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Entästungsmaschine
Die Erfindung betrifft eine Entästungsmaschine, bestehend aus einem Gestell und von diesem getragenen, beweglich angeordneten Entästungsorganen, die eine Öffnung bilden, durch die der Baum geführt wird.
Ein grosses Problem bei allen Entästungsmaschinen liegt darin, den Vorschub des langen und schweren Baumes an die Entästungswerkzeuge heran in einer zufriedenstellenden Weise einrichten zu können.
Bei Entrindungsmaschinen wurde dieses Problem durch vor den Entrindungswerkzeugen vorgesehene Vorschubwalzen od. dgl. gelöst, bei Entästungsmaschinen ist es aber nicht möglich, Vorschubwalzen vor den Entästungswerkzeugen vorzusehen, da der Vorschub recht bald durch die Äste des Baumes unmög- lich gemacht werden würde. Bei Entrindungsmaschinen läuft der Baum durch die Maschine, auch für den Fall, dass die Entrindungswerkzeuge einige Teile des Baumes unentrindet lassen ; bei Entästungsmaschinen aber bleibt der Baum in der Maschine unmittelbar stecken, wenn die Entästungswerkzeuge einige wesentliche Äste am Baumstamm zurücklassen sollten.
Es sind bereits tragbare Entästungsmaschinen bekannt, mit denen der Arbeiter die Entästung des Baumes im Walde ausführen kann. Der Arbeiter geht dabei mit dem umgehängten Gerät den Stamm entlang und kann in einem Arbeitsgang zwei Streifen Rinde oder Äste abnehmen. Sodann muss jedoch der Stamm etwas gedreht werden, damit die zwischen den Fräsern stehengebliebenen Streifen entfernt werden können. Weiters sind auch schon tragbare Entästungsvorrichtungen bekannt, die ein in der Form einer Kreissäge ausgebildetes Entästungsorgan aufweisen.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Entästungsmaschine zu schaffen, bei der das Problem des Vorschubes des Baumes an die Entästungswerkzeuge in einwandfreier Weise gelöst werden kann. Die eingangs beschriebene Entästungsmaschine erreicht dies gemäss der Erfindung durch eine Anzahl von in der Vorschubrichtung des Baumes gesehen, vorderen Entästungsorganen, die schräg gegen die Vorschubrichtung gerichtet sind und zusammen ein im wesentlichen geschlossenes Vieleck um die Öffnung bilden, welche vorderen Entästungsorgane zum Entfernen des Hauptteils der Äste des vorgeschobenen Baumes vorgesehen sind, und eine Anzahl zusätzlicher Entästungsorgane,
die hinter den vorderen Ent- ästungsorganen angeordnet und zum ergänzenden Entästen derjenigen Partien des Baumes vorgesehen sind. die von den vorderen Entästungsorganen ungenügend entästet worden sind.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen veranschaulicht. Fig. 1 zeigt eine Entästungsmaschine in Seitenansicht, Fig. 2 zeigt die Maschine von vorne während der Bearbeitung eines Baumes, die Fig. 3 und 4 zeigen die Maschine mit den Entästungswerkzeugen in einer fast maximal geöffneten bzw. geschlossenen Lage, Fig. 5 zeigt einen teilweisen Schnitt durch ein äusseres Entästungswerkzeug, bestehend aus einer mit einem Tastorgan zur Tastung der Lage der Mantelfläche des Baumes versehenen Fräse, Fig. 6 zeigt eine innere Fräse während der Bearbeitung, die Fig. 7 und 8 zeigen eine alternative schwenkbare Ausführung einer inneren Fräse und eine selbsttätige Einstellvorrichtung für das Tastorgan derselben, die Fig. 9 und 10 stellen einen Querschnitt durch den Baum dar, nachdem derselbe von
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vier bzw. acht Fräsen bearbeitet worden ist, die Fig.
11, 12 und 13 zeigen einen Querschnitt durch einen Baum, nachdem der Baum von drei, sechs bzw. zwölf Fräsen bearbeitet worden ist, die Fig. 14 und 15 zeigen in Ansicht bzw. im Schnitt eine Ausführung der Maschine mit Entästungswerkzeugen, be- stehend aus einer endlosen Kette, die Fig. 16 und 17 zeigen in Ansicht bzw. im Schnitt eine Ausführung der Maschine mit Entästungswerkzeugen, bestehend aus in der Vorschubrichtung des Baumes hin-und herbeweglichen Messern. Fig. 18 zeigt in Ansicht eine Ausführung der Maschine mit Ent- ästungswerkzeugen, bestehend aus einem rotierbaren Messerkopf und die Fig. 19 und 20 zeigen den Messerkopf im Schnitt bzw. von unten gesehen.
