Projekt 14057/01

Entwicklung und Optimierung von Aufnahmeköpfen für Holzhackmaschinen

Projektträger

Jordan Forstgerätetechnik
Im Dorfe 6
31535 Neustadt
Telefon: 05072/7223

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Zum Zerkleinern von Schwachholz zu Hackschnitzeln werden Hackmaschinen eingesetzt, denen das zu hackende Material bisher manuell oder mit Hilfe eines Kranes zugeführt wird. Dies verursacht einen hohen technischen bzw. personellen Aufwand, die möglichen Leistungen der Hackmaschinen werden selten erreicht. Ziel des Projektes war es, Aufnahmeeinrichtungen zu entwickeln bzw. zu optimieren, mit deren Hilfe ein Hacker in der Lage ist, das in einer Reihe oder im Schwad abgelegte Schwachholz selbständig aufzunehmen. Die Aufnahmeköpfe sollten für die unterschiedlichen Einsatzbereiche geeignet sein. So wurden 3 unterschiedliche Modelle entwickelt, die jeweils an Standardhacker angebaut werden können.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des Vorhabens wurden drei unterschiedliche Aufnahmeköpfe, nachfolgend als Modell I - III bezeichnet, entwickelt bzw. weiterentwickelt.
Modell I, ein Vorsatz zur Aufnahme von Holz im Wald oder auf unebenem Untergrund, arbeitet mit einer horizontalen Stahlwalze, die abgelegtes Schwachholz vom Boden aufnimmt. Ein Kettenband fördert das Material in den Einzug des Hackers. Der Aufnahmekopf existierte bei Projektbeginn als Prototyp und bedurfte umfangreicher Weiterentwicklung.
Das Modell II wurde vorwiegend für das Hacken von Material konzipiert, welches auf ebenen Untergrund, also auf Wegen, Straßen, tragfähigem Acker- oder Grünland abgelegt wird. Hier existierte bei Projektbeginn ebenfalls ein Prototyp, der bisher nicht erprobt war. Dieses Modell arbeitet mit zwei senkrechten Einzugstrommeln, die eine starr, die andere seitlich ausfahrbar, so dass abgelegtes Schwachholz in einem Schwad von bis zu 1,5 m Breite aufgenommen werden kann. In praktischen Einsätzen zeigte sich, dass erhebliche Veränderungen erforderlich waren, um die Stabilität der Maschine zu verbessern und einen kontinuierlicheren Materialfluss zu erreichen. Da eine Veränderung des vorhandenen Aufnahmekopfes erheblich höheren Aufwand verursachte, als einen neuen zu bauen, wurde der gesamte Kopf neu konzi-piert und gebaut.
Während der Laufzeit des Projektes wurde erkennbar, dass ein Aufnahmekopf zum Roden von Obstplantagen stark nachgefragt wird. In Obstbaugebieten gibt es derzeit Epidemien von Feuerbrand, denen nur durch Rodung und vollständiger Vernichtung des Pflanzenmaterials begegnet werden kann. So wurde ein Aufnahmekopf entwickelt (Modell III) der den Baum nicht absägt, sondern ihn umdrückt und von der Wurzel her komplett mit Wurzelwerk aufnimmt.


Ergebnisse und Diskussion

Am Modell I wurden nach zahlreichen Versuchen diverse Veränderungen der Einzugswerkzeuge vorgenommen. So wurde die Einzugskette zwischenzeitlich durch Walzen ersetzt und letztlich doch wieder eine stärkere Einzugskette eingebaut. Ferner wurde die Höhenverstellung des Kopfes, die Größe der Stützräder, Verkleidungsbleche sowie der Querschnitt der Niederhalterollen verändert. Der Auswurf ist nun hydraulisch schwenkbar.
Beim Modell II wurde die Stabilität der Trommeln erhöht, die Kupplungen der Trommeln wurden durch stärkere Seilscheibenkupplungen ersetzt, zwischen Antriebsmotor und Trommeln wurden Planetengetriebe gesetzt, andere Ölmotoren mit größerem Ölvolumen wurden eingebaut und auf die Planetengetriebe eingestellt. Das gesamte Hydrauliksystem wurde vergrößert und auf größere Leistungsfähigkeit eingestellt. Um einen kontinuierlichen Materialfluss hinter den Trommeln zu erreichen, wurden statt der einen nun drei Walzen eingebaut. So musste für die Walzenaufhängung und deren Antrieb der gesamte Rahmen verändert und verstärkt werden. Über schwenkbare Stützräder ist die Maschine nun hydraulisch in der Höhe verstellbar. Der Auswurfturm ist schwenkbar, so kann damit das Hackgut nach allen Seiten gefördert werden.
Während der Laufzeit des Projektes wurden die oben beschriebenen Modelle I und II bis zur Serienreife weiterentwickelt.
Beim Modell III wird der zu hackende Obstbaum zunächst durch einen nach vorn ausladenden Arm, der mit einer Walze versehen ist, umgedrückt. Eine im Boden laufende Aufnahmewalze nimmt den Baum mit dem Wurzelballen auf und führt ihn den Hackorganen zu. Die Maschine ist einsatzfähig, muss aber noch intensiv getestet und auch wohl noch im Detail verändert werden. Da mit den aufgenommenen Wurzelstöcken der Bäume auch Sand und Steine aufgenommen werden, die zu vorzeitigem Verschleiß der Maschine führen, müssen hier noch Lösungen zur Erhöhung der Lebensdauer gefunden werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

In Fachbeiträgen einschlägiger land- und forstwirtschaftlicher Fachzeitschriften wurden die Entwicklungen bereits mehrfach vorgestellt. Da, wie beschrieben, im Obstbau großer Bedarf an einer Maschine des Mod. III besteht, wird mit Erreichen der Serienreife und den ersten größeren Einsätzen in Obstplantagen auch eine Veröffentlichung in Obstfachzeitschriften erfolgen.
Während der Agrarfachmesse AGRITECHNICA 2001 in Hannover wurden die Arbeitsweisen der Entwicklungen auf dem Stand der Deutschen Bundesstiftung Umwelt vorgestellt. Das Interesse der zahlreichen Besucher zeigte, dass die Aufnahmeköpfe wohl ihre Anwender finden werden.


Fazit

Die im Rahmen des Projektes entwickelten bzw. weiterentwickelten Aufnahmeköpfe zeigen, dass abgelegtes Schwachholz mit entsprechenden Einrichtungen während der Fahrt ohne Kran aufgenommen werden kann. So wird es u.a. möglich, die Leistungsfähigkeit einer Hackmaschine optimal auszulasten. Auch eine im Rahmen von Feuerbrandepidemien erforderliche, vollständige Beseitigung von stehenden Obstbäumen samt deren Wurzelwerk ist mit Hackmaschinen möglich.