AT407233B - Vorrichtung zum erzeugen von vierkantbalken aus baumstämmen - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Vierkantbalken aus Baumstämmen mit zwei Werkzeugen, welche die Baumstämme an zwei gegenüberliegenden Seiten besäumen, mit einer Halterung, in welcher ein Baumstamm stirnseitig erfasst wird, während er bearbeitet wird, wobei die Halterung und die Werkzeuge während der Bearbeitung relativ zueinander bewegbar sind und mit einer während der Bearbeitung geöffneten Einrichtung zum Positionieren des Baum- stammes, bevor er von der Halterung erfasst wird 
Beim Erzeugen von Vierkantbalken mit aber auch ohne Waldkanten ist es wesentlich, dass die 
Seitenflächen des Vierkantbalkens parallel zur Längs- bzw Mittelachse des Baumstammes herge- stellt werden, da dies sowohl für die Struktur bzw.

   Festigkeit des Vierkantbalkens als auch hinsicht- lich der abgetrennten Waldkanten von Bedeutung ist, wenn diese weiter z.B. zu Kleinteilen (Latten usw) verarbeitet werden Es ist daher wichtig, dass die Baumstämme in möglichst immer in der gleichen Lage der Längsachse parallel zur Bewegungsrichtung, in der eine Halterung für den Baumstamm und die Werkzeuge relativ zueinander bewegt werden, positioniert werden, um den Einstellaufwand für die Halterung und die Werkzeuge zu minimieren Dies bedingt aber, dass die Halterung die Baumstämme mit immer der gleichen Lage der Längsachse erfasst. 



   Aus der AT 397 058 B ist eine gattungsgemässe Vorrichtung bekannt, die eine während der Bearbeitung geöffnete Einrichtung zum Positionieren des Baumstammes aufweist, der während der Bearbeitung stimseitig gehalten wird Sollen mit der bekannten Vorrichtung Vierkantbalken hergestellt werden, so muss der Baumstamm nach der Bearbeitung der beiden ersten gegenüber- liegenden Seiten um 90  gedreht werden Dabei ist allerdings nachteilig, dass der Baumstamm ursprünglich nicht mittig erfasst wurde, da er auf Grund seiner konischen Form mit einer in vertikaler Richtung schrägen Längsachse positioniert wurde.

   Der Baumstamm muss daher nach dem Wen- den neuerlich positioniert und von der Halterung erfasst werden, damit auch die beiden anderen Seiten des Baumstammes parallel zur Längsachse bearbeitet werden können 
Aus der EP 222 728 A1 (entspricht AT 390 025 B) und der EP 217 784 A1 (entspricht AT 382 549 B) sind bereits Vorrichtungen zum Herstellen von Vierkantbalken bekannt, weiche den Baumstamm so erfassen, dass die Lage seiner Längsachse in horizontaler Richtung gesehen immer gleich ausgerichtet ist.

   Die Höhe der Längsachse bzw deren Ausrichtung in vertikaler Ebene der einzelnen Baumstämme liegt aber, abhängig von deren Durchmesser, nicht immer genau gleich fest Weiters sind die dort beschriebenen   Halterunger,   selbst die Einrichtungen zum Positionieren, d. h es sind keine zusätzlichen Anlagenteile vorgesehen, welche den Baumstamm vor dem Erfassen durch die Halterung, in der er während der Bearbeitung aufgenommen ist, positionieren. 



   Der Erfindung liegt hier die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der die Längsachse der Baumstämme immer die gleiche Lage parallel zur Bewegungsrichtung in der Halterung einnimmt 
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1. 



   Bei der Erfindung wird eine Zentriervorrichtung vorgeschlagen, welche selbsttätig, d.h. ohne dass über eine Steuereinrichtung von aussen eingegriffen wird, die Längsachse der Baumstämme in immer der gleichen Lage positioniert In dieser Lage werden die Baumstämme von der Halterung erfasst und der Vierkantbalken kann problemlos symmetrisch zur Längsachse des Baumstammes hergestellt werden. 



   Da durch die immer gleiche Position der Längsachse der Baumstämme diese genau zentnsch von den Haltern erfasst werden können, können diese ohne grossen technischen Aufwand zuerst an zwei gegenüberliegenden Seiten bearbeitet und dann um 90  gedreht werden, worauf sie an den beiden verbleibenden Seiten bearbeitet werden können. 



   In der AT 397 224 B ist eine Halterung beschrieben, die zwar in der Lage ist einen Baumstamm mit zur Bearbeitungsrichtung fluchtender Längsachse zu positionieren, es handelt sich dort aber weder um eine Halterung, in der der Baumstamm um 90  geschwenkt werden kann, noch ist dort eine funktionelle Trennung von Halterung und Zentriervorrichtung angesprochen. 