Die Entästungsmaschine gemäss Fig. 1 ist auf einem Gestell --1-- angebracht das von Rädern --2-- getragen ist. In der Arbeitslage werden die Räder durch mit Spitzen --3-- versehene Stopf-
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angebracht. Hiedurch wird dem Gestell-l-die Möglichkeit gegeben, um die Welle der Räder--2-- zu schwenken, so dass es imstande ist, diejenigen Schwingungsbewegungen. denen das Gestell--1-- in- folge des Vorschubs des Baumes ausgesetzt wird, geschmeidig aufzunehmen und zu dämpfen. Für den Fall, dass die Entästungsmaschine transportiert werden soll, werden die Stützorgane-5, 6-- durch Dre- hen der Muttern-9, 10-nach oben gezogen.
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der an der Einschubseite der Maschine eine Anzahl Entästungswerikzeuge trägt.
Das Gestell-l-trägt weiters an seiner Ausschubseite vorgesehene, manuell oder selbsttätig schliessende Vorschubwal- zen-14, 15- einer an sich bekannten Ausführung. Ist der Halter --13-- am Gestell --1-- ortsfest angebracht, werden solche Vorschubwalzen gewählt, die den Baum selbsttätig zentrieren. Ist der Halter --13-- am Gestell --1-- beweglich angebracht, können die Vorschubwalzen -14-- am Gestell ortsfest angebracht und die Walze --15-- heb- und senkbar sein, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Die Walze --15-- ist dabei zweckmässig an dem freien Ende eines nicht gezeigten, schwenkbaren Arms angebracht, der mittels eines Gelenks mit einem schwenkbaren Halter--13-- derart verbunden ist, dass dieser im Verhältnis zum Baum zentriert wird.
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neren Fräsen --17--.
Wenn die Fräsen --16 und 17-- von einem Ast getroffen werden, werden sie durch die aus der Bearbeitung herrührende Reaktionskraft gegen die Oberfläche des Baumes gepresst. Um Holzverluste infolge dieser Tendenz, in die Baumoberfläche einzudringen, zu vermeiden, sind die Fräsen durch einstellbare Tastorgane --18-- gesteuert, die derart beschaffen und derart hinter den Fräsen ge-.
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Baumes durch die von den Fräsen --16-- gebildete Öffnung durchtreten können, ohne von einem Teil der Fräsen getroffen zu werden. In den Fig. 2 bis 4 sind vier äussere Fräsen --16-- gezeigt. die am Hal- ter --13-- angeordnet sind.
Bei der Bearbeitung wird der Baum von einem nicht gezeigten Kran, Traktor, Förderer od. dgl. zwischen die am Ende der Bearbeitung manuell oder selbsttätig geöffneten Fräsen-16, 17-- einge- führt, die danach manuell oder von einer nicht gezeigten mechanischen, hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Vorrichtung dazu gebracht werden, den Baum zu bearbeiten. Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Entästungsmaschine sind die Vorschubwalzen-14, 15-weggelassen worden.
Der Baum wird dabei vom Traktor so weit eingeschoben, dass er aus der Öffnung im Halter --13-- hinausragt, wonach der Traktor den Baum loslässt. Danach wird der Traktor so weit vorwärtsgefahren, dass er imstande ist, das aus der Öffnung im Halter --13-- herausragende Baumende zu greifen, worauf der Vorschub wieder aufgenommen werden kann. Ist die Maschine mit Vorschubwalzen --14, 15-- versehen, ist es zweckmässig, die Fräsen --16, 17-- dazuzubringen, den Baum durch einen Impuls der Wal- zen-14, 15-erst zu bearbeiten, nachdem die Walzen mit dem Baumende in Eingriff gelangt sind.
Während der Bearbeitung können die äusseren Fräsen --16-- in einer Richtung und die inneren Fräsen --17-- in der entgegengesetzten Richtung rotieren. Auch können eine oder mehrere der äusseren oder inneren Fräsen--16, 17-- entgegengesetzt zu den übrigen Fräsen rotieren. In Fig. 2 wird die Fräse --16-- in derjenigen Richtung rotieren, die beim Fräsen üblich ist. Bei einer Anordnung der Frä-
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sen --16-- gemäss Fig. 2 streben sie danach, den Baum in der Pfeilrichtung zu drehen. Diese Drehbewegung wird von den Vorschubwalzen aufgenommen. Bei der Ausführung nach Fig. 1 erfolgt dies durch
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in einer Ebene liegen zu lassen, die zur Vorschubrichtung des Baumes senkrecht ist.
Hiedurch wird die Entstehung von auf dem Baum wirkenden Momenten, die danach streben, den Baum um eine zur Längs- achse des Baumes senkrechte Achse zu biegen, vermieden.
