WO2004076255A1

WO2004076255A1 - Verfahrbare maschine mit arbeitsgeräten auf dem maschinenchassis und bodenabstützungen

Info

Publication number: WO2004076255A1
Application number: PCT/AT2004/000055
Authority: WO
Inventors: Herbert Prinz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2004-09-10
Anticipated expiration: 2005-08-25
Also published as: EP1601563A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verfahrbare Maschine mit einem Maschinenchassis und auf diesem angeordneten Arbeitsgeräten (8) und Bodenstützstreben (6), wobei das Maschinenchassis über einen Seilkran verfahrbar und auf den Boden absenkbar ist. Zumindest eine der Bodenstützstreben (6) ist mit einer Vorrichtung zur Fixierung (50) der Bodenstützstrebe gegenüber dem Boden versehen.

Description

Verfahrbare Maschine mit Arbeitsgeräten auf dem Maschinenchassis und

Bodenabstützungen

Die Erfindung betrifft eine verfahrbare Maschine mit einem Maschinenchassis und auf diesem angeordneten Arbeitsgeräten und Bodenstützstreben, wobei das Maschinenchassis über einen Seilkran verfahrbar und auf den Boden absenkbar ist.

Verfahrbare Maschinen mit Arbeitsgeräten auf dem Maschinenchassis und Bodenabstützungen, auch Auslegerabstützungen, zum Arbeiten auf befestigtem Boden und im Gelände, sind als Rad- und Raupenfahrzeuge gängig, auf deren Chassis schwenkbare Arbeitsgeräte wie beispielsweise Bohrgeräte, Rammen, Bagger, Kräne und Greifer angeordnet sind. Auf dem Gebiet der Forstwirtschaft sind als derartige Arbeitsgeräte neben Kränen und Greifern auch Fällköpfe und Harvesterköpfe bekannt, wobei die Harvesterköpfe zum automatischen Fällen, Entasten und Ablängen von Bäumen dienen.

Insbesondere Steillagen und nicht tragfähige Böden setzen diesen Maschinen natürliche Grenzen und überall dort, wo keine Erdbewegungen stattfinden oder stattfinden sollen, verursachen alle diese Maschinen immense Boden- und Bestandesschäden - in nicht- tragfähigen Böden können sie bis zur Arbeitsunfähigkeit einsinken und müssen geborgen werden.

In der WO 02/16182 A1 wurde bereits vorgeschlagen, eine derartige Maschine unter Anwendung eines Aufhängeelements mit einem Seilkran zu kombinieren, sodaß die Maschine entlang von dessen Tragseil in der Luft verfahrbar ist und nur zum Arbeiten zum Boden abgesenkt und dort mittels Bodenstützstreben abgestützt werden kann. Diese Bodenstützstreben übernehmen im wesentlichen die Abstützung gegenüber dem Untergrund und gegenüber einwirkenden Dreh- und Kippmomenten, sobald die Maschine vom Seilkran aus auf den Untergrund abgesenkt worden ist. Durch die Funktion der Arbeitsgeräte können besonders in Steillagen Schub- und Zugkräfte entstehen, die die Haftreibung der Stützstreben am Untergrund überschreiten und Kippmomente auftreten, welche durch das Gegenmoment des Eigengewichts der Maschine nicht ausgeglichen werden, was zum Kippen oder Abrutschen der Maschine und somit zu deren Beschädigung führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Kippen oder Abrutschen der eingangs genannten Maschine während ihres Einsatzes im Gelände zu verhindern.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verfahrbare Maschine anzugeben, die eine konstruktiv einfache Verfahrbarkeit ermöglicht und auch eine kostengünstige Möglichkeit des Abtransports von Material bietet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zumindest eine der Bodenstützstreben mit einer Vorrichtung zur Fixierung der Bodenstützstrebe gegenüber dem Boden versehen ist.

Auf diese Weise ist die zumindest eine Bodenstützstrebe, auf der das Gewicht der Maschine lastet, gegen Überschreitung der Haftreibung am Untergrund mit der Vorrichtung zur Fixierung stabilisiert und die Kipp- und Abrutschgefahr ist dadurch beseitigt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß aufgrund der Fixierung der verfahrbaren Maschine auf dem Untergrund an das Aufhängelement, welches die Verbindung mit dem verfahrbaren und festklemmbaren Laufwagen des Seilkrans herstellt, geringere mechanische Anforderungen gestellt werden können als an jenes der in der WO 02/16182 A1 geoffenbarten Maschine.

