DE102022116763A1 - Mobile forestry machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine mobile Forstmaschine (1), die mit einem Fahrwerk (2), einer Primärenergiequelle, einer Seilwinde (4), einer Runge (5) und einem verstellbaren Rampenschild (6) versehen ist, wobei die Forstmaschine (1) keinen Fahrerarbeitsplatz für einen Bediener aufweist. Die mobile Forstmaschine weist ein elektrisches Antriebssystem auf, das mindestens einen elektrischen Fahrmotor und/oder einen die Seilwinde (4) antreibenden Elektromotor (21) aufweist und bei dem als Primärenergiequelle eine den mindestens einen Fahrmotor und/oder den die Seilwinde (4) antreibenden Elektromotor (21) mit elektrischer Energie versorgende Brennstoffzelleneinheit (3) vorgesehen ist, wobei in Fahrzeuglängsrichtung (L) gesehen vorne die Brennstoffzelleneinheit (3), benachbart zur Brennstoffzelleneinheit (3) die Seilwinde (4), benachbart zur Seilwinde (4) die Runge (5) und am Fahrzeugheck das verstellbare Rampenschild (6) angeordnet sind.The invention relates to a mobile forestry machine (1) which is provided with a chassis (2), a primary energy source, a cable winch (4), a stanchion (5) and an adjustable ramp shield (6), wherein the forestry machine (1) does not have a driver's workplace for an operator. The mobile forestry machine has an electric drive system which has at least one electric traction motor and/or an electric motor (21) driving the cable winch (4), and in which the primary energy source is an electric motor which drives the at least one traction motor and/or the cable winch (4). (21) fuel cell unit (3) which supplies electrical energy is provided, with the fuel cell unit (3) seen in the longitudinal direction (L) of the vehicle at the front, the cable winch (4) adjacent to the fuel cell unit (3), and the stanchion (5) adjacent to the cable winch (4). ) and the adjustable ramp sign (6) are arranged at the rear of the vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft eine mobile Forstmaschine, die mit einem Fahrwerk, einer Primärenergiequelle, einer Seilwinde, einer Runge und einem verstellbaren Rampenschild versehen ist, wobei die Forstmaschine keinen Fahrerarbeitsplatz für einen Bediener aufweist.The invention relates to a mobile forestry machine which is provided with a chassis, a primary energy source, a cable winch, a stanchion and an adjustable ramp shield, the forestry machine not having a driver's workplace for an operator.
Derartige mobile Forstmaschinen werden als Fällhilfe für Bäume und als Rückehilfe zum Vorliefern von gefällten Bäumen an einen Waldweg benutzt. Da die Forstmaschine keinen Fahrerarbeitsplatz für einen Bediener aufweist, kann eine gattungsgemäße Forstmaschine kompakt und leicht gebaut werden und ermöglicht es, in Waldgebieten eingesetzt zu werden, die für herkömmliche Großmaschinen nicht geeignet sind.Such mobile forestry machines are used as a felling aid for trees and as a forwarding aid for delivering felled trees to a forest path. Since the forestry machine does not have a driver's workplace for an operator, a generic forestry machine can be built to be compact and lightweight and allows it to be used in forest areas that are not suitable for conventional large machines.
Gattungsgemäße mobile Forstmaschine weisen in der Regel als Primärenergiequelle einen als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor auf. Sofern der Verbrennungsmotor als Dieselmotor oder als Benzinmotor ausgebildet ist, der mit mineralischem Kraftstoff betrieben ist und als Schmierstoff mit mineralischem Öl betrieben ist, können jedoch leicht Umweltschäden im Einsatzgebiet (Forst) auftreten, falls der Kraftstoff oder Schmierstoff beim Nachfüllen oder im Servicefall austritt.Generic mobile forestry machines generally have a drive motor designed as an internal combustion engine as the primary energy source. However, if the internal combustion engine is designed as a diesel engine or as a gasoline engine that is operated with mineral fuel and is operated with mineral oil as a lubricant, environmental damage can easily occur in the area of use (forest) if the fuel or lubricant escapes during refilling or during servicing.
Bei gattungsgemäßen mobilen Forstmaschinen ist bereits eine Bauweise bekannt, bei der in Fahrzeuglängsrichtung gesehen an der Fahrzeugfront und somit vor dem Antriebsmotor die Seilwinde angeordnet ist, benachbart zur Seilwinde der Antriebsmotor angeordnet ist und benachbart zum Antriebsmotor die Runge angeordnet ist. Der Antriebsmotor ist somit in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zwischen der Seilwinde und der Runge angeordnet. Bei einer derartigen Bauweise ist nachteilig, dass das Seil der Seilwinde unterhalb des Antriebsmotors hindurchgeführt werden muss und hinter dem Antriebsmotor an einer Umlenkrolle nach oben umgelenkt werden muss, um das Seil zu einem Seilauslass an einer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Trennwand führen zu können, die zwischen Antriebsmotor und Runge angeordnet ist. Dies führt zu einem ungünstigen Kraftfluss der Kräfte der Seilwinde und begrenzt die Leistung der Seilwinde.In the case of generic mobile forestry machines, a design is already known in which, viewed in the longitudinal direction of the vehicle, the cable winch is arranged on the front of the vehicle and thus in front of the drive motor, the drive motor is arranged adjacent to the cable winch and the stanchion is arranged adjacent to the drive motor. The drive motor is thus arranged between the cable winch and the stanchion, viewed in the longitudinal direction of the vehicle. The disadvantage of such a design is that the cable of the cable winch must be guided underneath the drive motor and must be deflected upwards on a deflection roller behind the drive motor in order to be able to lead the cable to a cable outlet on a partition wall running in the transverse direction of the vehicle, which is between the drive motor and stanchion is arranged. This leads to an unfavorable flow of the forces of the cable winch and limits the performance of the cable winch.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mobile Forstmaschine der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die hinsichtlich der Umweltgefährdung verbessert ist und hinsichtlich des Kraftflusses der Kräfte der Seilwinde und der Anordnung der Komponenten der Forstmaschine verbessert ist.The present invention is based on the object of providing a mobile forestry machine of the type mentioned at the outset, which is improved in terms of environmental hazards and is improved in terms of the power flow of the forces of the cable winch and the arrangement of the components of the forestry machine.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mobile Forstmaschine ein elektrisches Antriebssystem aufweist, das mindestens einen elektrischen Fahrmotor und/oder einen die Seilwinde antreibenden Elektromotor aufweist und bei dem als Primärenergiequelle eine den mindestens einen Fahrmotor und/oder den die Seilwinde antreibenden Elektromotor mit elektrischer Energie versorgende Brennstoffzelleneinheit vorgesehen ist, wobei in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vorne die Brennstoffzelleneinheit, benachbart zur Brennstoffzelleneinheit die Seilwinde, benachbart zur Seilwinde die Runge und am Fahrzeugheck das verstellbare Rampenschild angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the mobile forestry machine has an electric drive system which has at least one electric traction motor and/or an electric motor driving the cable winch and in which the primary energy source is an electric motor which drives the at least one traction motor and/or the electric motor which drives the cable winch Energy-supplying fuel cell unit is provided, with the fuel cell unit being arranged at the front when viewed in the longitudinal direction of the vehicle, the cable winch adjacent to the fuel cell unit, the stanchion adjacent to the cable winch and the adjustable ramp sign being arranged at the rear of the vehicle.
Die Ausbildung der erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine mit einem elektrischen Antriebssystem, das mindestens einem elektrischen Fahrmotor und/oder einen die Seilwinde antreibenden Elektromotor aufweist und bei dem als Primärenergiequelle eine den mindestens einen Fahrmotor und/oder den die Seilwinde antreibenden Elektromotor mit elektrischer Energie versorgende Brennstoffzelleneinheit vorgesehen ist, führt zu dem Vorteil, dass als Primärenergiequelle auf einen Verbrennungsmotor verzichtet werden kann, so dass die Gefährdung der Umwelt im Forst durch austretenden mineralischen Kraftstoff und/oder austretendes mineralisches Öl verhindert wird.The design of the mobile forestry machine according to the invention with an electric drive system which has at least one electric traction motor and/or an electric motor driving the cable winch and in which a fuel cell unit which supplies the at least one traction motor and/or the electric motor driving the cable winch with electrical energy is provided as the primary energy source , leads to the advantage that an internal combustion engine can be dispensed with as a primary energy source, so that danger to the environment in the forest due to leaking mineral fuel and / or leaking mineral oil is prevented.
