde houtsoorten, b.v. eucalyptus.

5 In de meeste gebieden ter wereld, anders dan in Noord Amerika en Noord Eurpa worden hout standen, ook kleinere bomen, nog steeds geoogst met behulp van draagbare keUing-zaagmachines, hetgeen vele gevaren en ongelukken met zich meebrengt. Het hout dat voor cellulose- en energie doeleinden wordt geoogst, wordt meestal te velde nog verzaagd tot lengtes welke beneden de toegestane laadbreedte 10 liggen. Door toepassing van bosbouw machines, die uitgerust worden met het complex-mechanisme, dat het onderwerp van deze uitvinding is, wordt de factor menselijke arbeid tot een minimum teruggebracht, zowel bij het oogsten, als voor het transport van het product.

15 Beschrijving.

(a) Machinerie (als geheel)

De samengestelde machinerie, waarmede het volledig gemechaniseerd oogsten 20 van kleinere bomen mogelijk is, wordt getoond in Figuren la en lb. Toelichting:

Het mechanisme wat deze uitvinding betreft (‘ZKK’), ligt binnen de gearceerde rechthoek, welke aangegeven is met (1). De in-/-uitschuifbare ‘boom’ is aangeduid met (2). M.b.v. hydraulische cylinder (3) kan ‘boom’ (2) tot op wel 70° ta.v. de horizontaal worden ingesteld. (4) is de ‘ver-chip/chunk’ machine; (5) is de inlaat 25 van (4); (6) is de locatie van de motor, welke ‘chipper/chunker’ en de hydraulic pomp aandrijft. (7) wijst de locatie van de rijd-motor/transmissie aan. (8) toont de ‘dump-kooi’, waarvan de bovenkant is uitgevoerd met metaal-gaas, (8a); (9) is een klep met op afstand bediende vergrendeling. (10) duidt een mobiele stoep en verhoging aan, voor het hoger brengen van de achter-as van de rijdende ‘chipper/ 30 chunker’, wat het dumpen van de grove ‘chips’ in trechter (11) makkelijker maakt.

1 031 32 4 -3-

Ventilator (12) kan dan d.m.v. het aanblazen van venturi (13) de grove ‘chips’ in trailer (14) blazen; de bovenkant (14a) bestaat eveneens uit metaal-gaas. (15) duidt de behuizing aan voor de bediening van de machinerie, alsmede voor het 5 rijden naar- en in bos-standen en voor aflevering van geproduceerde grove ‘chips’ naar de locatie, waar de laad trailer-truck (14) zich bevindt. Behuizing (15) is samen met ‘boom’ (2) gemonteerd op genoemde draaitafel-constructie (25).

‘ZKK’ mechanisme.

10

Figuren (2a) en (2b) tonen een zij- en voor-aanzicht van het ‘ZKK’ mechanisme.

De aandrijving van dit mechanisme kan of hydraulisch of electrisch worden uitgevoerd. Vooral indien bomen met een diameter van minder dan 24 cm worden geoogst, biedt de electrisch uitvoering de voordelen van veel geringer gewicht in 15 vergelijk met een hydraulische uitvoering; de laatste uitvoering is beduidend meer kwetsbaar (lekken) en heeft beduidend groter aandrijfenergie verbruik.

Het zaagwiel (16) zal een diameter van minstens 72 cm moeten hebben, hetgeen een diameter van 24 cm toelaat voor de aandrijf-motor van het zaagwiel. De U-vormige houder (17) is uitschuifbaar over geringe afstand m.b.v. een schroefgang, 20 (18), welke servo gedreven wordt. Bij operatie wordt houder (17) juist rond en tot vlak tegen de te oogsten boom gebracht. Terwijl zaag (16) wordt aangedreven en naar voren bewogen d.m.v. het naar voren schuiven van ‘boom’ (2), drukt tegelijkertijd houder (17) de boom, die wordt afgezaagd, naar voren en opent de zaagsnede-opening, ter voorkoming van het vastlopen van het zaagwiel. Op het 25 laatste punt van af zagen beweegt schroefgang (18) houder (17) verder naar buiten en de boom valt zo veel mogelijk in een vooruit richting. Vervolgens wordt het gehele mechanisme 180° gekanteld rond as-‘XX’ door aandrijving van vertanding v (19) dat met een rondsel (20) aangedreven wordt door servo (21). Bediener bestuurt daarna (3-dimensionaal) grijper (22) tot rond de afgezaagde boom op een afstand 30 van ongeveer 1,50 m van het afgezaagde einde en activeert de grip m.b.v. servo 1 031 324 -4- . mechanisme (23). Genoemde afgezaagde boom kan nu worden ingevoerd in de inlaat (5) van ‘chipper/chunker (4); het verdere transport door de ‘chipper/chunker’ wordt verder bepaald door dit machine-onderdeel zelf, waarbij de grof-heid van de 5 ‘chips’ alsmede de doorvoer-snelheid instelbaar is d.m.v. de snelheids-regeling van de hydraulisch aangedreven vertande voedings-rollen. De grove ‘chips’ worden via geleiding (24) in dump-kooi (8) geslingerd/geblazen, welke wanneer vol, kan worden geleegd ter plekke van- en in de transport trailer (14).

