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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Verändern der Größe des Lastraumes einer Arbeitsmaschine und zugleich zum Verschieben der Breite ihrer Bank und der Seitenstütze des Lastraumes der Arbeitsmaschine, wie zum Beispiel einer Runge, mittels dieses Mechanismus. Die Erfindung betrifft ferner eine Bank und ihren Mechanismus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 zum Verschieben der Seitenstütze des Lastraumes wie einer Runge oder einer Wand und zugleich zur Veränderung der Breite des Lastraumes.
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Zur Holzernte sind sich im Gelände mittels Räder oder Walzen bewegende Arbeitsmaschinen, wie zum Beispiel Vollernter bekannt, am Ende deren jeweiliger Balkenkonstruktion eine Holzerntevorrichtung, ein sog. Vollernteraggregat, angeordnet ist, mit welchem der Baumstamm durchtrennt, gefällt, entastet und in Stücke gewünschter Länge gesägt wird. Die gesägten Baumstämme werden mit einem Lastfahrzeug oder Lasttraktor gesammelt, der einen Holzgreifer aufweist und mit welchem die Baumstämme im Lastraum abtransportiert werden. Ein sich auf Rädern bewegendes Lastfahrzeug ist in der
WO 91/14610 A1 angeführt, und diese Arbeitsmaschine weist zwei durch ein Gelenk aneinander gekoppelte Rahmen auf. Der Hinterrahmen ist mit einem Lastraum versehen, in welchem die Baumstämme gesammelt werden. Im Vorderrahmen sind der Steuerraum und die Kraftquelle der Arbeitsmaschine angeordnet.
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Zum Verändern des Lastraumes ist beispielsweise eine Vorrichtung gemäß
SE 420699 B bekannt, bei der die den Lastraum begrenzenden Rungen teleskopisch verlängerbar sind. Eine teleskopisch funktionierende Vorrichtung ist auch in der
SE 426677 B dargestellt. In der
WO-98/39174 A1 eine Verschließvorrichtung dargestellt, mittels welcher die Runge seitlich verschiebbar ist. Ferner ist in der
SE 453907 B eine Verschließvorrichtung zum Verschließen der teleskopischen Runge angeführt. Weitere Lösungen sind u. a. in der
US 1390852 A , in der
DE 199 11 872 A1 und in der Patentveröffentlichung
FI 76295 B angeführt.
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Die Veränderung der Fläche und der Höhe des Lastraumes ist erforderlich, damit die ganze Kapazität des Lastfahrzeugs ausgenutzt werden kann, insbesondere wenn es sich um leichteres oder dem Normalen gegenüber kürzeres Holzmaterial und/oder Baumstämme handelt. Dabei wird nämlich nicht die maximale Kapazität und Tragbarkeit ausgenutzt, auch nicht bei vollem Lastraum, wobei durch Erweiterung des Lastraumes die Holzmenge erhöht werden kann. Die dem Stand der Technik entsprechenden Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass das Öffnen von manuellen Verriegelungen oft unmöglich und ebenfalls gefährlich ist, insbesondere wenn der Lastraum mit Holz gefüllt ist. Daher muss der Lastraum im voraus eingestellt werden, aber es ist schwer, die Menge und das Gewicht des Holzmaterials vorherzusehen.