Bei der erfindungsgemäßen Forstmaschine ist weiterhin an der Fahrzeugfront und somit vor der Seilwinde die das elektrische Antriebssystem mit elektrischer Energie versorgende Brennstoffzelleneinheit angeordnet, benachbart zur Brennstoffzelleneinheit die Seilwinde angeordnet und benachbart zur Seilwinde die Runge angeordnet. Bei der erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine ist somit die Seilwinde in Fahrzeuglängsrichtung gesehen zwischen der Brennstoffzelleneinheit des elektrischen Antriebssystems und der Runge angeordnet. Eine derartige Bauweise ermöglicht es, dass das Seil der Seilwinde direkt und ohne Umlenkung an einer Umlenkrolle von der Seilwinde nach oben zu einem Seilauslass geführt werden kann, der zwischen Brennstoffzelleneinheit und Runge angeordnet ist. Dies führt zu einem günstigen Kraftfluss der Kräfte der Seilwinde und ermöglicht es, die Leistung der Seilwinde zu erhöhen.In the forestry machine according to the invention, the fuel cell unit which supplies the electric drive system with electrical energy is also arranged on the front of the vehicle and thus in front of the cable winch, the cable winch is arranged adjacent to the fuel cell unit and the stanchion is arranged adjacent to the cable winch. In the mobile forestry machine according to the invention, the cable winch is arranged between the fuel cell unit of the electric drive system and the stanchion, viewed in the longitudinal direction of the vehicle. Such a design makes it possible for the cable of the cable winch to be guided directly and without deflection on a deflection roller from the cable winch upwards to a cable outlet which is arranged between the fuel cell unit and the stanchion. This leads to a favorable flow of the forces of the cable winch and makes it possible to increase the performance of the cable winch.
Die Ausführung der Primärenergiequelle als Brennstoffzelleneinheit führt bei der erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine zu besonderen Vorteilen, da eine Brennstoffzelleneinheit einen geringen Platzbedarf und ein geringes Gewicht aufweist, so dass kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht der mobilen Forstmaschine erzielbar sind. Weiterhin ist der Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff oder Methanol, der Brennstoffzelleneinheit in einfacher Weise im Einsatz der Forstmaschine nachfüllbar, so dass lange Einsatzzeiten der mobilen Forstmaschine erzielbar sind. Darüber hinaus ergibt sich eine hohe Umweltfreundlichkeit der Forstmaschine im Einsatz in einem Forstgebiet, da die Brennstoffzelleneinheit im Betrieb emissionsfrei arbeitet und auch der verwendete Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff oder Methanol, der Brennstoffzelleneinheit zu keiner Umweltgefährung und Umweltschäden führt.The design of the primary energy source as a fuel cell unit leads to particular advantages in the mobile forestry machine according to the invention, since a fuel cell unit has a small space requirement and a low weight, so that compact dimensions and a low weight of the mobile forestry machine can be achieved. Furthermore, the fuel, for example hydrogen or methanol, of the fuel cell unit can be easily refilled when the forestry machine is in use, so that long operating times of the mobile forestry machine can be achieved. Furthermore, results The forestry machine is highly environmentally friendly when used in a forest area, since the fuel cell unit works emission-free during operation and the fuel used, for example hydrogen or methanol, in the fuel cell unit does not pose any environmental hazards or damage to the environment.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Brennstoffzelleneinheit einen Brennstoffzelle, einen Brennstofftank und eine Pufferbatterie auf. Die Pufferbatterie wird bevorzugt von der Brennstoffzelle mit elektrischer Energie geladen. Bevorzugt ist die Pufferbatterie vorgesehen, um bei dynamischen Vorgängen Leistungsspitzen des Fahrmotors bzw. der Fahrmotoren und/oder des Elektromotors der Seilwinde abzudecken.According to an advantageous embodiment of the invention, the fuel cell unit has a fuel cell, a fuel tank and a buffer battery. The buffer battery is preferably charged with electrical energy by the fuel cell. The buffer battery is preferably provided in order to cover power peaks of the traction motor or motors and/or the electric motor of the cable winch during dynamic processes.
Mit besonderem Vorteil ist die Brennstoffzelle als Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle ausgebildet, die als Brennstoff Wasserstoff nutzt. Der Brennstofftank ist bei einer derartigen Ausführung der Brennstoffzelle als Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle als Wasserstofftank ausgebildet. Eine derartige Brennstoffzelle weist einen geringen Platzbedarf und ein geringes Gewicht auf und der Brennstoff Wasserstoff kann in einfacher Weise in den Brennstofftank aufgefüllt werden, so dass eine von einer derartigen Brennstoffzelleneinheit angetriebene mobile Forstmaschine bei geringem Gesamtgewicht eine lange Einsatzzeit ermöglicht.The fuel cell is particularly advantageously designed as a hydrogen-oxygen fuel cell that uses hydrogen as fuel. In such an embodiment of the fuel cell as a hydrogen-oxygen fuel cell, the fuel tank is designed as a hydrogen tank. Such a fuel cell has a small space requirement and a low weight and the hydrogen fuel can be easily filled into the fuel tank, so that a mobile forestry machine driven by such a fuel cell unit enables a long operating time with a low overall weight.
Alternativ kann die Brennstoffzelle als Direktmethanolbrennstollzelle ausgebildet sein, bei der als Brennstoff Methanol in einem entsprechenden Brennstofftank mitgeführt ist. Alternatively, the fuel cell can be designed as a direct methanol combustion cell, in which methanol is carried as fuel in a corresponding fuel tank.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Brennstoffzelleneinheit in einem Energieraum, insbesondere einem geschlossenen Energieraum, angeordnet, in dem weiterhin mindestens eine von einem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe einer Hydraulikanlage der Forstmaschine angeordnet ist, wobei der die Hydraulikpumpe antreibende Elektromotor von der Brennstoffzelleneinheit mit elektrischer Energie versorgt ist. Bei der erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine sind bevorzugt die rotativen Verbraucher, die von dem mindestens einen Fahrmotor und/oder dem Elektromotor der Seilwinde gebildet sind, als Elektromotoren ausgebildet. Elektrische Linearantrieb sind jedoch gegenüber hydraulischen Linearantrieben teuer und weniger leistungsfähig sowie weniger robust. Mit der Anordnung mindestens einer von einem Elektromotor angetriebenen Hydraulikpumpe der Hydraulikanlage der Forstmaschine in dem Energieraum können auf einfache Weise hydraulische Linearantriebe, beispielsweise Hydraulikzylinder, und/oder weitere hydraulische Verbraucher, beispielsweise eine Bremslüfteinrichtung und/oder hydraulische Anbaugeräte, eingesetzt und auf einfache Weise versorgt werden. Der Energieraum kann weiterhin mit einer Dämmung versehen sein. Die Dämmung ist bevorzugt als Wärmedämmung und/oder Schalldämmung ausgebildet. Der geschlossene Energieraum als Brennstoffzellenabteil bildet somit eine kompakten Geräusch- und Wärmedämmbox, in der die Brennstoffzelle mit der Pufferbatterie und mit der Hydraulikpumpe und dem die Hydraulikpumpe antreibenden Elektromotor angeordnet ist. Hierdurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich der im Betrieb der Forstmaschine von der Hydraulikpumpe zur Umgebung abgestrahlten Geräusche und Abwärme und die Brennstoffzelle und die Pufferbatterie kann auch bei kalten Umgebungsbedingungen auf einfache Weise auf einer günstigen Betriebstemperatur gehalten werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the fuel cell unit is arranged in an energy room, in particular a closed energy room, in which at least one hydraulic pump of a hydraulic system of the forestry machine driven by an electric motor is arranged, the electric motor driving the hydraulic pump being supplied with electrical energy by the fuel cell unit is. In the mobile forestry machine according to the invention, the rotary consumers, which are formed by the at least one traction motor and/or the electric motor of the cable winch, are preferably designed as electric motors. However, compared to hydraulic linear drives, electric linear drives are expensive and less powerful and less robust. With the arrangement of at least one hydraulic pump of the hydraulic system of the forestry machine driven by an electric motor in the energy space, hydraulic linear drives, for example hydraulic cylinders, and/or other hydraulic consumers, for example a brake release device and/or hydraulic attachments, can be used and supplied in a simple manner . The energy room can also be provided with insulation. The insulation is preferably designed as thermal insulation and/or sound insulation. The closed energy space as a fuel cell compartment thus forms a compact noise and thermal insulation box in which the fuel cell is arranged with the buffer battery and with the hydraulic pump and the electric motor driving the hydraulic pump. This results in advantages with regard to the noise and waste heat radiated from the hydraulic pump to the environment during operation of the forestry machine, and the fuel cell and the buffer battery can easily be kept at a favorable operating temperature even in cold ambient conditions.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Brennstoffzelle in vertikaler Richtung oberhalb der Pufferbatterie angeordnet. Hierdurch wird eine günstige Schwerpunktlage der mobilen Forstmaschine erzielt, da die schwerere Pufferbatterie im unteren Bereich des Energieraums angeordnet ist und die leichtere Brennstoffzelle vertikal oberhalb der Pufferbatterie angeordnet ist. Zudem wird hierdurch eine Platzierung der Brennstoffzelle mit einer guten Zugänglichkeit für den Service und die Wartung der Brennstoffzelle erzielt.According to a preferred embodiment of the invention, the fuel cell is arranged in the vertical direction above the buffer battery. This achieves a favorable center of gravity for the mobile forestry machine, since the heavier buffer battery is arranged in the lower region of the energy space and the lighter fuel cell is arranged vertically above the buffer battery. In addition, this ensures that the fuel cell is positioned with good accessibility for service and maintenance of the fuel cell.