Werkzaamheden ter verbetering van de boomstand: Takken kunnen worden 10 afgezaagd door het ‘ZKK’ mechanisme ongeveer 90° rond te kantelen, waardoor het vlak van het zaagwiel in elk gewenst vlak (vnl verticaal) georienteerd komt te staan en daarna door besturing het zaagwiel tot net boven de tak te brengen, kan door ‘boom’ (2) naar beneden te sturen, de tak wordt afgezaagd. De behendigheid van de bediener speelt een belangrijke rol in alle operaties.

13 Het ‘ schoon’ -hóuden van bos-standen verhoogt de productie daarvan in sterke mate-, ook wordt het gevaar van verlies door bosbrand, daardoor bijna nihil.

Voor de mechanisering van de bosbouw is het nodig dat de aanplantingen ruimte tussen de rijen van minstens 2,80 m. breedte vertonen; de machines worden geconstrueerd met een breedte van 2,10 m. zodat ze legaal over de openbare wegen 20 kunnen rijden, indien dat nodig zou zijn. Indien toch op nauwere stand zou worden aangeplant, is men genoodzaakt het ‘schoon’-houden met handzaag-machines te doen; takken worden verwijderd met kleine handzaag-machines aan het einde van 3 m. lange stijve stelen. Het nadeel is dat al het afgezaagde blijft liggen en dat is bosbrand gevaarlijk. ‘Schoon’-houd operaties met de machinerie uitgevoerd zoals 25 hier is beschreven is verre te prefereren, omdat al het gezaagde wordt ‘verchipt’ en weggevoerd uit de boomstand. In de USA wordt herbebossing en nieuwplant altijd gedaan op ongeveer 3 m. (10 ft.) tussen de rijen; trouwens dit wordt vereist in geval men aldaar subsidie zoekt voor nieuwe aanplantingen. De zelf-rijdende ‘chipper/chunker’, welke een hydraulische besturing heeft d.m.v een scharnier 30 in chassis (26), alsmede dump-kooi (8), vormen geen deel in deze aanvraag.

1 0.91 32 4 -5-

Met (27) wordt de af-te-zagen boom aangeduid. (28) toont de boom, horizontaal van de grond getild m.b.v de grijper (22). Voordat de grip op de stam van de boom wordt gemaakt, rijdt de ‘chipper/chunker’ eerst een stuk naar-voren (1,5 5 - 2,0 meter) om zo een grip te kunnen doen op minstens 1,5 meter afstand van de onderkant van de stam, hetgeen het inbrengen van de stam binnen de ‘chipper’ -inlaat mogelijk maakt met een beweging van ‘boom’ (2) over slechts geringe afstand inwaarts, hetgeen de operatiesnelheid van het oogsten verhoogt.

Gedurende het afzagen wordt continu voldoende druk uitgeoefend op boom 10 (27) in een naar-voren richting, zodat zaagsnede opening (29) gedurende de voorwaartse beweging van het afzaagwiel (16) steeds verder open geforceerd wordt, hetgeen de wrij vingsweerstand verlaagt en het vastlopen van (16) voorkomt. Met het groter worden van hoek (30) gaat boom (27) ook naar-voren héllen, hetgeen de val inluidt. Vlak aan het einde van de zaagsnede wordt de naar-voren 15 beweging vah de U-vormige houder (17) versneld, hetgeen veroorzaakt dat boom (27) binnen seconden naar voren zal vallen. Na de val van de boom, worden grijper en afzaagwiel van plaats verwisseld door een draaiing van draai-schijf mechanisme (19) óver een hoek van ongeveer 180 graden; de ‘chipper’ rijdt naar voren, terwijl grijper (22) geopend wordt m.b.v. cylinder (23) en deze rond de 20 stam van de boom wordt gemanoevreerd. Na het zetten van de grip wordt de stam d.m.v. het inschuiven van ‘boom’ (2) binnen de inlaat (5) van chipper (4) tegen de scherp vertande inlaat-rollen aan gebracht, waarna het verdere transport van de stam naar binnen, alsmede de grofheid van de te produceren ‘chips’, door de rotatie-snelheid van deze rollen wordt bepaald.