   In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriervorrichtung zwei Paar von Schenkeln aufweist, welche einander zugewandte V-förmige Ausnehmungen aufweisen Dabei kann entweder vorgesehen sein, dass die Schenkel   translatorisch   aufeinander zu bewegbar sind oder dass die Schenkel rotatorisch aufeinander zu bewegbar sind. 



   Dabei ist jeweils ein Paar von Schenkeln einem Ende des Baumstammes zugeordnet und der 

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 Baumstamm wird mit seinen Enden, die in den V-förmigen Ausnehmungen aufgenommen werden, beim Schliessen der Zentriervorrichtung, d. h. beim Aufeinanderzubewegen der Schenkel, automa- tisch in immer der gleichen Lage ihrer Längsachse festgelegt 
Es versteht sich, dass durch den Umstand, dass Baumstämme natürlich nie vollkommen rund sind, die Lage der Längsachse im Rahmen dieser natürlichen Schwankungen von der rein geomet- risch durch die V-formigen Ausnehmungen vorgegebenen Ideallage abweichen kann 
Weitere vorteilhafte Ausfuhrungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteran- sprüche. 



   Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeich- nungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 einen Teil der Zentriervorrichtung, Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung von Fig. 1 im Bereich der Werkzeuge, Fig. 4 ein Detail einer Halterung für den Baumstamm, Fig. 5 eine zweite Ausfuhrungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung in Seitenansicht, Fig 6 ein Detail der Vorrichtung von Fig 5 im Bereich der Zentriervorrichtung und Fig 7 schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit schräggestelltem Rahmen der Vorrichtung für die Halterung und die Zentriervorrichtung 
In den Fig.

   1 und 3 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung gezeigt, die einen Basisrahmen 1 und einen Fuhrungsrahmen 2 aufweist, wobei der Führungs- rahmen 2 uber Stützen 3 mit dem Basisrahmen 1 verbunden ist Am Basisrahmen 1 sind eine Zentriervorrichtung 4, eine Säge 5 sowie ein Kettenförderer 6 gelagert 
Der Führungsrahmen 2 weist zwei Führungsschienen 7 mit einem U-förmigen Querschnitt auf, in welchen eine Halterung 8 über drei Paar von Rollen 9 von einem nicht dargestellten Antrieb, z.B einem Seilzug angetrieben, läuft Die in diesem Ausführungsbeispiel als Schlitten ausgefuhrte Halterung 8 weist einen Rahmen 10 auf, an dem die Rollen 9 gelagert sind Von diesem Rahmen 10 erstrecken sich Halter 11,12 nach unten, die einen Baumstamm 13 an seinen Stirnseiten 15a, 15b erfassen, nachdem er von der Zentriervorrichtung 4 so positioniert wurde,

   dass seine Längs- achse 14 eine im grossen und ganzen exakt vorgegebene Lage eingenommen hat. 



   Die Zentriervorrichtung 4 besteht aus zwei Teilen bzw. Schenkelpaaren 4a, 4b, die vollkommen gleich ausgeführt sind und den Baumstamm 13 im Bereich seiner Enden 16 und 17 erfassen Die Teile 4a und 4b der Zentnervorrichtung 4 sind wie in Fig 2 dargestellt ausgeführt und weisen zwei Schenkel 18 auf, die spiegelbildlich angeordnet sind und um eine Achse 19 am Basisrahmen 1 verschwenkbar gelagert sind.

   Die Schenkel 18 weisen an ihren der Achse 19 gegenüberliegenden Enden eine sich V-förmig erweiternde Gabelform auf, wobei die V-förmigen Ausnehmungen 20 einander zugewandt sind bzw sich auf einanderzu erweitern Die V-förmigen Ausnehmungen 20 werden durch untere Auflageflächen 21 und obere Auflageflachen 22 begrenzt, wobei die unteren Auflageflächen 21 länger als die oberen Auflageflachen 22 sind 
Betätigt werden die Schenkel 18 mittels eines Hydraulikzylinders 23, der zylinderseitig koaxial zur Schwenkachse 19 der Schenkel 18 gelagert ist. Die Kolbenstange 24 ist über zwei Hebel 25 gelenkig mit den Schenkeln 18 verbunden.