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Brennstoffzelleneinheit, die Seilwinde und die Runge in vertikaler Richtung oberhalb einer Bodenplatte angeordnet und ist unterhalb der Bodenplatte ein Unterboden angeordnet, wobei zwischen der Bodenplatte und dem Unterboden ein Zwischenraum ausgebildet ist. Die Bodenplatte und der Unterboden, die miteinander verbunden sind, bilden einen leichten und stabilen Fahrzeugrahmen der mobilen Forstmaschine. Die Bodenplatte trennt den Oberwagen, auf dem die Brennstoffzelleneinheit, die Seilwinde und die Runge angeordnet sind, von dem Unterwagen der Forstmaschine, der mit dem Fahrwerk versehen ist. Sofern der Unterboden als durchgehendes Unterbodenblech ausgebildet ist, werden weitere Vorteile erzielt, da der Unterboden für einen durchgehenden Schutz ohne Hinterschnitte und Verhakelungsgefahr durch Bodenäste sorgt, wenn die Forstmaschine im Wald eingesetzt wird. Zudem ermöglicht es der Aufbau aus Bodenplatte und Unterboden, zwischen den beiden Ebenen, die von der Bodenplatte und dem Unterboden gebildet sind, einen Zwischenraum zu erzeugen, in dem Leitungen geschützt vor Beschädigungen und direkten Witterungseinflüssen, wie Nässe und Schnee, verlegt und eingebaut werden können.According to an advantageous embodiment of the invention, the fuel cell unit, the cable winch and the stanchion are arranged in the vertical direction above a base plate and a sub-base is arranged below the base plate, with a gap being formed between the base plate and the sub-base. The base plate and the subfloor, which are connected to each other, form a light and stable vehicle frame of the mobile forestry machine. The base plate separates the upper carriage, on which the fuel cell unit, the cable winch and the stanchion are arranged, from the undercarriage of the forestry machine, which is provided with the chassis. If the underbody is designed as a continuous underbody plate, further advantages are achieved because the underbody provides continuous protection without undercuts and the risk of snagging from ground branches when the forestry machine is used in the forest. In addition, the structure of the base plate and subfloor makes it possible to create a space between the two levels formed by the base plate and the subfloor in which cables can be laid and installed protected from damage and direct weather influences, such as moisture and snow .
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Seilwinde einen in Fahrzeugquerrichtung mittig angeordneten Windenturm auf, der kraftführende Streben aufweist, die mit dem Fahrwerk verbunden sind. Der Windenturm, der in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Brennstoffzelleneinheit und der Runge angeordnet ist und in Fahrzeugquerrichtung mittig angeordnet ist, ermöglicht es, die Kräfte aus der Seilwinde an einem zentralen Bereich der Forstmaschine aufzunehmen und auf kurzen Wegen über die kraftführende Streben in das Fahrwerk einzuleiten.According to an advantageous embodiment of the invention, the cable winch has a vehicle transversely centrally arranged winch tower, which has force-carrying struts that are connected to the chassis. The winch tower, which is arranged in the longitudinal direction of the vehicle between the fuel cell unit and the stanchion and is arranged centrally in the vehicle's transverse direction, makes it possible to absorb the forces from the cable winch in a central area of the forestry machine and to introduce them into the chassis over short distances via the force-carrying struts.
Bevorzugt sind die kraftführenden Streben als Schottwände ausgebildet, die die Bodenplatte mit dem Unterboden verbinden. Die Schottwände sind bevorzugt vertikal angeordnet und verlaufen in Fahrzeugquerrichtung.The force-carrying struts are preferably designed as bulkheads that connect the base plate to the subfloor. The bulkheads are preferably arranged vertically and run in the transverse direction of the vehicle.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist der Windenturm an der Oberseite einen Seilauslauf für ein Seil der Seilwinde auf. Von einem derartigen Seilauslauf an der Oberseite des Windenturms kann das Seil der Seilwinde auf einfache Weise in Richtung des Fahrzeughecks und des Rampenschildes geführt werden und somit eine Seilzugführung nach hinten erzielt werden, um mit der Seilwinde Baumstämme auf die Runge ziehen zu können. Das Seil der Seilwinde ist hierbei bevorzugt ohne Umlenkrolle von der Seilwinde zu dem Seilauslauf geführt.According to an advantageous embodiment of the invention, the winch tower has a cable outlet on the top for a cable of the cable winch. From such a cable outlet on the top of the winch tower, the cable of the cable winch can be easily guided in the direction of the rear of the vehicle and the ramp shield and thus a cable pull to the rear can be achieved in order to be able to pull tree trunks onto the stanchion with the cable winch. The cable of the cable winch is preferably guided from the cable winch to the cable outlet without a deflection roller.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Forstmaschine an der der Runge zugewandten Seite des Windenturms eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende vertikale Trennwand auf. Die Trennwand trennt den vorderen Bereich der Forstmaschine, in dem die Brennstoffzelleneinheit mit der Hydraulikpumpe und der Windenturm mit der Seilwinde und dessen Elektromotor angeordnet sind, von dem hinteren Bereich der Forstmaschine ab, der mit der Runge und dem Rampenschild versehen ist und zur Lastaufnahme von Baumstämmen dient.According to an advantageous embodiment of the invention, the forestry machine has a vertical partition wall running in the transverse direction of the vehicle on the side of the winch tower facing the stanchion. The partition wall separates the front area of the forestry machine, in which the fuel cell unit with the hydraulic pump and the winch tower with the cable winch and its electric motor are arranged, from the rear area of the forestry machine, which is provided with the stanchion and the ramp shield and for carrying the load of tree trunks serves.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in Fahrzeugquerrichtung an einer ersten Seite des Windenturms ein Hydraulikraum ausgebildet, in dem mindestens ein Leistungsmodul für den mindestens einen elektrischen Fahrmotor und/oder ein Leitungsmodul für den die Seilwinde antreibenden Elektromotor eingebaut sind sowie eine oder mehrere der folgenden Komponenten der Hydraulikanlage der Forstmaschine eingebaut sind:
- • Öltank
- • Ölfilter
- • mindestens ein Hydraulikventil
- • Oil tank
- • Oil filter
- • at least one hydraulic valve
In Fahrzeugquerrichtung an einer ersten Seite des Windenturms ist mit dem Hydraulikraum ein Hydraulikabteil vorgesehen, in dem die von Öltank, Ölfilter und Hydraulikventilen bestehenden Komponenten der Hydraulikanlage der Forstmaschine eingebaut werden können und in dem Anschlüsse für Hydraulikschläuche vorgesehen sind, die zu den entsprechenden hydraulischen Verbrauchern der Forstmaschine geführt sind. Zudem sind in dem Hydraulikraum mindestens ein Leistungsmodul für den mindestens einen elektrischen Fahrmotor und/oder ein Leitungsmodul für den die Seilwinde antreibenden Elektromotor angeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Forstmaschine und erleichtert den Service der Komponenten der Hydraulikanlage sowie der Leistungsmodule der elektrischen rotativen Verbraucher (Fahrmotor, Elektromotor der Seilwinde) im Wartungsfall.In the transverse direction of the vehicle on a first side of the winch tower, a hydraulic compartment is provided with the hydraulic room, in which the components of the hydraulic system of the forestry machine consisting of the oil tank, oil filter and hydraulic valves can be installed and in which connections are provided for hydraulic hoses which go to the corresponding hydraulic consumers of the Forestry machine are guided. In addition, at least one power module for the at least one electric traction motor and/or a line module for the electric motor driving the cable winch are arranged in the hydraulic room. This enables easy assembly of the forestry machine and facilitates the service of the components of the hydraulic system as well as the power modules of the electrical rotary consumers (travel motor, electric motor of the cable winch) in the event of maintenance.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in Fahrzeugquerrichtung an einer zweiten Seite des Windenturms ein Serviceraum ausgebildet, in dem eine oder mehrere der folgenden Komponenten der Forstmaschine eingebaut sind:
- • der Brennstofftank der Brennstoffzelleneinheit
- • ein Frischluftfilter der Brennstoffzelleneinheit
- • ein Ladegerät zum Laden der Pufferbatterie
- • einen Batterietrennschalter
- • the fuel tank of the fuel cell unit
- • a fresh air filter for the fuel cell unit
- • a charger for charging the backup battery
- • a battery disconnect switch
Mit einem derartigen On-Board-Ladegerät kann die Pufferbatterie auf einfache Weise im Bedarfsfall aufgeladen werden. Der Batterietrennschalter ermöglicht die elektrische Trennung der Pufferbatterie von dem elektrischen Antriebssystem im Service- oder Wartungsfall. Der Frischluftfilter dient zum Ansaugen von Umgebungsluft, aus der Sauerstoff als Oxidationsmittel der Brennstoffzelle gewonnen werden kann.With such an on-board charger, the backup battery can be easily charged when necessary. The battery disconnect switch enables the backup battery to be electrically isolated from the electrical drive system in the event of service or maintenance. The fresh air filter is used to suck in ambient air, from which oxygen can be obtained as an oxidizing agent in the fuel cell.