Für die Abstützung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Bäumen, Masten oder

Sträuchern kann die Vorrichtung zur Fixierung der Bodenstützstrebe durch einen öffen- und schließbaren Greifer gebildet sein. Diese Art der Fixierung ist insbesondere bei hartem Boden (z.B. gefrorenem Boden) oft sehr nützlich, da so das Maschinenchassis sehr einfach im Gelände stabilisiert werden kann. Besonders in Steillagen gibt es oft Bodenvorsprünge zur Bodenverankerung, z.B. Felsen, aber auch Baumstümpfe oder lebende Bäume, die sehr gut von einem Greifer erfaßt werden können.

Auf steinigem Untergrund ist es hingegen vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zur Fixierung der Bodenstützstrebe durch eine in der Boden stützstrebe integrierte Bohrvorrichtung mit Feststell-Bohrspirale gebildet ist, welche mittels der Bohrvorrichtung in einen Untergrund schraubbar ist. Auf diese Weise kann eine lösbare Fixierung der Bodenstützstreben im Fels- oder Steinuntergrund erzielt werden.

Bei erdigem Gelände stellt es eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dar, die Vorrichtung zur Fixierung der Bodenstützstrebe durch einen schwenkbaren Fixierdorn auszubilden, der durch Verschwenken in einen Untergrund gedrückt werden kann.

Das Maschinenchassis kann über ein Aufhängeelement mit einem am Tragseil des Seilkrans verfahr- und festklemmbaren Laufwagen verfahrbar und auf den Boden absenkbar sein, wobei das Aufhängeelement durch eine Teleskopstange realisiert sein kann.

Aufgrund der Fixierung der Bodenstützstreben am Untergrund kann es aber auch ausreichend sein, wenn das Aufhängeelement ein einfacher Seilzug oder ein Seilzug mit Umlenkrollen ist, wobei vorzugsweise ein Aufhängepunkt des Seilzugs durch einen Schwenkarm gebildet ist, der eine Schwerpunktverlagerung des Maschinenchassis gegenüber dem Laufwagen ermöglicht.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß am Maschinenchassis ein Auslegerelement vorgesehen ist, das über ein Koppelelement mit einem am Tragseil des Seilkrans verfahr- und festklemmbaren Laufwagen mechanisch gekoppelt werden kann, sodaß das Maschinenchassis mit Hilfe des Auslegerelements am Laufwagen aufgehängt, verfahrbar und auf den Boden absenkbar ist. Ein besonderes Aufhängeelement und ein zweiter Laufwagen zum Transport können dadurch eingespart werden, sodaß nur ein Laufwagen zum Transport und zum Verfahren notwendig ist.

Eine weitere Herabsetzung des konstruktiven Aufwandes ergibt sich, wenn vom ersten Laufwagen ein Transport-Aufnahmekorb abgehängt ist, in den das Auslegerelement eingehängt werden kann. Ein zusätzlicher Laufwagen zum Materialtransport entfällt dadurch.

Zum Arbeiten in Steillagen ist es wesentlich, daß das Chassis in Horizontalausrichtung abgestützt wird - zu diesem Zweck sind vorzugsweise drei gegenüber dem Chassis bzw. Rahmen in zumindest einer Ebene schwenkbare Bodenstützstreben vorgesehen. Diese Bodenstützstreben dienen vor allem zur Erzielung der Unverdrehbarkeit und Abstützung des Chassis in Arbeitsstellung und sind daher individuell betätigbar, sowie insbesondere über deren Länge knickbar und vorzugsweise teleskopisch ausgeführt.

Als weitere Möglichkeit der Feinausrichtung des Chassis kann dessen Drehbarkeit gegenüber dem Aufhängeelement - und somit auch gegenüber dem Tragseil - vorgesehen sein.

Wie bereits ausgeführt, sind unter der Definition Arbeitsgeräte alle solchen zu zählen, mit denen am oder im Boden gearbeitet werden kann, auf den das Chassis abgesenkt wird - als Beispiele für Arbeitsgeräte im Felsgelände sind neben Rammen und Bohrern daher auch Steinfräsen und Steinsägen zu erwähnen, die in der Kulturtechnik vor allem dort eingesetzt werden, wo die Festigkeit des Untergrunds erhalten bleiben muß, z.B. wo Lawinenschutzkonstruktionen zu verankern sind.

Bevorzugt wird, die Arbeitsgeräte über einen schwenkbaren Ausleger mit dem Chassis oder Rahmen zu verbinden.