Während der Bearbeitung führen weder der Baum noch der Halter --13-- mit den daran befestigten Fräsen --16,17-- normal eine Dreh- oder Rotationsbewegung um die Vorschubrichtung des Baumes aus.
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die Anzahl der Fräsen reduziert werden oder soll eine Entrindung um den ganzen Umfang des Baumes erfolgen, kann der Halter von einer nicht gezeigten Anordnung dazu gebracht werden, in der Richtung der Pfeile gemäss Fig. 3 zu oszillieren.
In Fig. 5 wird, teilweise im Schnitt, gezeigt, wie eine Fräse --16-- am Halter --13-- angeordnet ist. Jede Fräse --16-- ist in einer Hülse --19-- gelagert. Der Druchmesser der Fräse kann etwa
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koaxial ist. Zwischen der an ihrem Ende rechteckigen Achse--22-- des Motors und einem rechteckigen Loch --23-- in der Achse--21-- der Fräse sind vier im Durchschnitt dreieckige Gummielemente vorgesehen, die sowohl eine Kupplungs- als auch eine Sicherheitsfunktion erfüllen.
Auf der Achse --21-- ist eine Anzahl gleich grosser, einander verriegelnder, austauschbarer Fräselemente angesteckt. Alle Fräselemente werden durch einen kegeligen Fräser --24-- und eine durch dessen Zentrum verlaufende Schraube --25-- zusammengehalten, die in einem mit Gewinde ausgeführten Loch im Ende der Achse --21-- befestigt ist. Die Hülse --19- ist in einem Zapfen --26-- befestigt, der auf dem Halter --13-- schwenkbar angebracht ist. Auf den Zapfen --26-- sind zwei mit Löchern versehene Arme--27-- befestigt, die durch einen hydraulischen oder pneumatischen Mo tor --28-- betätigt werden, welcher Motor vom Halter --13-- getragen ist.
Die Leitungen zu den Motoren --28--, die die Schwenkbewegungender Fräsen --16, 17-- regeln, sind bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Maschine derart miteinander gekuppelt, dass die Tastorgane --18-- der Frä- sen--16 und/oder 17-- den Baum in der Entästungsmaschine selbsttätig zentrieren.
Der Winkel zwischen der Zentrumlinie der Achse --21-- der Fräse --16-- und dem Zapfen --26-wird derart gewählt, dass er von 20-700, vorzugsweise 450, beträgt. Der Winkel bei einer Fräse --16-ist auf 20 bis 700 gesetzt, unter anderem, damit die Äste die Hülse--l9-- und den Motor --20-- nicht treffen, ehe sie von den Fräsen --16-- getroffen werden und dadurch den Vorschub des Baumes unmög- lich machen. Wird bei jeder Fräse--16-- der Winkel weniger als 450 gewählt, dann wird die von den Fräsen --16-- gebildete Minimalöffnung zu gross, so dass es schwierig wird, Bäume kleinen Durchmes r sers zu entästen. Wird bei jeder Fräse --16-- ein Winkel von mehr als 450 gewählt, werden anderseits die Fräsen --16-- unnötig lang.
Bei den Fräsen --17-- wird dieser Winkel auf 70 bis 110 , vorzugsweise 900, gesetzt. Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform der Maschine sind die Fräsen--16-- weggelassen worden. Bei einer solchen Ausführungsform sind mindestens drei Fräsen-17-, bei denen der Winkel 70 bis 1100, vorzugsweise 900, beträgt, derart angeordnet, dass diejenigen Linien der Kon-
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der getrennten, senkrecht zur Vorschubrichtung des Baumes gelegenen Ebenen angeordnet und die Ach- sen-22-- der Motoren-20-- sind im Winkel zur Zentrumlinie der Fräse --17-- gelegen.
In Fig. 6 ist gezeigt, wie eine innere Fräse--17-- arbeitet. Die Bearbeitungstiefe wird durch ein einstellbares Tastorgan-18-- geregelt, dessen Bauart unter anderem aus den Fig. 5 und 1 ersichtlich ist. Das Tastorgan --18-- ist gemäss Fig. 5 an einem Ring --29-- befestigt, der in der Hülse --19-- drehbar und im Verhältnis zur Hülse --19-- verriegelbar ist. Ein Tastorgan --18-- erstreckt sich längs jeder Fräse --16, 17--. Gemäss dem, was aus der Fig. 6 ersichtlich ist, ist das Tastorgan --18-- derut bemessen und derart drehbar, dass seine Kante --30-- sich immer in einer Entfernung von einer Lilie --31-- befindet, welche die von der Fräse--16, 17--ausgefräste Nut in einem nicht gezeigten, dicken Ast repräsentiert.