In Fahrzeugquerrichtung an einer zweiten Seite des Windenturms ist mit dem Serviceraum ein Serviceabteil vorgesehen, in dem die oben genannten Komponenten angeordnet werden können. In dem Serviceraum sind hierbei diejenigen Komponenten der Forstmaschine angeordnet, die eine regelmäßige Kontrolle und Wartung benötigen, beispielsweise der Frischluftfilter, bzw. die für den Betrieb der Forstmaschine einen einfachen und schnellen Zugriff erfordern, beispielsweise der Brennstofftank, das Ladegerät und der Batterietrennschalter. Die Anordnung dieser Komponenten in dem Serviceraum erleichtert die Wartung und Kontrolle dieser Komponenten und ermöglicht weiterhin einen schnellen und einfachen Zugriff auf diese Komponenten.In the transverse direction of the vehicle on a second side of the winch tower, a service compartment is provided with the service room, in which the above-mentioned components can be arranged. The service room contains those components of the forestry machine that require regular inspection and maintenance, for example the fresh air filter, or that require easy and quick access to operate the forestry machine, for example the fuel tank, the charger and the battery isolator switch. The arrangement of these components in the service room facilitates the maintenance and control of these components and further enables quick and easy access to these components.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in Fahrzeugquerrichtung an einer Seite des Energieraums ein Elektronikraum ausgebildet, in dem eine oder mehrere der folgenden Komponenten einer Elektrikanlage der Forstmaschine eingebaut sind:
- • eine elektronische Fahrzeugsteuerung der Forstmaschine
- • eine elektronische Steuerung der Brennstoffzelleneinheit
- • eine Fernsteuerung der Forstmaschine mit Ladegerät und ein Empfänger der Fernsteuerung
- • mindestens eine Steckdose
- • an electronic vehicle control of the forestry machine
- • an electronic control of the fuel cell unit
- • a remote control of the forestry machine with charger and a receiver for the remote control
- • at least one socket
In Fahrzeugquerrichtung an einer Seite des Energieraums ist mit dem Elektronikraum ein Elektronikabteil vorgesehen, in dem die von der elektronischen Fahrzeugsteuerung der Forstmaschine, der gegebenenfalls vorhandenen elektronischen Steuerung der Brennstoffzelleneinheit, der Fernsteuerung der Forstmaschine mit Ladegerät und Empfänger der Fernsteuerung, und mindestens einer Steckdose bestehenden Komponenten der Elektrikanlage der Forstmaschine eingebaut werden können. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Forstmaschine und erleichtert den Service der Komponenten der Elektrikanlage im Wartungsfall.In the transverse direction of the vehicle on one side of the energy room, an electronics compartment is provided with the electronics room, in which the components consisting of the electronic vehicle control of the forestry machine, the electronic control of the fuel cell unit, if present, the remote control of the forestry machine with charger and receiver of the remote control, and at least one socket can be installed in the electrical system of the forestry machine. This allows for easy assembly of the forestry machine and makes it easier to service the components of the electrical system in the event of maintenance.
Bevorzugt ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in vertikaler Richtung oberhalb oder unterhalb des Elektronikraums ein Stauraum ausgebildet. Seitlich neben dem Energieraum und oberhalb oder unterhalb des Elektronikraums kann ein zusätzlicher abgeschlossener Stauraum bzw. Staufach vorgesehen werden, das gegenüber der Umgebung gut geschützt ist und die geschützte Mitführung von Utensilien ermöglicht, die für die Arbeit mit der Forstmaschine erforderlich sind, beispielsweise Mobiletelefon, Laptop, Aktenordner, Navigationsgerät.According to a further development of the invention, a storage space is preferably formed in the vertical direction above or below the electronics compartment. To the side of the energy room and above or below the electronics room, an additional closed storage space or storage compartment can be provided, which is well protected from the environment and allows the protected transport of utensils that are required for working with the forestry machine, for example mobile telephones, laptops , file folders, navigation device.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in vertikaler Richtung oberhalb der Brennstoffzelleneinheit und der Hydraulikpumpe eine oder mehrere der folgenden Komponenten angeordnet:
- • eine Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage
- • mindestens ein Leistungsmodul für den mindestens einen elektrischen Fahrmotor und/oder ein Leitungsmodul für den die Seilwinde antreibenden Elektromotor
- • a cooling system for the hydraulic system
- • at least one power module for the at least one electric traction motor and/or a line module for the electric motor driving the cable winch
Der Raum oberhalb der Brennstoffzelleneinheit und der Hydraulikpumpe und somit der Raum oberhalb des Energieraums bildet somit ein Kühlerabteil, in dem die Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage eingebaut werden kann. Die Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage ist bevorzugt an dem Windenturm befestigt. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Forstmaschine und erleichtert den Service dieser Komponenten im Wartungsfall. Zudem kann die Abwärme und die Geräusche der Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage in vorteilhafter Weise direkt nach vertikal oben an die Umgebung abgeführt werden.The space above the fuel cell unit and the hydraulic pump and thus the space above the energy space thus forms a cooler compartment in which the cooler device of the hydraulic system can be installed. The cooler device of the hydraulic system is preferably attached to the winch tower. This allows for easy assembly of the forestry machine and makes it easier to service these components in the event of maintenance. In addition, the waste heat and noise from the cooler device of the hydraulic system can advantageously be dissipated vertically upwards into the environment.
