DE69814915T2 - Baumernter und seine baumzuführvorrichtung - Google Patents
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Description
- Gegenstand der Erfindung ist eine Holzerntemaschine, d. h. ein Harvester(kopf) mit zwei einander gegenüberliegend angelenkten Vorschubvorrichtungen, Entastungsmessern und einer Querschneidvorrichtung, bei dem der Rahmen der Vorschubvorrichtung an Gelenkarmen befestigt ist. Gegenstand der Erfindung ist besonders eine in Harvestern einzusetzende Vorschubvorrichtung mit einer Einfach- oder Mehrfachrollenkette, die über ein Antriebsrad, ein Wendeglied sowie über Wälzführungen läuft, die sich eingriffseitig zwischen dem Antriebsrad und dem Wendeglied über eine lange Strecke erstrecken.
- In den Patentschriften WO 85/05589 (Ketonen, =
EP 218 584 - Die Kettenvorschubvorrichtung nach der WO-Schrift ist so angelenkt, dass sie sich mit der Vorschubrichtung des Baumes etwas mitdrehen kann wenn der Baumvorschub nicht genau in Maschinen richtung erfolgt. Das von der Vorschubbewegung verursachte Moment erhöht den Belastungsdruck an der Austrittsseite.
- Im Allgemeinen besteht das zum Antriebsrad entgegengesetzte Wendeglied aus einem Umlenkrad, jedoch kommen als alternative Lösung auch bloße Wälzführungen als Wendeglied in Frage.
- Traditionell konkurriert die Kettenvorschubvorrichtung mit der Walzenvorschubvorrichtung. Die Raupenkette, die einem unendlich großen Rad entspricht, gewährleistet durch ihre große Kontakt-, d. h. Eingriffsfläche einen zuverlässigen, stetigen Kontakt zu dem Baumstamm bei gleichzeitig geringem Flächendruck. Bei der Walze besteht trotz diverser die Haftung, d. h. den Eingriff verbessernder Oberflächenelemente oft das Problem punktförmigen Kontakts mit der Folge ungleichmäßig auftretender unkontrollierter Beschädigungen der Baumstammoberfläche. Die im Zusammenhang mit Walzen einzusetzenden Ketten und Oberflächenbleche verbessern anfangs den Eingriff, werden aber u. U. durch Rinde, die sich vom Baum löst, verstopft. Bei der Raupenkette ist ein solches Verstopfen unwahrscheinlich, weil sie sich infolge ihrer wechselnden Krümmung während ihres Umlaufs wirksam reinigt.
- Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den mit Vorschubketten arbeitenden Harvester und die Vorschubkette selbst zu vereinfachen. Der erfindungsgemäße Harvester ist gekennzeichnet durch Patentanspruch 4, die verbesserte Vorschubvorrichtung durch Patentanspruch 1. Bei der erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung wird der früher unendlich große Krümmungsradius der Kette durch einen endlichen Wert ersetzt, was den Charakter der Kette verändert. Die erfindungsgemäße Kette verhält sich teils wie eine dem Krümmungsradius an der Eingriffstelle entsprechende Vorschubwalze, d. h. wie eine Vorschubwalze von großem Durchmesser, jedoch erfolgt nun hier eine Selbstreinigung der Kette, weil der Krümmungsradius der Kette während ihres Umlaufs stark variiert. Außerdem genügt für den Antrieb der Kette ein geringes Antriebsrad-Drehmoment. Der Krümmungsradius ist auf jeden Fall so groß, dass sich eine ziemlich lange Eingriffsfläche mit dem Baumstamm ergibt. Die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung ist bevorzugt starr an den sie betätigenden Gelenkarmen befestigt. Die Krümmung der Vorschubkette ermöglicht kleine Winkelabweichungen gegenüber dem Baumvorschub. Durch die gekrümmte und namentlich konvexe Konstruktion wird die größte Last auf die Klemm-, d. h. Kontaktzone konzentriert, wo die Wälzführungen wirksam zum Tragen kommen. In der Nähe des Antriebsrads und entsprechend des Umlenkrads tritt keine Belastung mehr auf.
- Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen ein erfindungsgemäßer Ein-Griff-Harvester und die darin einzusetzende Vorschubvorrichtung dargestellt sind, beschrieben. Es zeigen:
-
1 den Ein-Griff-Harvester schräg von hinten betrachtet;2 die Vorschubvorrichtung seitlich betrachtet und in aufgeschnittener Form ohne die daran angeordnete Sägevorrichtung; -
3 die Vorschubvorrichtung von2 im Draufblick ohne Kette; -
4 Den Harvester mit gefasstem Baumstamm, wobei eine der Vorschubketten im Schnitt dargestellt ist. - Die heute häufigste Holzerntemaschine ist der Ein-Griff-Harvester, dem in
1 die allgemeine Bezugszahl10 zugeordnet ist. Seine Hauptbauteile sind der Rahmen11 , die Aufhängevorrichtung12 , die Vorschubvorrichtungen 14, deren Gelenkarme13 und die Säge16 . Die Vorschubvorrichtungen14 und die Entastungsmesser15 werden durch Hydraulikzylinder angetrieben und umfassen maulartig den zu behandelnden Baumstamm1 . Die Vorschubvorrichtungen14 ziehen den Baum1 durch dieses Maul. - Die Grundkonstruktion der Vorschubvorrichtung
14 entspricht der in der o. g. WO-Schrift beschriebenen Konstruktion,2 und3 . Die Dreifachkette17 läuft um das Antriebsrad24 , die Wälzführungen22 ,23 und das Umlenkrad25 . Das Umlenkrad25 ist mit einer Vorrichtung26 zum Einstellen der Kettenspannung verbunden. Das Antriebsrad24 treibt die mittlere Gliedreihe17.1 der Kette an, während das Umlenkrad die äußeren Gliedreihen17.2 stützt. Die äußeren Wälzführungen22 erstrecken sich auf der Seite des Antriebsrads bis zu dessen Mittelachse und sogar darüber hinaus, und die mittlere Wälzführung auf der Seite des Umlenkrades25 entsprechend über dessen Achslinie hinaus. Durch diese Anordnung werden die Belastungen der Kette17 in den Übergangsbereichen gut unter Kontrolle gebracht, wenngleich die Situation hier auch ansonsten nicht mehr so kritisch ist wie in der Konstruktion nach der o. g. WO-Schrift. Dies deshalb, weil die konvexe Form der Kette eine Zentrierung der Belastung auf die Mitte der Eingrifflänge bewirkt. Die Dreifachkette mit gegeneinander versetzten Gliedern gestaltet sich dennoch auch bei dieser Zuganordnung vorteilhaft. Ihr Antriebsmotor19 einschließlich Lager20 findet teilweise im Inneren der Kette17 Platz. - Die konvexe Form der Kette
17 auf der Eingriffseite wird mit Hilfe der konvex gestalteten Wälzführungen22 ,23 bewirkt. Bevorzugt entsprechen die Wälzführungen22 ,23 über den größten Teil ihrer Länge einem Bogen, dessen Halbmesser gleich dem 0,8- bis 1,2-fachen des charakteristischen Achsabstandes L (d. h. des Abstandes von Mitte Antriebsrad24 zu Mitte Umlenkrad25 ) ist. Im Allgemeinen beträgt die aus der Konvexität resultierende Vorwölbung wenigstens 1 cm, bevorzugt 3–6 cm. Weiter befinden sich die Wälzführungen22 ,23 auf der Eingriffseite zwischen das Antriebsrad24 und die Umlenkvorrichtung25 tangierenden Bögen Rin und Rout, welche durch die Formeln Rout = 0,6 × L und Rin = 2,5 × L bestimmt sind, worin L den charakteristischen Achsabstand, d. h. den Abstand von Mitte Antriebsrad24 zu Mitte Umlenkvorrichtung25 bedeutet. - Wie in
2 gezeigt, dringen die Greifstacheln18 der Kette17 durch die Rinde des Baums1 . Infolge des großen Krümmungsradius ergibt sich eine große Eingriffs- oder Klemmzone, so dass die Oberflächenbeschädigungen des Baumstamms kontrolliert und gleichmäßig erfolgt. Tiefe und Beschaffenheit dieser Oberflächenschäden sind wesentlich durch die Länge der Stacheln18 bestimmt. - Bei einem der Abbildung entsprechenden Ein-Griff-Harvester betrug der Achsabstand 300 mm und der Krümmungsradius der Wälzführungen gleichfalls 300 mm, was einem 600-mm-Rad entspricht. Das am Hydraulikmotor sitzende Kettenantriebsrad hatte einen Durchmesser von 120 mm, d. h. das Übersetzungsverhältnis, bezogen auf dieses rechnerische Rad, betrug 5. Die Welle des Hydraulikmotors wird hier lediglich durch die Kettenzugkräfte belastet, während bei der Vorschubwalze die Welle auch die Druckkräfte aufnehmen muss.