Vorteilhaft können am Ausleger ausfahrbare Bodenstützen vorgesehen sein. Im folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf die beigeschlossenen Zeichnungen anhand von Beispielen näher beschrieben. Es zeigt dabei

Fig.1 eine schematische Schrägriß-Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine mit Seilkran;

Fig.2 eine schematische Schrägriß-Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine mit Seilkran;

Fig.3 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine;

Fig.4 ein Ausschnitt der erfindungsgemäßen Maschine nach Fig.3 im Einsatz; Fig.5 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine;

Fig.6 ein Detail einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine;

Fig.7 ein schematischer Schrägriß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine mit Seilkran;

Fig.8 ein schematischer Schrägriß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine mit Seilkran;

Fig.9 ein schematischer Schrägriß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine mit Seilkran.

In Fig.1 und Fig.2 ist als Arbeitsgerät der erfindungsgemäßen Maschinen ein Harvesterkopf bei der Arbeit nach dem Erfassen eines Baums durch den Harvesterkopf vor dem Fällschnitt dargestellt.

Am Tragseil 1 eines Seilkrans läuft ein klemmbarer Laufwagen 2 mit einem Zugseil 3 und vom Laufwagen 2 ist ein Aufhängeelement, in diesem Ausführungsbeispiel eine Teleskopsäule 4 abgehängt, die an ihrem anderen Ende einen Rahmen oder ein Maschinenchassis 5 trägt, der bzw. das sich über vier hydraulisch betätigte Stützstreben 6 am Boden abstützt.

Über die Teleskopsäule 4 ist die erfindungsgemäße Maschine mit dem am Tragseil 1 des Seilkrans verfahr- und festklemmbaren Laufwagen 2 verfahrbar und auf den Boden absenkbar.

Das Arbeitswerkzeug ist ein am Ende eines Kranauslegers 7 angeordneter Harvesterkopf 8. Ein zweiter Laufwagen 10 läuft auf dem Tragseil 1 des Seilkrans mit eigenem Zugseil 1 1 samt abgehängtem Stämmekorb 12 zum Abtransport geharvesteter Stämme 13. Der Harvesterkopf 8 ist ein bekannter Rollenharvesterkopf mit zwei vorschiebenden Klemmrollen 9, zwei Messerpaaren und einer Fäll ketten säge am Ende samt integrierter Längen- und Dickenmessung oder ein Schubharvesterkopf.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Rahmen 5 fest mit der Teleskopsäule 4 verbunden, die gegenüber dem Laufwagen 2 nur kippbar, aber nicht verdrehbar ist, sodaß auch der Rahmen 5 gegenüber dem Tragseil 1 immer gleich steht. Ein Auslegerelement, hier ein Kranausleger 7 ist über ein Führungsrohr 16 an einer Plattform 14 des Maschinenchassis angelenkt, die samt einer Arbeitskabine 1 5 und Antriebsaggregaten hydraulisch um die Teleskopsäule 4 - somit auch gegenüber dem Rahmen 5 - schwenkbar ist.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Teleskopsäule 4 über ein Getriebe 1 7 schwenkbar mit dem Rahmen 5 verbunden ist und gegenüber dem Zugwagen 2 eine festklemmbare Drehlagerung 18 aufweist. Wie gemäß Fig. 1 ist der Kranausleger 7 gegenüber der Plattform 14 und der Arbeitskabine nicht horizontal verschwenkbar.

Zur Justierung des Rahmens 5 gegenüber dem Tragseil 1 wird dieser in der Luft bei festgeklemmter Drehlagerung 18 gegenüber der Teleskopsäule 4 verdreht, abgesenkt und mittels der Bodenstützstreben 6 am Boden fixiert, welche - in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 - erfindungsgemäß jeweils mit einer Vorrichtung 50 zur Fixierung der Bodenstützstreben 6 gegenüber dem Boden versehen sind, um diese Fixierung zu ermöglichen. Eine mechanisch stabile Position wird vorzugsweise mit drei gegenüber dem Untergrund fixierten Bodenstützstreben 6 erreicht, die Anzahl der Bodenstützstreben 6 kann aber im Rahmen der Erfindung beliebig gewählt werden. Dann wird die Klemmung der Drehlagerung 18 aufgehoben, sodaß über das Getriebe 1 7 dann die Einheit aus Teleskopsäule 4, Plattform 14, Arbeitskabine 15, Kranausleger 7 und Harvesterkopf 8 gegenüber dem Tragseil 2 und dem Rahmen 5 horizontal verschwenkbar ist.