In dem Raum oberhalb des Energieraums kann weiterhin das mindestens eine Leistungsmodul des mindestens einen elektrischen Fahrmotors und/oder das Leistungsmodul des die Seilwinde antreibenden Elektromotors eingebaut sein. Hierdurch ergeben sich Vorteile, da das entsprechende Leistungsmodule für den Service- und Wartungsfall leicht zugänglich angeordnet sind.The at least one power module of the at least one electric traction motor and/or the power module of the electric motor driving the cable winch can also be installed in the space above the energy room. This results in advantages because the corresponding power modules are arranged to be easily accessible for service and maintenance.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage mit einem Luftauslass eines Kühlluftstromes nach vertikal oben angeordnet ist. Dies ermöglicht es, die Abwärme der Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage über einen großen Luftauslass an der Oberseite der Forstmaschine an die Umgebung nach oben abzuführen.Particular advantages arise when the cooler device of the hydraulic system is arranged vertically upwards with an air outlet for a cooling air flow. This makes it possible to dissipate the waste heat from the hydraulic system cooler device upwards to the environment via a large air outlet on the top of the forestry machine.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist angrenzend an die Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage ein von der Abwärme der Kühlereinrichtung erwärmbares Aufbewahrungsfach angeordnet. Hierdurch kann in einfacher Weise ein von der Abwärme der Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage erwärmbares Warm- bzw. Heißfach gebildet werden, das sich somit zum Mitführen, Erwärmen und Warmalten von Essen und Getränken, beispielsweise Tee oder Kaffee, eignet und/oder das sich somit zum Mitführen, Trocknen und Warmhalten von Kleidungsstücken, beispielsweise Handschuhen, eignet. Das Aufbewahrungsfach kann bevorzugt durch die Abwärme der Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage auf Temperaturen im Bereich von 30-70° C aufgeheizt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, a storage compartment that can be heated by the waste heat from the cooler device is arranged adjacent to the cooler device of the hydraulic system. In this way, a warm or hot compartment that can be heated by the waste heat from the cooler device of the hydraulic system can be formed in a simple manner, which is therefore suitable for carrying, heating and keeping food and drinks warm, for example tea or coffee, and/or which is therefore suitable for carrying , drying and keeping items of clothing, such as gloves, warm. The storage compartment can preferably be heated to temperatures in the range of 30-70° C by the waste heat from the cooler device of the hydraulic system.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann für das Aufbewahrungsfach eine elektrische Zusatzheizung vorgesehen sein, die von der Brennstoffzelleneinheit mit elektrischer Energie versorgt wird. Mit einer derartigen elektrischen Zusatzheizung kann in einfacher Weise ein bevorzugt in der Temperatur geregeltes Aufbewahrungsfach erzielt werden, das auf Temperaturen im Bereich von 60-95° C aufgeheizt werden kann.According to a further development of the invention, an additional electrical heater can be provided for the storage compartment, which is supplied with electrical energy by the fuel cell unit. With such an additional electrical heater, a preferably temperature-controlled storage compartment can be easily achieved, which can be heated to temperatures in the range of 60-95 ° C.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind in dem Zwischenraum zwischen Bodenplatte und Unterboden elektrische Verbindungskabel verlegt, die den mindestens eine elektrischen Fahrmotor und/oder den die Seilwinde antreibenden Elektromotor mit dem entsprechenden Leistungsmodul verbinden. Hierdurch ergibt sich eine vor Beschädigungen und Umwelteinflüssen, beispielsweise Regen und Schnee, geschützte Unterflurverlegung der elektrische Verbindungskabel von den Leistungsmodulen zu den rotativen elektrischen Verbraucher der Forstmaschine, beispielsweise dem mindestens einen elektrischen Fahrmotor und dem Elektromotor der Seilwinde.According to an advantageous development of the invention, electrical connecting cables are laid in the space between the base plate and the subfloor, which connect the at least one electric traction motor and / or the electric motor driving the cable winch to the corresponding power module. This results in an underground laying of the electrical connecting cables that is protected from damage and environmental influences, such as rain and snow from the power modules to the rotary electrical consumers of the forestry machine, for example the at least one electric traction motor and the electric motor of the cable winch.
Bevorzugt sind gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung in der vertikalen Trennwand Ansaugöffnungen für einen zu der Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage führenden Kühlluftstrom angeordnet. Die Anordnung der Ansaugöffnungen für einen zu der Kühlereinrichtung der Hydraulikanlage führenden Kühlluftstrom in der vertikalen Trennwand zwischen Windenturm und Runge ermöglicht es, kühle Frischluft des Kühlluftstroms aus der staubfreien Zone zwischen Trennwand und Runge anzusaugen. Durch die Lage und Anordnung der Ansaugöffnungen in der vertikalen Trennwand und des Luftauslasses an der entsprechenden Kühlereinrichtung oberhalb des Energieraums wird zudem ermöglicht, dass die kühle Zuluftströmung aus möglichst staubfreier Zone vor der Runge und die warme Abluftströmung mitsamt Geräusch über die Kühlereinrichtung nach vertikal oben ohne thermischen Kurzschluss gewährleistet wird.According to an advantageous embodiment of the invention, suction openings for a cooling air flow leading to the cooler device of the hydraulic system are preferably arranged in the vertical partition. The arrangement of the suction openings for a cooling air flow leading to the cooler device of the hydraulic system in the vertical partition between the winch tower and the stanchion makes it possible to suck in cool fresh air from the cooling air flow from the dust-free zone between the partition and the stanchion. The location and arrangement of the suction openings in the vertical partition and the air outlet on the corresponding cooler device above the energy room also makes it possible for the cool supply air flow from the dust-free zone in front of the stanchion and the warm exhaust air flow, including noise, to be directed vertically upwards via the cooler device without thermal Short circuit is guaranteed.
Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in dem Kühlluftstrom stromauf der Kühlereinrichtung die Leistungsmodule angeordnet sind. Die Leistungsmodule des mindestens einen elektrischen Fahrmotors und des Elektromotors der Seilwinde, die temperaturkritische Bauteile darstellen, sind somit im Kühlluftstrom möglichst früh angeordnet und weiter stromabwärts im Kühlluftstrom das von der Kühlereinrichtung gebildete temperaturseitig unsensiblere Bauteil angeordnet, so dass die Leistungsmodule wirkungsvoll gekühlt werden können.Particular advantages arise here if, according to an advantageous development of the invention, the power modules are arranged in the cooling air flow upstream of the cooler device. The power modules of the at least one electric traction motor and the electric motor of the cable winch, which represent temperature-critical components, are thus arranged as early as possible in the cooling air flow and the more temperature-insensitive component formed by the cooler device is arranged further downstream in the cooling air flow, so that the power modules can be effectively cooled.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind eine Seilumlenkrolle und eine Seilführung mit einer Führungsschiene für das Seil der Seilwinde vorgesehen, wobei die Führungsschiene eine Austrittsöffnung für das Seil an der Fahrzeugfront aufweist. Die Führungsschiene mit der Austrittsöffnung für das Seil an der Fahrzeugfront in Verbindung mit der Umlenkrolle ermöglicht somit auf einfache Weise eine Seilzugführung nach vorne, beispielsweise für den bergseitigen Transport von Baustämmen. Die Seilumlenkrolle ist bevorzugt im vertikal unteren Bereich der Trennwand angeordnet und die Führungsschiene erstreckt sich unter dem Windenturm und unter dem Energieraum hindurch zur Fahrzeugfront der Forstmaschine.According to an advantageous development of the invention, a cable deflection roller and a cable guide with a guide rail for the cable of the cable winch are provided, the guide rail having an outlet opening for the cable on the front of the vehicle. The guide rail with the exit opening for the rope on the front of the vehicle in conjunction with the deflection roller thus enables the cable to be guided forward in a simple manner, for example for the uphill transport of building trunks. The cable deflection pulley is preferably arranged in the vertically lower region of the partition and the guide rail extends under the winch tower and under the energy room to the front of the vehicle of the forestry machine.
Vorteilhafterweise ist die Runge um eine vertikale Achse drehbar gelagert. Die drehbare Runge kann vorteilhafterweise mittels einer Arretiervorrichtung in einer oder mehreren Stellungen arretierbar sein. Zudem ist es möglich, die Runge demontierbar auszuführen.The stanchion is advantageously mounted so that it can rotate about a vertical axis. The rotatable stanchion can advantageously be locked in one or more positions by means of a locking device. It is also possible to make the stanchion removable.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Runge und dem Rampenschild an der Bodenplatte eine Querversteifung angeordnet. Die Querversteifung ermöglicht eine verwindungssteife und stabile Ausführung der Forstmaschine am Fahrzeugheck, an dem das verstellbare Rampenschild gelagert ist und über das Baustämme mittels der Seilwinde auf die Runge gezogen werden.According to a further development of the invention, a transverse reinforcement is arranged on the base plate in the longitudinal direction of the vehicle between the stanchion and the ramp shield. The transverse reinforcement enables a torsion-resistant and stable design of the forestry machine at the rear of the vehicle, on which the adjustable ramp shield is mounted and over which the logs are pulled onto the stake using the cable winch.
Besondere Vorteil ergeben sich, wenn in Fahrzeuglängsrichtung zwischen dem Energieraum und dem Seilauslauf an dem Windenturm eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Ablagemulde ausgebildet ist, die bevorzugt nach oben offen ausgebildet ist. Die Ablagemulde kann einen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt haben und stellt einen nach oben offenen Behälter an der Oberseite der Forstmaschine dar. Eine derartige Ablagemulde ermöglicht es, größere Werkzeuge an der Forstmaschine mitzuführen, beispielsweise einen Fällwender, Äxte, Spalthammer, Ketten, eine Kettensäge oder einen Feuerlöscher.There is a particular advantage if a storage trough is formed in the vehicle's longitudinal direction between the energy space and the cable outlet on the winch tower, which runs in the transverse direction of the vehicle and is preferably designed to be open at the top. The storage trough can have a U-shaped or V-shaped cross section and represents an upwardly open container on the top of the forestry machine. Such a storage trough makes it possible to carry larger tools on the forestry machine, for example a feller, axes, splitting hammers, chains, a chainsaw or a fire extinguisher.