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Die Größe des Lastraumes lässt sich auch mittels hydraulischer Betätigungseinrichtungen verändern, was sicherer ist, weil diese von dem Steuerraum der Arbeitsmaschine aus gesteuert werden können. Die Systeme benötigen jedoch einen Steuerkreis, Rohrsysteme und Zylinder, die in den Rungen integriert sind, welches zu erheblichen zusätzlichen Kosten führt. Es ist nicht sinnvoll, sie einzusetzen, falls der Lastraum nicht andauernd umgerüstet werden soll. Ferner bilden der Lastraum und die Betätigungseinrichtungen ein Wartungsobjekt, das durch seine Lage außerdem Beschädigungen ausgesetzt ist. Das Losmachen und Einschalten verursachen zusätzliche Arbeit, wodurch es beispielsweise durch das Auswechseln der Rungen zu Verzögerungen kommt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Veränderung der Breite des Lastraums ohne zusätzliche Mittel und in einfacher Weise zu erreichen.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Verändern der Lastraumfläche besonders sicher und setzt nicht voraus, dass der Bediener den Steuerraum der Arbeitsmaschine verlässt. Die Konstruktion ist einfach zu warten und kostengünstig. Die Runge lässt sich auch dann leicht verschieben, wenn sich im Lastraum schon Baumstämme befinden, die die Konstruktion belasten. Durch die Belastung wird zugleich sichergestellt, dass die Runge in gewünschter Stellung bleibt. Der eingesetzte Mechanismus ist derart aufgebaut, dass er ohne separate Verriegelung von selbst, teilweise durch die Schwerkraft, einrastet. Das Gewicht der Last verursacht auch keine Verschiebung von einer Position in die andere. Der Mechanismus kann natürlich auch separat ortsfest verriegelt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist in dem Patentanspruch 1 dargestellt. Ein erfindungsgemäßer Mechanismus ist im Patentanspruch 2 dargestellt.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Runge beispielsweise mittels des eigenen Holzgreifers des Lastfahrzeugs in eine neue Stellung verschiebbar ist. Eine separate Verriegelung ist nicht nötig, da die Konstruktion selbsttätig in die gesetzte Stellung einrastet, insbesondere dann, wenn das in dem Lastraum befindliche Holzmaterial sie mit seiner Kraft beeinflusst. Auch das eigene Gewicht der Runge und der Konstruktion reicht dazu aus, die Runge in gewünschter Position und Stellung zu halten. Bei der Erfindung werden Einwirkungen von Konstruktion, Last und Schwerkraft bei der Funktion der Befestigungskonstruktion und Verriegelung ausgenutzt.
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In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung an Hand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels der Erfindung veranschaulicht, das in den Figuren dargestellt ist.
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1 zeigt einen einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung gemäßen Mechanismus beim Verschieben in eine andere Schwenkstellung und schräg von unten gesehen;
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2 zeigt einen der 1 gemäßen Mechanismus, auf beiden Seiten des Lastraums angeordnet, in einer ersten Betriebsstellung, aus der Fahrrichtung gesehen;
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3 zeigt einen der 1 gemäßen Mechanismus in Vertikalstellung des Schwenkarmes, aus der Fahrrichtung gesehen, und
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4 zeigt einen der 1 gemäßen Mechanismus in einer zweiten Betriebsstellung, aus der Fahrrichtung gesehen.
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Wie angedeutet ist in 1 der Mechanismus 1 speziell zur Verschiebung einer Runge 2 des Lastraumes vorgesehen, wobei insbesondere der Lastraum einer Waldarbeitsmaschine je nach Bedarf horizontal verbreitert oder verengt werden kann. Eine entsprechende Anordnung kann auch bei anderen beweglichen Fahrzeugen eingesetzt werden, die einen Lastraum beispielsweise zum Transportieren von Holzmaterial aufweisen, wobei es sich beispielsweise um Holztransporter, deren Anhänger, Traktoren und deren Anhänger sowie andere, verschiedene, sich im Gelände bewegende Fahrzeuge handelt, mittels welcher beispielsweise Baumstämme bewegt werden. Das Fahrzeug ist vorzugsweise mit einem eigenen Balkensystem und Greifer versehen, mittels welchem der Mechanismus bewegt werden kann.
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Die Runge 2 dient als Seitenstütze, indem sie die horizontale Verschiebung der Last verhindert. Der die Runge 2 tragende Rahmenteil 3 wird oft gebogen oder teilweise U-förmig ausgebildet, wobei er die Last vertikal in Richtung Y trägt und deren Runterfallen verhindert. Die Konstruktion der Runge 2 und der Befestigungsmittel 5 ist derart, dass das Umkippen oder Neigen der Runge 2 unter Belastung verhindert wird. An Stelle der Runge 2 kann auch eine Wand oder entsprechende Seitenstütze vorhanden sein, die für diesen Gebrauch geeignet ist. Das von dem Rahmenteil 3 getragene Ausgangsteil 6 kann die benötigten Mittel zum Ankoppeln des gewünschten Seitenstützentyps an demselben und lösbar davon aufweisen. Das Rahmenteil 3 bildet die Rungenbank des Lastraumes.