   Durch Ausfahren der Kolbenstange 24 werden die Schenkel 18 aufeinanderzu bewegt, durch Zurückziehen der Kolbenstange 24 auseinanderbewegt 
Wird ein neuer Baumstamm 13 mit Hilfe einer nicht dargestellten Querfördereinrichtung, z.B. einem Kettenförderer, angeliefert, werden die Schenkel 18 durch Zurückziehen der Kolbenstange 24 so weit auseinanderbewegt, dass der Baumstamm 13 in die   V-förmigen   Ausnehmungen 20 der Zentriervorrichtung 4 fallen kann. Dies wird dadurch ermöglich, dass die oberen Auflageflächen 22 kürzer als die unteren Auflageflächen 21 sind, auf welche der Baumstamm 13 fällt Anschliessend wird die Kolbenstange 24 durch Druckbeaufschlagung vorgeschoben, wodurch die Schenkel 18 aufeinanderzu bewegt und der Baumstamm 13 in den V-förmigen Ausnehmungen 20 zangenartig festgelegt wird.

   Unabhängig vom Durchmesser des Baumstammes 13 im Bereich der Schenkel- paare 4a und 4b der Zentriervorrichtung 4 wird die Längsachse 14 des Baumstammes im wesent- lichen immer in der exakt gleichen Lage sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung festgelegt Geringe Abweichungen von der vorgegebenen Lage können allenfalls durch die Ab- weichungen des Baumquerschnittes vom idealen, runden Querschnitt auftreten. 



   Damit die Lage der Längsachse 14 auch in horizontaler Richtung festgelegt ist, weist die Zentriervorrichtung 4 noch in den Zeichnungen nicht dargestellte Mittel zum Halten der Vorrichtung exakt über der Schwenkachse 19 auf. 

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   Nachdem der Baumstamm 13 durch die Zentriervorrichtung 4 exakt festgelegt wurde, wird dieser an den Stirnseiten 15a und 15b von den Halterungen 11 und 12 erfasst Die Halterung 12 weist einen Hydraulikzylinder 26 auf, dessen Kolbenstange 27 am freien Ende zentrisch einen 
Dom 28 und einen Teller 29 aufweist, der die Eindnngtiefe des Domes 28 begrenzt.

   Die horizon- tale und vertikale Lage des Domes 28 ist gegenuber der Zentriervorrichtung 4 so ausgerichtet, dass er genau im Bereich der Längsachse 14 in die Stirnseite 15a des Baumstammes 13 eindringt 
Um die erfindungsgemässe Vorrichtung an unterschiedliche Baumstammlängen anpassen zu können (meist 4, 5 oder 6m), ist sowohl der Halter 12 als auch der Teil 4a der Zentriervorrichtung 4 stufenweise oder kontinuierlich in Längsrichtung des Baumstammes 13 verstellbar Aus diesem Grunde braucht der Hub des Hydraulikzylinders 26 auch nur relativ gering, z. B. 15 cm, zu sein, um den Baumstamm 13 fest gegen den anderen Halter 11zu drücken. 



   Der zweite Halter 11weist eine drehbar gelagerte Scheibe 30 auf, die über den Umfang verteilt mehrere Dome 31 besitzt, die in die Stirnseite 15b des Baumstammes 13 eingedrückt werden An der Scheibe 30 greift exzentrisch die Kolbenstange 32 eines Hydraulikzylinders 33 an, der zylinder- seitig am Halter 11gelagert ist Die Drehachse der Scheibe 30 fluchtet mit der Längsachse 14 des Baumstammes 13.

   Durch Betätigen des Hydraulikzylinders 33 kann die Scheibe 30 mit dem Baum- stamm 13 um 90  gedreht werden 
Nachdem ein Baumstamm 13 in die Zentriervorrichtung 4 eingelegt wurde, schliesst sich diese bevorzugt automatisch dadurch, dass ein Sensor betätigt wird, der den Hydraulikkreis der Schliess- zylinder 23 aktiviert Der Sensor kann ein mechanischer Hebel sein, der vom Baumstamm bewegt wird und damit ein Ventil im Hydraulikkreis öffnet oder z.B. eine Lichtschranke, die ein Magnetventil im Hydraulikkreis betätigt. 



   Durch das Festklemmen des Baumstammes 13 steigt der Druck im Hydraulikkreis der Zentrier- vorrichtung 4 und dieser Druckanstieg kann herangezogen werden, um mittels eines druckab- hängigen Ventils den Hydraulikkreis des Hydraulikzylinders 26 des Halters 12 zu aktivieren, um den Baumstamm 13 zwischen dem Dom 28 und der Scheibe 30 in axialer Richtung festzu- klemmen Der damit verbundene Druckanstieg im Hydraulikkreis des Hydraulikzylinders 26 kann wiederum herangezogen werden, um den Hydraulikkreis der Hydraulikzylinder 23 der Zentriervor- richtung 4 zu öffnen, indem ein Dreiwegeventil betätigt wird, das die Umkehr in der Versorgung der Hydraulikzylinder 23 mit einer Zuleitung zum Hydraulikkreis des Zylinders 26 umgeht Durch die geöffneten Schenkelpaare 4a, 4b wird der Schlitten 8 mit den Haltern 11,12 in seiner Bewegung nicht behindert.