Bevorzugt ist eine äußere Abdeckhaube vorgesehen, die den Energieraum an der Fahrzeugfrontseite begrenzt und sich an den beiden Fahrzeugaußenseiten bis zur Trennwand erstreckt. Eine derartige Abdeckhaube dient zur Geräuschdämmung der vorderen Fahrzeughälfte der Forstmaschine, in der mit der Brennstoffzelleneinheit, der Hydraulikpumpe und der Seilwinde die Leistungskomponenten der Forstmaschine untergebracht sind.An outer cover is preferably provided, which delimits the energy space on the front of the vehicle and extends on the two outsides of the vehicle up to the partition. Such a cover is used to insulate the front half of the forestry machine from noise, in which the power components of the forestry machine are housed: the fuel cell unit, the hydraulic pump and the cable winch.
Vorteilhafterweise ist ein aus Rohren bestehender Schutzrahmen für die Abdeckhaube vorgesehen. Dadurch kann die Abdeckhaube auf einfache Wiese vor direkter Krafteinleitung und Beschädigungen geschützt werden.A protective frame consisting of tubes is advantageously provided for the cover. This makes it easy to protect the cover from direct force and damage.
Die erfindungsgemäße Forstmaschine weist eine Reihe von Vorteilen auf.The forestry machine according to the invention has a number of advantages.
Die Anordnung der Seilwinde in Fahrzeuglängsrichtung zwischen der Brennstoffzelleneinheit und der Runge ermöglicht einen günstigen Kraftfluss der Kräfte der Seilwinde und eine günstige Weiterleitung der Kräfte der Seilwinde über den Windenturm in das Fahrwerk. Die Forstmaschine kann daher mit einer leistungsstarken Seilwinde versehen werden.The arrangement of the cable winch in the longitudinal direction of the vehicle between the fuel cell unit and the stanchion enables a favorable flow of the forces of the cable winch and a favorable transmission of the forces of the cable winch via the winch tower into the chassis. The forestry machine can therefore be equipped with a powerful winch.
In dem Energieraum, dem Hydraulikraum, dem Serviceraum und dem Elektronikraum können zusammengehörige Funktionen räumlich nah in dem entsprechenden Raum angeordnet werden. Die Aufteilung der zusammengehörigen Komponenten in die entsprechenden Räume (Energieraum, Hydraulikraum, Serviceraum, Elektronikraum) ermöglicht eine Optimierung in der Konstruktion der Forstmaschine und ermöglicht eine einfache Montage und eine einfache Wartung im Servicefall. Zudem ergeben sich Vorteile im Betrieb der Forstmaschine, da die heißen Komponenten (Leistungsmodule, Hydraulikpumpe, Kühlereinrichtung) in den entsprechenden Räumen auf einfache Weise thermisch gedämmt werden können. Die Kühlluftführung mit Ansaugung von Frischluft an der Trennwand und Abfuhr der erwärmten Abluft an der Oberseite der Kühlereinrichtung ermöglicht eine effektive Kühlung der heißen Komponenten ohne Gefahr eines thermischen Kurzschlusses.In the energy room, the hydraulic room, the service room and the electronics room, related functions can be arranged spatially close in the corresponding room. The division of the related components into the corresponding rooms (energy room, hydraulic room, service room, electronics room) enables optimization in the design of the Forestry machine and enables easy assembly and easy maintenance in the event of service. There are also advantages in the operation of the forestry machine, since the hot components (power modules, hydraulic pump, cooler device) can be easily thermally insulated in the corresponding rooms. The cooling air duct with intake of fresh air at the partition and removal of the heated exhaust air at the top of the cooler device enables effective cooling of the hot components without the risk of a thermal short circuit.
Die Ausführung der Forstmaschine mit einem elektrischen Antriebssystem ermöglicht es, die Umweltgefährdung auf einfache Weise zu verringern. Die Verwendung einer Brennstoffzelleneinheit als Stromerzeugungsquelle führt zu besonderen Vorteilen, da eine Brennstoffzelleneinheit einen geringen Platzbedarf und ein geringes Gewicht aufweist, so dass kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht der mobilen Forstmaschine erzielbar sind. Weiterhin ist der Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff, der Brennstoffzelleneinheit in einfacher Weise im Einsatz der Forstmaschine nachfüllbar, so dass lange Einsatzzeiten der mobilen Forstmaschine erzielbar sind. Darüber hinaus ergibt sich eine hohe Umweltfreundlichkeit der Forstmaschine im Einsatz in einem Forstgebiet, da die Brennstoffzelleneinheit im Betrieb emissionsfrei arbeitet und auch der verwendete Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff oder Methanol, der Brennstoffzelleneinheit zu keiner Umweltgefährung und Umweltschäden führt.Designing the forestry machine with an electric drive system makes it possible to easily reduce the risk to the environment. The use of a fuel cell unit as a power generation source leads to particular advantages, since a fuel cell unit has a small space requirement and a low weight, so that compact dimensions and a low weight of the mobile forestry machine can be achieved. Furthermore, the fuel, for example hydrogen, of the fuel cell unit can be easily refilled when the forestry machine is in use, so that long operating times of the mobile forestry machine can be achieved. In addition, the forestry machine is highly environmentally friendly when used in a forest area, since the fuel cell unit operates without emissions and the fuel used, for example hydrogen or methanol, in the fuel cell unit does not pose any environmental hazard or damage to the environment.
Sofern die Hydraulikanlage der erfindungsgemäßen Forstmaschine mit Bio-Hydrauliköl betrieben ist, beispielsweise einem Bio-Hydrauliköl auf Esterbasis, führt die mit biologischem Hydrauliköl betriebene Hydraulikanlage bei der erfindungsgemäßen Forstmaschine zu weiteren besonderen Vorteilen, da im Einsatz in Forstgebieten mit dem Einsatz von biologischem Hydrauliköl mögliche Umweltschäden durch austretendes Hydrauliköl vermieden werden können.If the hydraulic system of the forestry machine according to the invention is operated with bio-hydraulic oil, for example an ester-based bio-hydraulic oil, the hydraulic system operated with biological hydraulic oil in the forestry machine according to the invention leads to further special advantages, since when used in forest areas with the use of biological hydraulic oil, possible environmental damage can be avoided due to leaking hydraulic oil.
Durch die Fernbedienung ist die Forstmaschine einfach und ohne lange Einarbeitungszeit zu bedienen. Durch die Fernbedienbarkeit entsteht für den Bediener weiterhin kein Fahrerrisiko am Hang oder im Wald. Die Forstmaschine ist kompakt und leicht und als Fällhilfe für Bäume und als Rückehilfe von gefällten Bäumen zu Waldwegen einsetzbar. Ein auf der Runge abgelegter Baumstamm führt durch das auf die Forstmaschine wirkende Gewicht trotz geringem Eigengewicht der Forstmaschine zu einer hohen Traktion. Die Forstmaschine weist bevorzugt eine Breite von maximal 1,5m auf, so dass die Forstmaschine auf einem Autoanhänger zu den Einsatzorten transportiert werden kann. Die Forstmaschine ist günstig in der Anschaffung und ermöglicht eine wirtschaftliche Bewirtschaftung von kleinen Waldparzellen. Durch das Raupenfahrwerk in Verbindung mit dem geringen Eigengewicht kann eine Flächenpressung und Bodendruck im Bereich von 0,2kg/cm2 erzielt werden.Thanks to the remote control, the forestry machine is easy to operate and requires no long training period. Because it can be operated remotely, there is no risk for the operator on slopes or in the forest. The forestry machine is compact and light and can be used as a felling aid for trees and as an aid for moving felled trees to forest paths. A tree trunk placed on the stake results in high traction due to the weight acting on the forestry machine, despite the forestry machine's low weight. The forestry machine preferably has a maximum width of 1.5m, so that the forestry machine can be transported to the locations on a car trailer. The forestry machine is inexpensive to purchase and enables small forest plots to be managed economically. Due to the crawler chassis in conjunction with the low weight, a surface pressure and ground pressure in the range of 0.2kg/cm 2 can be achieved.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt
-
1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine, -
2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäßen Forstmaschine, -
3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Forstmaschine, -
4 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Forstmaschine, -
5 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine mit Darstellungen von Komponenten, -
6 eine Darstellung gemäß der5 mit der Darstellungen von weiteren Komponenten, -
7 einen Querschnitt der Forstmaschine im Bereich des Windenturms, -
8 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Forstmaschine mit einer Verdeutlichung des Aufbaus der Seilwinde und des Windenturms, -
9 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine der5 mit Verdeutlichung der Kühlluftströmung und -
10 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen mobilen Forstmaschine mit Verdeutlichung einer Seilführung nach vorne.