Durch die Funktion des Arbeitsgeräts 9 können Zug- und Schubkräfte auftreten, die durch die erfindungsgemäße Fixierung der Bodenstützstreben gegenüber dem Untergrund aufgenommen werden. Auftretende Kippmomente der erfindungsgemäßen Maschine am jeweiligen Arbeitsort werden über die gegenüber dem Untergrund fixierten Stützstreben 6 ausgeglichen. Die erfindungsgemäße Maschine ermöglicht eine Holzernte im Winter. In dieser Zeit entstehen die geringsten Bestandesschäden und es besteht die günstigste Holzqualität. Bei forstlichen Arbeitsgeräten, welche im Wald eingesetzt werden, erfolgt die Fixierung der Bodenstützstreben 6, z.B. mit einem Greifer wie in Fig. 3 dargestellt, an den Randbäumen der Arbeitslinie in der Form, daß das Gewicht der Arbeitsmaschine auf den Bodenstützstreben 6 lastet und dieselben gegen Überschreitung der Haftreibung am Untergrund entsprechend stabilisiert sind.

Dasselbe gilt auch für Arbeitsmaschinen für den Fall, daß Bäume, Stöcke oder andere Objekte der Fixierung vorhanden sind.

Wie bei Maschinen gemäß dem Stand der Technik dient auch bei den erfindungsgemäßen Maschinen das Chassis 5 als Träger für den Energielieferanten, in aller Regel eine Verbrennungskraftmaschine, die einen Elektrogenerator, Pumpen wie Kompressoren oder Hydraulikmotoren, und/oder mechanische Antriebe oder dgl. in Abhängigkeit von deren Funktion anspeist. Die Verfahrbarkeit der erfindungsgemäßen Maschinen ist über deren Abhängung vom Tragseil eines Seilkrans gegeben, die Überwindung von Bodenhindernissen also in der Luft erfolgt und ebenso der Zu- und Abtransport von zum Arbeiten nötigen und beim Arbeiten anfallendem Material zur und von der Maschine. Hiezu wird am Tragseil des Seilkrans mindestens ein (bergan oder bergab des ersten Laufwagens) zweiter Laufwagen über jeweils ein - vorzugsweise eigenes - Zugseil verfahren und von diesem(n) Laufwagen Transportbehälter abgehängt.

In der Zeichnung sind Maschinen mit Steuerkabine dargestellt - es ist jedoch auch daran gedacht, Maschinen mit Funkfernbedienung vorzusehen, sodaß beim Arbeiten sich keine Bedienungsperson an Bord der Maschine befindet.

Das Aufhängeelement für das Maschinenchassis an den am Tragseil des Seilkrans laufenden Laufwagen kann im einfachsten Fall ein Hubseil sein. Am Laufwagen kann auch eine Umlenkrolle für ein Stützseil vorgesehen sein, das vom Ende eines Auslegers zu einer Winde am Chassis verläuft.

Fig.3 zeigt eine Vorrichtung zur Fixierung 50 der Boden stützstreben 6 im Detail. Diese ist durch einen hydraulisch betätigbaren, offen- und schließbaren Greifer 51 gebildet, der in Fig.4 in der geschlossenen Stellung dargestellt ist, in der er einen Baumstamm umschließt.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ist in Fig.5 im Detail dargestellt. Die Vorrichtung zur Fixierung 50 der Bodenstützstrebe ist dabei durch eine in der Bodenstützstrebe 6 integrierte Bohrvorrichtung 52 mit Feststell-Bohrspirale 53 gebildet, welche mittels der Bohrvorrichtung 52 in einen Untergrund schraubbar ist. Damit kann die erfindungsgemäße Maschine auch auf steinigem Untergrund, z.B. bei der Erdölerschließung Verwendung finden. Die Bohrvorrichtung 52 treibt die Feststell- Bohrspirale in den Untergrund und fixiert damit die zugehörige Bodenstützstrebe 6 am Boden oder in einer Wand. Nach Verrichtung der Arbeiten löst die Bohrvorrichtung 52 die Verbindung durch gegenläufiges Herausdrehen der Feststell-Bohrspirale 53 und die erfindungsgemäße Maschine kann zur nächsten Arbeitsstelle verlagert werden.

Im Erdgelände erfolgt die Fixierung der Bodenstützstreben 6 durch einen schwenkbaren Fixierdorn 54 (Fig.6), der durch Verschwenken in einen Untergrund gedrückt werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Fixierung der Bodenstützstreben 6, welche alle auftretenden Kräfte egalisieren kann, ergibt sich die Möglichkeit das Aufhängelement weniger aufwendig als bisher zu gestalten.

So ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.9 das Aufhängeelement ein Seilzug 71 mit Umlenkrollen 72, 73 und einer Seilwickelrolle 74, wobei ein Aufhängepunkt 75 des Seilzugs 71 durch einen Schwenkarm 76 gebildet ist, der eine Verlagerung des Schwerpunkts des Maschinenchassis 5 gegenüber dem Laufwagen 2 ermöglicht.

Wie in Fig.8 gezeigt, kann in besonders einfacher Weise als Aufhängeelement das Auslegerelement 7, welches das Arbeitsgerät 9, in diesem Beispiel ein Harvesterkopf, trägt, verwendet werden.

Zu diesem Zweck ist ein Koppelelement 60 vorgesehen, über welches das Auslegerelement 7 mit dem am Tragseil 1 des Seilkrans verfahr- und festklemmbaren Laufwagen 2 mechanisch gekoppelt werden kann, sodaß das Maschinenchassis 14 mit Hilfe des Auslegerelements 7 am Laufwagen 2 aufgehängt, verfahrbar und auf den Boden absenkbar ist. Damit kann die erfindungsgemäße Maschine, solange sie nicht ein bestimmtes Eigengewicht überschreitet, ohne zusätzliches Aufhängeelement, wie z.B. eine Teleskopsäule, überstellt werden und arbeiten. Somit kann der Laufwagen 2 auch für den Materialtransport verwendet werden und ist daher für beide Funktionen nur ein einziger Laufwagen erforderlich. Die Aufhängung von Arbeitsgerät und Materialkorb kann auf diese Weise gemeinsam erfolgen.

In Fig.7 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der vom Laufwagen 2 ein Transport-Aufnahmekorb 12 über ein Hubseil 68 abgehängt ist, in den das

Auslegerelement 7 eingehängt werden kann. Für diesen Fall ist also kein weiteres Aufhängeelement oder Koppelelement erforderlich. Es wird kein zweiter Laufwagen benötigt, wie dies in Fig.1 und Fig.2 dargestellt ist. Bei schweren Maschinen ist eine weitere Stabilisierung durch eine Teleskopsäule allerdings von Vorteil.

Claims

Patentansprüche:

1 . Verfahrbare Maschine mit einem Maschinenchassis und auf diesem angeordneten Arbeitsgeräten (8) und Bodenstützstreben (6), wobei das Maschinenchassis über einen Seilkran verfahrbar und auf den Boden absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Bodenstützstreben (6) mit einer Vorrichtung zur Fixierung (50) der Bodenstützstrebe gegenüber dem Boden versehen ist.

2. Verfahrbare Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Fixierung (50) der Bodenstützstrebe durch einen offen- und schließbaren Greifer (51 ) gebildet ist.

3. Verfahrbare Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die

Vorrichtung zur Fixierung (50) der Bodenstützstrebe durch eine in der Bodenstützstrebe integrierte Bohrvorrichtung (52) mit Feststell-Bohrspirale (53) gebildet, welche mittels der Bohrvorrichtung (52) in einen Untergrund schraubbar ist.

4. Verfahrbare Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Fixierung (50) der Bodenstützstrebe durch einen schwenkbaren Fixierdorn (54) gebildet ist, der durch Verschwenken in einen Untergrund gedrückt werden kann.

5. Verfahrbare Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenchassis über ein Aufhängeelement mit einem am Tragseil des Seilkrans verfahr- und festklemmbaren Laufwagen verfahrbar und auf den Boden absenkbar ist.

6. Verfahrbare Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängeelement eine Teleskopstange ist.

7. Verfahrbare Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängeelement ein Seilzug mit Umlenkrollen (72, 73, 74) ist, wobei ein Aufhängepunkt (75) des Seilzugs (71 ) durch einen Schwenkarm (76) gebildet ist.

8. Verfahrbare Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Maschinenchassis (5) ein Auslegerelement (7) vorgesehen ist, das über ein Koppelelement (60) mit einem am Tragseil (1 ) des Seilkrans verfahr- und festklemmbaren Laufwagen (2) mechanisch gekoppelt werden kann, sodaß das Maschinenchassis (5) mit Hilfe des Auslegerelements (7) am Laufwagen (2) aufgehängt, verfahrbar und auf den Boden absenkbar ist.

9. Verfahrbare Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslegerelement ein verschwenkbarer und ausfahrbarer Auslegerarm (7) ist, der zumindest ein steuerbares Arbeitsgerät (9) trägt.

10. Verfahrbare Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vom Laufwagen (2) ein Transport-Aufnahmekorb (12) abgehängt ist, in den das Auslegerelement (7) eingehängt werden kann.

1 1 . Verfahrbare Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Bodenstützstrebe (6) über deren Länge knickbar und vorzugsweise teleskopisch ausgeführt ist.