- Die erfindungsgemäße konvexe Kette bewirkt gemäß
4 , dass die Vorschubvorrichtungen14 direkt an den Gelenkarmen13 , d. h. ohne Drehgelenk befestigt werden können. Hier sind die einem beliebigen Viereck zugehörigen Arme13.1 und13.2 unmittelbar an den Rahmen21 der Vorschubvorrichtung14 angelenkt. Mit ihrem anderen Ende sind sie auf bekannte Weise an den Rahmen11 des Harvesters10 angelenkt. Die einander entgegengesetzten Gelenkarme13.1 werden von dem Hydraulikzylinder15 betätigt, und der Ausgleichsarm16 zwingt sie auf bekannte Weise zu symmetrischer Bewegung. Die übrigen Bauteile des Ein-Griff-Harvesters sind in4 weggelassen. - Die erfindungsgemäße Vorschubvorrichitung eignet sich besonders für dickrindige Sägestämme und für Faserholz. Mit Hilfe der Erfindung lässt sich das Gewicht der Vorschubvorrichtung und damit des gesamten Harvesters senken und seine Konstruktion vereinfachen.
Claims (6)
- Vorschubvorrichtung (
14 ) mit einem Rahmen (21 ) und einer Einfach- oder Mehrfachrollenkette (17 ), die über ein Antriebsrad (24 ), ein Wendeglied (25 ) sowie über Wälzführungen (22 ,23 ) läuft, die sich auf der Eingriffseite zwischen dem Antriebsrad (24 ) und dem Wendeglied (25 ) über eine lange Strecke erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzführungen der Vorschubvorrichtung auf der Eingriffseite so konvex gestaltet sind, dass die durch die Konvexität gegebene Vorwölbung wenigstens 1 cm beträgt und die gekrümmtem Wälzführungen (22 ,23 ) zwischen das Antriebsrad (24 ) und die Umlenkvorrichtung (25 ) tangierende Bögen Rin und Rout zu liegen kommen, welche durch die Formeln Rout = 0,6 × L und Rin = 2,5 × L bestimmt sind, worin L den charakteristischen Achsebstand, d. h. den Abstand von Mitte Antriebsrad (24 ) zu Mittee Umlenkvorrichtung (25 ) bedeutet, und die gekrümmten Wälzführungen (22 ,23 ) durch Heranführen der Klemmzone an den Baumstamm (1 ) den Eingriff bewirken. - Vorschubvorrichtung (
14 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzführungen (22 ,23 ) über den größten Teil ihrer Länge einem Bogen entsprechen, dessen Radius gleich dem 0,8- bis 1,2-fachen des charakteristischen Achsabstands L ist. - Vorschubvorrichtung (
14 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Gekennzeichnet, dass die Rollenkette (17 ) eine Dreifachkette ist und ihre mittlere Gliedreihe (17.1 ) im Verhältnis zu den äußeren Gliedreihen (17.2 ) versetzt ist und das Antriebsrad (24 ) dazu eingerichtet ist, diese mittlere Gliedreihe (17.1 ) anzutreiben. - Harvester (
10 ) mit Abästmessern (15 ) und Querschneidvorrichtung (16 ), dadurch Gekennzeichnet, dass zu besagtem Harvester auch zwei einander gegenüberliegend angelenkte Vorschubvor richtungen (14 ) nach Anspruch 1 gehören und die Wälzführungen auf der Eingriffseite konvex geformt sind. - Harvester (
10 ) nach Anspruch 4, dadurch Gekennzeichnet, dass die Wälzführungen (22 ,23 ) aus an ihrem Mittelteil am Kettenrahmen (21 ) befestigten, an ihren Enden aber frei bleibenden Stangen bestehen. - Harvester (
10 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkung der Vorschubvorrichtung (14 ) ein Drehen der Vorschubvorrichtung um lediglich eine Achse, im Wesentlichen um die Längsachse, erlaubt.
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