-
1 a perspective view of a mobile forestry machine according to the invention, -
2 a top view of the forestry machine according to the invention, -
3 a side view of the forestry machine according to the invention, -
4 a front view of the forestry machine according to the invention, -
5 a perspective view of the mobile forestry machine according to the invention with representations of components, -
6 a representation according to the5 with representations of further components, -
7 a cross section of the forestry machine in the area of the winch tower, -
8th a representation of the forestry machine according to the invention with an illustration of the structure of the cable winch and the winch tower, -
9 a perspective view of the mobile forestry machine according to theinvention 5 with clarification of the cooling air flow and -
10 a perspective view of the mobile forestry machine according to the invention with an illustration of a cable guide to the front.
In der
Die mobile Forstmaschine 1 umfasst ein Fahrwerk 2, das von zwei Raupenfahrwerken 2a, 2b gebildet ist, die jeweils von einem nicht näher dargestellten elektrischen Fahrmotor angetrieben sind.The
Die mobile Forstmaschine 1 weist - wie in Verbindung mit den
Wie in Verbindung mit den
Bei der erfindungsgemäßen Forstmaschine 1 ist in Fahrzeuglängsrichtung L gesehen vorne die Brennstoffzelleneinheit 3, benachbart zur Brennstoffzelleneinheit 3 die Seilwinde 4, benachbart zur Seilwinde 4 die Runge 5 und am Fahrzeugheck das verstellbare Rampenschild 7 angeordnet sind. Die Seilwinde 4 in somit in Fahrzeuglängsrichtung L gesehen zwischen der Runge 5 und der Brennstoffzelleneinheit 3 angeordnet.In the
Wie aus der
Die Brennstoffzelleneinheit 3 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Brennstoffzelle 151, beispielsweise eine Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle, eine Pufferbatterie 150 und einen Brennstofftank 51, beispielsweise einen Wasserstofftank. Die Pufferbatterie 150 wird im Betrieb der Forstmaschine 1 von der Brennstoffzelle 151 aufgeladen und dient dazu, bei dynamischen Vorgängen Leistungsspitzen der Verbraucher abzudecken.In the exemplary embodiment shown, the
Die Brennstoffzelleneinheit 3 ist bevorzugt in Fahrzeugquerrichtung Q der Forstmaschine 1 gesehen mittig angeordnet, so dass die Brennstoffzelleneinheit 3 im Wesentlichen symmetrisch zu einer Fahrzeuglängsmittelachse angeordnet ist, um eine günstigen Schwerpunktlage der Forstmaschine 1 zu erhalten. Die Hydraulikpumpe 10 mit dem Elektromotor 100 ist seitlich neben der Brennstoffzelleneinheit 3 im Bereich einer Fahrzeugaußenseite angeordnet und bevorzugt mit der Langsachse LA in Fahrzeuglängsrichtung parallel zur Fahrzeuglängsmittelachse angeordnet, so dass die Hydraulikpumpe 10 mit dem Elektromotor 100 bauraumsparend neben der Brennstoffzelleneinheit 3 in dem Energieraum 11 angeordnet werden kann.The
Wie aus der
Die Brennstoffzelleneinheit 3 und die von dem Elektromotor 100 angetriebene Hydraulikpumpe 10 sind in dem bevorzugt geschlossenen Energieraum 11 angeordnet, der mit einer Dämmung (Wärmedämmung und/oder Schalldämmung) versehen ist. Der Energieraum 11 bildet somit ein Brennstoffzellen-Pumpen-Abteil. Der im Betrieb der Forstmaschine 1 warme und laute Raum um die Brennstoffzelleneinheit 3, in dem die von dem Elektromotor 100 angetriebene Hydraulikpumpe 10 angeordnet ist, wird mit dem gedämmten Energieraum 11 zu einer kompakten Geräusch- und Wärmedämmbox.The
Die Brennstoffzelleneinheit 3, die Seilwinde 4 und die Runge 5 sind in vertikaler Richtung oberhalb einer Bodenplatte 12 angeordnet. Unterhalb der Bodenplatte 12 ist - wie in den
Die Seilwinde 5 weist - wie in den
Die beiden Trägerplatten 15a, 15b sind am oberen Ende mit einer Querstrebe 23 verbunden, in der ein Seilauslauf 24 für ein auf der Seiltrommel 20 befindliches Seil S der Seilwinde 4 angeordnet ist. Das Seil S ist von der Seiltrommel 20 ohne Umlenkrolle zu dem Seilauslauf 24 geführt.The two
An der der Runge 5 zugewandten Seite des Windenturms 4 ist eine in Fahrzeugquerrichtung Q verlaufende vertikale Trennwand 26 angeordnet. Die Trennwand 26 trennt eine vordere Hälfte von einer hinteren Hälfte der Forstmaschine 1 ab. Die Trennwand 26 erstreckt sich über die gesamte Fahrzeugbreite.On the side of the
In Fahrzeugquerrichtung Q an einer ersten Seite des Windenturms 15 ist ein Hydraulikraum 35 ausgebildet (
- •
Öltank 36 - •
Ölfilter 37 - •
mindestens ein Hydraulikventil 38.
- •
Oil tank 36 - •
Oil filter 37 - • at least one
hydraulic valve 38.
In dem Hydraulikraum 35 sind weiterhin mindestens ein Leistungsmodul 115 für den mindestens einen elektrischen Fahrmotor und/oder ein Leitungsmodul 116 für den die Seilwinde 4 antreibenden Elektromotor 21 eingebaut. In dem Ausführungsbeispiel der
Die Hydraulikventile 38 dienen zur Steuerung von hydraulischen Linearantrieben der Hydraulikanlage der Forstmaschine, beispielsweise Hydraulikzylindern zur Betätigung des Rampenschildes 6. Die Hydraulikanlage der Forstmaschine 1 kann weiterhin noch Nebenverbraucher, beispielsweise eine Bremslüfteinrichtung, und/oder Anbaugeräte umfassen, die mittels der Hydraulikventile 38 gesteuert sind.The
Der Hydraulikraum 35 bildet somit ein Hydraulikabteil, in dem Komponenten der Hydraulikanlage der Forstmaschine 1 und die Leistungsmodule 115 und/oder 116 der elektrischen rotativen Verbraucher (Fahrmotor; Elektromotor 21 der Seiltrommel 20) zusammengefasst und angeordnet sind.The
In Fahrzeugquerrichtung Q an einer zweiten Seite des Windenturm 15 ist ein Serviceraum 50 ausgebildet (
- •
der Brennstofftank 51der Brennstoffzelleneinheit 3 - •
ein Frischluftfilter 53der Brennstoffzelleneinheit 3 - •
ein Ladegerät 120 zum Laden derPufferbatterie 150 - •
ein Batterietrennschalter 121.
- • the
fuel tank 51 of thefuel cell unit 3 - • a
fresh air filter 53 of thefuel cell unit 3 - • a
charger 120 for charging thebuffer battery 150 - • a
battery disconnect switch 121.
In dem Serviceraum 50 ist weiterhin der die Seiltrommel 20 antreibende Elektromotor 21 angeordnet.The
Der Serviceraum 50 bildet somit ein Service-Abteil, in dem mit dem Frischluftfilter 53 der Brennstoffzelleneinheit 3, dem Brennstofftank 51 der Brennstoffzelleneinheit 3, dem Batterietrennschalter 121 und dem Ladegerät 120 diejenigen Komponenten der Forstmaschine 1 angeordnet sind, die eine zyklische Kontrolle bzw. eine regelmäßige Zugänglichkeit erfordern.The
In Fahrzeugquerrichtung Q an einer Seite des Energieraums 11 ist ein Elektronikraum 55 ausgebildet ist (
- • eine elektronische Fahrzeugsteuerung 56 der Forstmaschine
- • eine elektronische Steuerung 57
der Brennstoffzelleneinheit 3 - • eine Fernsteuerung der Forstmaschine mit Ladegerät
und ein Empfänger 58 der Fernsteuerung - •
mindestens eine Steckdose 59.
- • an
electronic vehicle control 56 of the forestry machine - • an
electronic control 57 of thefuel cell unit 3 - • a remote control of the forestry machine with charger and a
receiver 58 for the remote control - • at least one
socket 59.