25 \ 1 031 32 4

Claims (14)

1. Apparatuur, welke in z’n totaliteit rond een as kan draaien, alsmede daarlangs 5 bewegen binnen afstandslimieten; verder een beperkte- en een onbeperkte hoekverdraaing toelatend ten opzichte van een chassis, waarop genoemde apparatuur is gemonteerd, waarbij een combinatie van een drietal actieve mechanisme-componenten, te weten: een afzaagwiel, een relatief verstelbare houder en een grijper, welke op bepaalde afstanden en onder bepaalde hoeken 10 ruimtelijk ten opzichte van elkaar geplaatst zijn, tezamen worden bestuurd door een bediener, waardoor volledig mechanisch oogsten van kleinere bomen wordt bewerkstelligd.

2. Apparatuur, als in (1), waarbij deze is gemonteerd aan het uiteinde van een 15 in- en uitschuifbare ‘boom’.

3. Apparatuur, als in (1) en (2), waarbij deze, integraal verbonden aan een draaischijf, kan roteren en elke graden-positie kan innemen over een 360° circulair bereik, rond een as, die ook de hartlijn is van genoemde in- en 20 uitschuifbare ‘boom’.

4. Apparatuur, als in (1) en (2), waarbij genoemde in- en uitschuifbare ‘boom’ een angulaire (hoek met het horizontale vlak) verstelbaarheid heeft in het verticale vlak. 25

5. Apparatuur, als in alle voorgaande conclusies, waarbij genoemde in- en uit- \ schuifbare ‘boom’ samen met het voomoemde daaraan gemonteerde mechanisme, dat uit een drietal componenten bestaat, zijn gemonteerd op een horizontale draaitafel-constructie, waarop ook de besturings-behuizing is 30 geplaatst. 1 03132 4 -7-

6. Apparatuur, als in alle voorgaande conclusies, waarbij een afzaagwiel is aangebracht aan het einde van een stijve arm, welke integraal verbonden is aan genoemde draaischijf, welke ruimtelijk een flinke hoek, >400, maakt met de 5 hartlijn van de in- en uitschuifbare ‘boom’.

7. Apparatuur, als in (1), (2) en (3), waarbij een U-vormige houder is aangebracht aan een tweede stijve arm, welke eveneens integraal is verbonden aan genoemde draaischijf, op een afstand van minstens 1,25 m. verwijderd 10 van genoemd afzaagwiel, radiaal gemeten vanuit genoemde hartlijn van genoemde in- en uitschuifbare ‘boom’.

8. Apparatuur, als in (6), waarbij genoemde U- vormige houder continu verstelbaar is in een richting, die parallel is aan de hartlijn van genoemde in- 15 en uitschuifbare ‘boom’.

9. Apparatuur, als in alle voorgaande conclusies, waarbij een continu instelbare grijper integraal is gemonteerd aan genoemde tweede stijve arm, welke integraal verbonden is met genoemde draaischijf, aan de tegenovergestelde 20 zijde t.a.v. die zijde, op afstand waarvan genoemde afzaagwiel zich bevindt.

10. Apparatuur, als in (8), waarbij genoemde grijper een scharnier ophanging heeft vanaf genoemde tweede stijve arm, welke een uitzwaai van tot 600 in de vooruit- en achteruit richtingen toelaat 25

11. Apparatuur, als in alle voorgaande conclusies, waarbij de bekrachtiging van genoemde: (a) rotatie mechanisme, aan het uiteinde van genoemde ‘boom’, \ (b) afzaagwiel, (c) grijper en (d) verstelling van U-vormige houder, hydraulisch is. 30 1 031 324 -8-

12. Apparatuur, als in conclusies (1) t/m (9), waarbij de bekrachtiging van genoemde: (a) rotatie-mechanisme, aan het uiteinde van genoemde ‘boom’, (b) afzaagwiel, (c) grijper en (d) verstelling van U-vormige houder, 5 electrisch is.

13. Apparatuur, als in (11) en (12), waarbij de bekrachtiging van genoemde: (a) rotatie-mechanisme, aan het uiteinde van genoemde ‘boom’, (b) afzaagwiel en (d) de verstelling van U-vormige houder electrisch zijn, 10 terwijl de bekrachtiging van (c) de grijper hydraulisch is.

14. Apparatuur, als in alle voorgaande conclusies, waarbij terwille van gewichtsbeperking, de constructie delen bestaan uit licht-gewichf kunststoffen, waarbij wel genoemde grijper en afzaagwiel uit staal 15 bestaan en genoemde in- en uitschuifbare ‘boom’ b.v. uit ‘dural’. V 1031324