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Der Mechanismus 1 umfasst ein Rahmenteil 3, von welchem die Runge 2 getragen wird und welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen festen und untrennbaren Teil des weiteren Rahmens 4 des Laderaumes und deren Konstruktion ausbildet. Das Rahmenteil 3 und der Rahmen 4 können auf Wunsch auch separate Konstruktionen sein, je nach der Konstruktion der Arbeitsmaschine. Der Rahmen 4 ist beispielsweise ein dem Stand der Technik gemäßer Lastfahrzeugrahmen, der mittels Räder, Walzen oder Walzensystemen getragen und bewegt wird. In dem angeführten Ausführungsbeispiel bilden das Rahmenteil 3 und der Rahmen 4 eine sog. Rungenbank, die eine sich nach oben verbreiternde U-Form aufweist. Die Rungenbank wird auf dem Rahmen 10 befestigt. Der Mechanismus 1 weist auch Befestigungsmittel 5 zur Befestigung der Runge 2 an dem Rahmenteil 3 auf. Diese Befestigungsmittel 5 umfassen ein Ausgangsteil 6, das bewegbar ist und an dem die Runge 2 fest arretiert ist oder an welchem sie alternativ derart fixierbar angeordnet ist, dass sie zugleich lösbar ist. Das Ausgangsteil 6 ist beispielsweise eine längliche, im wesentlichen horizontale Balkenkonstruktion, die zusammen mit der Runge 2 eine L-Konstruktion ausbildet. Die Runge liegt am äußersten Rand an der besagten Konstruktion, damit die von der Arbeitsmaschine verwendete Breite möglichst klein ist.
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Ferner umfassen die Mittel 5 einen Pendelarm 7, der an seinem Ende an dem, Ausgangsteil 6 befestigt ist, und der durch ein Gelenk drehbar um eine zweite Drehachse B angeordnet ist, welche im wesentlichen horizontal ist. An seinem anderen Ende ist der Pendelarm 7 am Rahmenteil 3 befestigt und durch ein Gelenk drehbar um eine erste Drehachse A angeordnet, welche im wesentlichen parallel zur Drehachse B verläuft, d. h. horizontal ist. Der Pendelarm 7 ist beispielsweise mittels einer Stange, eines Blechstückes oder eines Scharnieres ausgestaltet. Das Ausgangsteil 6 und der Rahmenteil 3 sind beispielsweise U-Balken, die sich gegeneinander öffnen und sich ineinander fügen, wobei sich eine niedrigere Konstruktion ausbildet. Zugleich sind der Pendelarm 7, die Gelenke, deren Achse und Verlagerungen zwischen dem Ausgangsteil 6 und dem Rahmenteil 3 angeordnet, wo sie geschützt sind.
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Ferner umfassen die Mittel 5 einen Zuführungsmechanismus 8, über welchen das Ausgangsteil 6 an dem Rahmenteil 3 angeschlossen ist, damit diese sich nicht voneinander lösen und dergestalt drehen können, dass es dadurch zum Umkippen der Runge 2 durch die von dem Holzmaterial verursachte Belastung kommen könnte. Wegen der Bewegung des Pendelarmes 7 und der Funktionsweise des Mittels 5 ist der Ausgangsteil 6 jedoch um die dritte Drehachse C, die im wesentlichen parallel zur Drehachse A läuft, drehbar angeordnet und in der Führung 8, entlang dem Rahmenteil 3 geführt, hin- und hergehend beweglich angeordnet. In dem Beispiel umfasst der Führungsmechanismus 8 eine längliche Führung, die beispielsweise eine längliche Nute ist, entlang welcher das Ausgangsteil 6 sich, geführt von dem horizontalen Zapfen oder der gelagerten Achse, hin- und herbewegt. Zugleich kann sich das Ausgangsteil 6 um die Drehachse C drehen. Das Drehen des Ausgangsteils 6 um die Drehachse B und zugleich das Umkippen der Runge 2 wird in der ersten oder zweiten Betriebsstellung verhindert, da die Führung 8 das Ende 6b des Ausgangsteils 6 festlegt. Die erste Betriebsstellung gemäß 2 entspricht einem kleineren Lastraum, der zugleich der normale Lastraum ist, und die der 4 entsprechende zweite Betriebsstellung entspricht einem größeren Lastraum. Die Verdrehung wird durch die Belastung der Baumstämme verursacht, aber dabei ist die Führung, beispielsweise eine Nut, derart ausgerichtet, dass die Achse sich gegen die Oberkante der Nut drückt. Dadurch wird die von den Momentkräften verursachte Verdrehung verhindert. Durch die von den Baumstämmen verursachte Belastung und durch die Momente ordnen sich die Drehachsen B und C hinsichtlich der Seitenstütze vorzugsweise innerhalb des Lastraumes. Dabei bewegt sich das Ausgangsteil 6 beim Ausbreiten des Lastraumes nach außen und zugleich abwärts um die Drehachse C.