Das Tastorgan --18-- kann selbstverständlich durch jedes andere mechanische, hydraulische, pneu-
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matische, optische oder elektrische Organ ersetzt werden, das an oder nach der Bearbeitungsstelle die Lage der Mantelfläche des Baumes abtastet. Wenn dieses tastende Organ nicht derart mechaniscJ1gekup- pelt werden kann, dass es die Schwenkbewegungen der Fräsen-16, 17- unmittelbar steuert, kann das
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zeigt. Die Hülse --19-- ist von zwei gleich langen Armen --32-- getragen. Bei einer äusseren Fräse --17-- sind diese Arme verschieden lang. Die Arme --32-- sind an einer Hülse --33-- befestigt, die von einer vom Halter --13-- getrgenen Achse --34-- getragen wird.
Beim Öffnen und Schliessen der Fräsen --16 oder 17-- und während der Bearbeitung schwenken diese in der von den Pfeilen in Fig. 8 gezeigten Weise. Die Läge des Tastorgans --18-- wird selbsttätig in Abhängigkeit von der Schwin-
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In Fig. 9 wird das Aussehen eines Baumes gezeigt, nachdem er die äusseren Fräsen --16- passiert hat, und in Fig. 10 wird das Aussehen des Baumes gezeigt, nachdem der auch die inneren Fräsen-17- passiert hat. Praktische Versuche haben gezeigt, dass die zurückbleibenden Aststücke nicht den Transport des Baumes oder eine etwa darauffolgende Bearbeitung des Baumes in einer Entrindungsmaschine hindern.
Bei einer vereinfachten Ausführung der Entästungsmaschine ist die Anzahl der äusseren und inneren Fräsen --16, 17-- auf je drei reduziert worden. In den Fig. 11 und 12 ist das Ergebnis einer Bearbeitung mit den drei äusseren bzw. sämtlichen sechs Fräsen veranschaulicht. Ist eine sehr glatte Oberfläche des Baumes erwünscht, kann die Maschine mit zwölf Fräsen versehen sein. In Fig. 13 wird das Ergebnis einer Bearbeitung mit zwölf Fräsen gezeigt.
In den Fig. 14 und 15 ist eine Entästungsmaschine gezeigt, die mit mindestens drei an einem nicht
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wie es bei der Fräse --16-- der Fall ist, einen Winkel von 20 bis 700, vorzugsweise 450, zur Zentrumlinie des Zapfens --26--. Die Sägeketten --37-- sind ringsum den Halter derart symmetrisch angeordnet, dass keine Äste die Bearbeitungszone passieren können ohne abgeschnitten zu werden.
Die Entästungsmaschine gemäss den Fig. 16 und 17 ist auf eine der Entästungsmaschine gemäss den Fig. 14 und 15 analoge Weise ausgeführt. Das Entästungswerkzeug gemäss den Fig. 16 und 17 besteht aus einem Messer--39--, das oszillierende Bewegungen ausführt, wie es durch die Pfeile ausserhalb des freien Enden des Messers --39-- in der Fig. 16 angegeben ist.
In den Fig. 18 bis 20 ist eine Entästungsmaschine mit rotierenden, von einem einstellbarenTastorgan --49-- geseuerten Messerköfpen --41--, die von einem durch ein Gehäuse --42-- umgebenen Arm getragen sind. Die Zentrumlinie dieses Armes bildet mit der Zentrumlinie des Zapfens-26einen Winkel von 20 bis 700, vorzugsweise 450. Die Messerköpfe --41-- sind derart bemessen und derart am Halter angeordnet, dass keine Äste durch die Bearbeitungszone passieren können, ohne abgeschnitten zu werden. Dauernde praktische Versuche haben gezeigt, dass die Ausführung des Messerkop- fes--41-- gemäss Fig. 19 besonders geeignet ist, um ein Steckenbleiben des Messerkopfes -41--zu vermeiden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Entästungsmaschine, bestehend aus einem Gestell und von diesem getragenen, beweglich angeordneten Entästungsorganen, die eine Öffnung bilden, durch die der Baum geführt wird, gekennzeichnet durch eine Anzahl von, in der Vorschubrichtung des Baumes gesehen, vorderen Ent- ästungsorganen (16, 37, 39, 41), die schräg gegen die Vorschubrichtung gerichtet sind und zusammen ein im wesentlichen geschlossenes Vieleck um die Öffnung bilden, welche vorderen Entästungsorgane (16,37, 39,41) zum Entfernen des Hauptteils der Äste des vorgeschobenen Baumes vorgesehen sind, und eine Anzahl zusätzlicher Entästungsorgane (17, 37, 39, 41), die hinter den vorderen Entästungsorganen (16,37, 39.
41) angeordnet und zum ergänzenden Entästen derjenigen Partien des Baumes vorgesehen sind, die von den vorderen Entästungsorganen (16,37, 39,41) ungenügend entästet worden sind.