Der Elektronikraum 55 bildet somit ein Elektronik-Abteil, der besonders gegen Feuchtigkeit und Wasser geschützt ist, so dass der Elektronikraum 55 einen geschützten trockenen, moderat temperierten und schwingungsarmen Raum bildet, in dem die genannten elektrischen bzw. elektronischen Komponenten sicher eingebaut werden können.The
In vertikaler Richtung oberhalb oder unterhalb des Elektronikraums 55, im dargestellten Ausführungsbeispiel unterhalb des Elektronikraums 55, ist ein Stauraum 42 ausgebildet, wie in den
In vertikaler Richtung oberhalb der Brennstoffzelleneinheit 3 und der von dem Elektromotor 100 angetriebenen Hydraulikpumpe 10 und somit oberhalb des Energieraums 11 sind in einem Kühlerraum 45 (
- •
eine Kühlereinrichtung 47 der Hydraulikanlage - •
mindestens ein Leistungsmodul 115 für den mindestens einen elektrischen Fahrmotor und/oder ein Leitungsmodul 116 für den dieSeilwinde 4antreibenden Elektromotor 100
- • a
cooler device 47 of the hydraulic system - • at least one
power module 115 for the at least one electric traction motor and/or aline module 116 for theelectric motor 100 driving thecable winch 4
Gemäß der
Die Kühlereinrichtung 47 kann mit einem angetriebenen Lüfter versehen sein, der einen Kühlluftstrom erzeugt.The
Der Kühlerraum 45 bildet somit ein Kühlerabteil, in dem die Leistungsmodule 115 bzw. 116, und die Kühlereinrichtung 47 angeordnet sind. Die Leistungsmodule 115 bzw. 116 und die Kühlereinrichtung 47 sind bevorzugt an dem Windenturm 15 befestigt.The
Die Kühlereinrichtung 47 ist bevorzugt derart angeordnet, dass diese einen Luftauslass eines Kühlluftstromes nach vertikal oben aufweisen. Der Kühlerraum 45 ist bevorzugt an der Oberseite offen ausgeführt und weist keinen Deckel auf. Die Kühlereinrichtung 47 ermöglicht somit eine Luft- und Wärmeabfuhr nach oben.The
Angrenzend an den Kühlerraum 45 kann ein nicht näher dargestelltes Aufbewahrungsfach vorgesehen sein, das von der Abwärme der Kühlereinrichtung 47 der Hydraulikanlage erwärmbar ist. Das Aufbewahrungsfach weist bevorzugt einen Deckel auf, über den das Aufbewahrungsfach von Außen zugänglich ist und ist zum Mitführen, Erwärmen und Warmalten von Essen und Getränken, beispielsweise Tee oder Kaffee, und/oder zum Mitführen, Trocknen und Warmhalten von Kleidungsstücken, beispielsweise Handschuhen, vorgesehen ist. Für das Aufbewahrungsfach kann eine elektrische Zusatzheizung vorgesehen sein.Adjacent to the
An den Leistungsmodulen 115, 116 sind Anschlüsse für elektrische Verbindungsleitungen 39, 40 ausgebildet, die zu den elektrischen rotativen Verbrauchern (Fahrmotor, Elektromotor 21 der Seiltrommel 20) geführt sind. An den Hydraulikventilen 38 sind Anschlüsse für Hydraulikleitungen 39b ausgebildet, die zu den hydraulischen Verbrauchern (Hydraulikzylindern zur Betätigung des Rampenschildes 6) geführt sind.On the
Die elektrische Verbindungsleitungen 39, 40 und die Hydraulikleitungen 39b, die von dem Hydraulikraum 35 zu den entsprechenden Verbrauchern geführt sind, sind - wie in der
Die Verlegung der elektrische Verbindungsleitungen 39, 40 und der Hydraulikleitungen 39a ist somit unterflur. Die Leitungen 39, 39a, 40 sind in dem Zwischenraum 14 zwischen Bodenplatte 12 und Unterboden 13 von dem Hydraulikraum 35 zu den entsprechenden Verbrauchern (Elektromotor 21 der Seiltrommel 20, Fahrmotor, Hydraulikzylinder des Rampenschildes 6) vor Beschädigung und direktem Wasser geschützt verlegt und durch entsprechende Ausnehmungen 41 in den Streben 16 und weiteren Schottwänden geführt.The laying of the electrical connecting
In der vertikalen Trennwand 26 sind nicht näher dargestellte Ansaugöffnungen für einen zu den Leistungsmodulen 115, 116 und der Kühlereinrichtung 47 der Hydraulikanlage führenden Kühlluftstrom angeordnet, der in der
In der
Die Kühlluftströmung der
Über den Seilauslauf 24 kann das Seil S der Seiltrommel 20 - wie in der
Um alternativ eine Seilzugführung des Seils S der Seiltrommel 20 nach vorne zur Fahrzeugfront zu ermöglichen, ist - wie in der
Die Runge 5 ist bevorzugt um eine vertikale Achse V drehbar gelagert, wie in den
In Fahrzeuglängsrichtung L zwischen der Runge 5 und dem Rampenschild 6 ist an der Oberseite der Bodenplatte 12 weiterhin eine Querversteifung 65 angeordnet, die in den
In Fahrzeuglängsrichtung L zwischen dem Energieraum 11 bzw. dem Kühlerraum 45 und dem Seilauslauf 24 an dem Windenturm 15 ist eine in Fahrzeugquerrichtung Q verlaufende Ablagemulde 70 ausgebildet, die bevorzugt nach oben offen ausgebildet ist. Die Ablagemulde 70 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen V-förmigen Querschnitt auf. Die nach oben offene Ablagemulde 70 bildet einen nach oben offenen Behälter, der es ermöglicht, größere Werkzeuge mitzunehmen, beispielsweise Fällwender, Äxte, Spalthammer, Ketten, eine Kettensäge oder einen Feuerlöscher.In the vehicle's longitudinal direction L between the
Bei der erfindungsgemäßen Forstmaschine 1 bildet die vordere Fahrzeughälfte, die sich von der Fahrzeugfront bis zur Trennwand 26 erstreckt, einen Antriebsteil, in dessen vorderer Hälfte der Energieraum 11 mit der darin angeordneten Brennstoffzelleneinheit 3 und der von dem Elektromotor 100 angetriebenen Hydraulikpumpe 10 der Hydraulikanlage angeordnet ist und in dessen hinterer Hälfte die Leistungsverteilung mit der Seilwinde 4 und den Leistungsmodulen 115, 116 sowie den Hydraulikventilen 38 erfolgt. In der vorderen Hälfte des Antriebsteils ist für die in dem Energieraum 11 angeordnete Brennstoffzelleneinheit 3, Elektromotor 100 und Hydraulikpumpe 10 eine eigene Wärme- und Schalldämmung vorgesehen. In der hinteren Hälfte des Antriebsteils können weiterhin der Hydraulikraum 35 und der Serviceraum 50 gut zugänglich angeordnet werden. Bei der erfindungsgemäßen Forstmaschine 1 bildet die hintere Fahrzeughälfte, die sich von der Trennwand 26 zum Fahrzeugheck erstreckt, einen Lastenteil, der mit der Runge 5, der Querversteifung 65 und dem verstellbaren Rampenschild 6 versehen ist.In the
Die hintere Fahrzeughälfte bildet somit ein Rungenabteil, das aus der Trennwand 26 hinter dem Windenturm 15, dem Bodenblech 12, der Runge 5, der festen Querversteifung 65 und dem verstellbaren Rampenschild 6 besteht und dient der Lastaufnahme.The rear half of the vehicle thus forms a stanchion compartment, which consists of the
Die waagerechte Bodenplatte 12 und der Unterboden 13 sorgen mittels der Schottwände 16 für Versteifungen und für einen geschützten Zwischenraum 14 als Einbauraum für die elektrischen Verbindungsleitungen 39, 40 und die Hydraulikleitungen 39a.The
Der kräfteführende Windenturm 15 mit den Streben 16 ist im Bereich der Fahrzeugmitte angeordnet, wodurch ein günstiger Kraftfluss erzielt wird. Die kräfteführenden Bauteile mit dem Windenturm 15 und den Streben 16 konzentrieren sich somit in Fahrzeuglängsrichtung in der Fahrzeugmitte.The force-carrying
Bei der erfindungsgemäßen Forstmaschine 1 ist eine äußere Abdeckhaube 75 vorgesehen (
An der Fahrzeugfront und dem Fahrzeugheck kann weiterhin eine Befestigungsschnittstelle für eine Anhängekupplung angebracht sein. In der
Der Energieraum 11, der Hydraulikraum 35, der Serviceraum 50, der Elektronikraum 55 und der Stauraum 42 sind bevorzugt als abgeschlossenen Räume ausgebildet, die jeweils an allen sechs Seiten von entsprechenden Wänden begrenzt sind und somit von benachbarten Räumen durch entsprechende Wände abgetrennt sind.The
Claims (24)
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---|---|---|---|
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