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Damit das Bewegen des Ausgangsteils 6 auf dargestellte Weise möglich ist und das Umkippen der Runge 2 verhindert wird, muss die Geometrie der Mittel 5 auf geeignete Weise angeordnet werden. In der ersten Betriebsstellung drückt und stützt sich das Ausgangsteil 6 auf dem Rahmenteil 3, der die Last und das Ausgangsteil 6 trägt. Gewöhnlich trägt auch das Ausgangsteil 6 die Last, die ihn unbeweglich gegen den Rahmenteil 3 festhält. Die Drehachse A liegt zumindest horizontal in einem Abstand von der Drehachse B. In einer anderen Betriebsstellung drückt sich das Ausgangsteil 6 auch auf dem Rahmenteil 3 und zugleich liegt die Drehachse A zumindest horizontal in einem Abstand von der Drehachse B, aber jetzt auf der entgegengesetzten Seite davon. Die Drehachse B dreht sich steigend über die Drehachse A gesteuert von dem Pendelarm 7. Die Drehachse A bestimmt die vertikale Linie, über welche sich die Drehachse B und der Pendelarm 7 vorteilhaft verschieben können, denn dabei kann sich das durch Schwerkraft und Last herunter gedrückte Ausgangsteil 6 nicht nach oben bewegen und in seine frühere Stellung zurückkehren. Durch die Belastung durch die Last ist es leichter und effektiver, in der gewünschten Betriebsstellung zu bleiben. Die genannte vertikale Linie entspricht der vertikalen Stellung des Pendelarmes 7 in 3, um deren verschiedene Seiten der Arm 7 sich dann in verschiedene Betriebsstellungen schräg oder horizontal setzt. Die Stellung ist vorzugsweise derart, dass die Achse B sich beim Heben oder Senken horizontal in nur eine Richtung statt vor und zurück bewegt.
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In der ersten Betriebsstellung ist die Drehachse B zwischen den Drehachsen A und C angeordnet. Beim Übergang in die zweite Betriebsstellung verschiebt sich die Drehachse C näher an die Drehachse A. Durch die Anordnung der Drehachsen gelingt die Verschiebung leicht. Die Mittel 5 und die Achsen bilden eine triangelartige Konstruktion, auf Grund deren Geometrie und Bewegungsmöglichkeiten es leicht ist, beispielsweise die Lage der Endpunkte der Drehachse C und die von ihr zurückgelegte Bahn zu ermitteln, damit die Drehachse B entlang ihrer gebogenen Bahn laufen kann. Dabei sind u. a. die Momente zu beachten, damit die Konstruktion sich bewegen läßt, und dass der Abstand zwischen der Drehachsen B und C konstant ist, so dass das Gelenk 8 den Abstand zwischen den Drehachsen B und C nicht vergrößern oder verkleinern kann. Die gegenseitigen Positionen der Drehachsen A, B und C in vertikaler Richtung können auf eine Weise variieren, die u. a. von der Neigung des Ausgangsteils 6 und des Rahmenteils 3 abhängt. Auch die Größe der Komponente und ihre Aufstellmöglichkeiten begrenzen potentielle Positionen. Vorzugsweise liegen alle Achsengeraden auf gleicher Linie in verschiedenen Betriebsstellungen. Beim Ausbreiten des Lastraumes kann die Position der Runge 2 zugleich steigen, insbesondere falls das Rahmenteil 3 schräg nach oben weist. Dabei belastet die Last das Rahmenteil 3 auch seitlich.
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Wenn der Abstand zwischen den Drehachsen A und B im Verhältnis kleiner ist als der Abstand zwischen den Drehachsen A und C in verschiedenen Betriebsstellungen, so ist die Neigung der Runge 2 während der Verschiebung geringer. Zugleich stützt sie sich weniger gegen die Last, so dass die Verschiebung insbesondere in die zweite Betriebsstellung leichter fällt. An Stelle des Führungsmechanismusses 8 kann eine dem ersten Pendelarm 7 entsprechende Anordnung sein, die die den Drehachsen A und B entsprechenden Gelenke aufweist. Der zweite Pendelarm wird in dem Ausgangsteil 6 beispielsweise an einer Stelle, die der Drehachse C entspricht, und an dem Rahmenteil 3 angebracht. Die Stellungen der Pendelarme entsprechen im wesentlichen einander. In diesem Fall hebt sich auch das Ende 6b des Ausgangsteils 6, welches Ende auf der entgegengesetzten Seite bezüglich des Endes 6a liegt, gesteuert von dem anderen Pendelarm, an. Dies kann problematisch sein, wenn die in dem Lastraum befindlichen Baumstämme auf das Ausgangsteil 6 drücken. Wenn in einem der 1 gemäßen Mechanismus sich nur das Ende 6a hebt, braucht das Ende 6b sich unter Belastung nicht zu heben und so erfolgt das Verschieben der Runge 2 leichter und mit weniger Kraft.
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Mit Hinweis auf 1 sind zwei nebeneinander liegende Mechanismen 1 aneinander angeschlossen, wobei sich eine sich gemeinsam bewegende Befestigungsmittel- und Rungenkonstruktion ausbildet. Die Konstruktion verhindert besser das Biegen des Mechanismusses in der Richtung, die quer zu der Ausbreitungsrichtung Z liegt und die gewöhnlich die Längsrichtung X der Arbeitsmaschine ist. Die Mechanismen 1 und die Drehachsen A, B und C müssen im wesentlichen parallel sein, und ihre Anordnung sowie Positionen entsprechen einander. In 1 erfolgt das Anschließen zu einer steifen Konstruktion mittels Rungen 2, die durch horizontale Verbindungskonstruktionen 9 verbunden sind. Die Konstruktionen 9 eignen sich auch zum Greifen, damit der Mechanismus 1 leicht verschiebbar ist.
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Die Waldarbeitsmaschine, auf welcher die Erfindung insbesondere anwendbar ist, umfasst gewöhnlich einen Vorderrahmen, der mit Hilfe von zwei oder vier Rädern beweglich angeordnet ist. Die Räder drehen sich um eine hinsichtlich der Fahrrichtung quer und im wesentlichen horizontal liegende Achse. An dem Rahmen ist eine Kraftquelle angeordnet, typischerweise ein Dieselmotor. Auf den Rahmen sind ein Steuerraum und eine Balkenschwenkvorrichtung mit entsprechendem Balkensystem befestigt. Der Vorderrahmen ist an dem Hinterrahmen mittels Gelenk befestigt, das die Knick- und/oder Drehbewegung zwischen den Rahmen zulässt. Der Hinterrahmen ist mit Hilfe von zwei oder vier Rädern beweglich angeordnet. An dem hinteren Rahmen ist ferner ein Lastraum zum Transportieren von Holzmaterial wie entasteten und durchtrennten Baumstämmen angeordnet. Der Lastraum ist beispielsweise durch vier im wesentlichen U-förmige Rungenbänke ausgebildet, die auf dem hinteren Rahmen befestigt sind. Die Baumstämme werden im Lastraum entlang der Fahrrichtung X transportiert. An dem vorderen Ende des Hinterrahmens ist ebenfalls eine Abschlusswand angeordnet, die einen Schutz darstellt und das Gleiten der geladenen Blöcke und ihr Stoßen gegen den Steuerraum verhindert. Das Balkensystem umfasst gewöhnlich drei aneinander mittels Gelenke fixierbare Balkenteile, deren gegenseitige Bewegung über Betätigungseinrichtungen vom Steuerraum aus gesteuert wird. Am Ende des Balkensystems kann ein an sich bekannter Holzgreifer angeordnet werden, der zum Aufladen von Baumstämmen verwendet wird.
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Mit Hilfe des Holzgreifers des Balkensystems kann nun die Runge 2 gegriffen und gehoben werden, so dass sie zugleich seitlich zum Vergrößern des Lastraumes verschoben werden kann. Die Arbeit verläuft nun sicher und auch die schweren Konstruktionen lassen sich leicht und schnell handhaben. Es ist nicht nötig, Verriegelungen herzustellen oder zu lösen. Insbesondere das Verbreitern gelingt gut, auch wenn sich in dem Lastraum schon Baumstämme befinden. Um das Greifen leichter zu machen, kann die Seitenstütze beispielsweise horizontale Seiten oder andere Konstruktionen aufweisen, die leicht zu greifen sind. Zu diesen Konstruktionen gehören beispielsweise die zwei Rungen 2 verbindenden Balken und Versteifungen 9.