   Mit dem gleichen Mittel und gleichzeitig wird der Vorschub des Schlittens 8 zuge- schaltet, der z B. über einen Seilzug oder einen Zahnstangentrieb angetrieben wird Der Baum- stamm durchläuft dann zwei Bandsägen 34 der Säge 5, die in Fig 3 schematisch dargestellt sind Die Bandsägen 34 sind an einer Führung 35 synchron   aufemanderzu   oder voneinander weg bewegbar, unter anderem, um die Schnittbreite an den Durchmesser des Baumstammes 13 anpassen zu können. 



   Während des Durchlaufes des Baumstammes 13 durch die Bandsägen 34 wird der Baum- stamm 13 an zwei gegenüberliegenden Seiten besäumt. Am Ende des Förderweges des Baum- stammes 13, d h in Fig 1 ganz rechts, befindet sich ein nicht dargestellter   Anlaufschalter,   der den Rücklauf des Schlittens 8 bewirkt.

   Während des Rucklaufes werden die Bandsägen 34 aus- einander bewegt, um eine Beschädigung der Bandsägen 34 zu verhindern Anschliessend wird der Baumstamm 13 durch Betätigen des Hydraulikzylinders 33 um 90  gedreht und der Baumstamm 13 beim zweiten Durchlauf durch die Bandsägen 34 an der dntten und vierten Seite besäumt 
Nach dem zweiten Durchlauf, wenn also alle vier Seiten bearbeitet sind, wird dies von einer Lichtschranke erkannt und diese schaltet den Hydraulikkreis des Zylinders 26 über ein Relais und ein Magnetventil auf "öffnen", wodurch die Kolbenstange 27 des Halters 12 zuruckgezogen wird und der Balken auf den darunterliegenden Kettenzug 6 fällt und seitlich ausgetragen wird.

   Alter- nativ kann, wenn die Bandsägen 34 mit einer zweiseitigen Zahnung versehen sind, der Baum- stamm 13 unmittelbar nach dem ersten Durchlauf durch die Bandsägen 34 um 90  gedreht werden und beim Rücklauf durch die Bandsägen 34 an der dritten und vierten Seite bearbeitet werden Es versteht sich, dass der Kettenzug 6 in diesem Fall entfällt und statt dessen eine Entnahmevorrich- tung für den Vierkantbalken im Bereich der Zentriervorrichtung 4 vorgesehen sein muss 
Die Beistellung der Bandsägen erfolgt wie bereits erwähnt mittels nicht dargestellter Stell- motore, die von einem Rechner gesteuert werden.

   Z B an dem der Säge 5 benachbarten Schen- 

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 kelpaar 4b der Zentriervorrichtung 4 ist ein Drehimpulsgeber angebracht, der den Schwenkwinkel eines Schenkels 18 erfasst, der dem Durchmesser des festgeklemmten Baumstammes 13 ent- spncht und an einen Rechner leitet, der mit einem Optimierungsprogramm versehen unter Berück- sichtigung der Wahl zwischen reinem Vierkanter oder Vierkanter mit Waldkanten die Beistellwerte bestimmt. Die Steuerung der einzelnen Abläufe im Zuge der Zentrierung und Bearbeitung eines Baumstammes 13 kann naturlich auch auf beliebige andere Arten, z.

   B. mit Lichtschranken, Tastern od dgl erfolgen 
In Fig. 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der eine Halte- rung bzw. ein Schlitten 36 für den Baumstamm 13 unterhalb des Baumstammes 13 in Führungs- schienen 37 geführt ist, die mit dem Basisrahmen 1 fest verbunden sind. Abgesehen davon entspricht die Ausführung der Halter 11, 12 jener der Halter 11, 12, wie sie in Verbindung mit der Ausführungsform von Fig 1 bis 4 beschrieben wurden 
Des weiteren unterscheidet sich die Ausführungsform der Fig. 5 bis 7 dadurch von der vorbe- schriebenen Ausführungsform, dass die Schenkel 41 der Zentriervorrichtung 4 nicht rotatorisch, sondern translatorisch geöffnet und geschlossen werden. Dazu sind die Schenkel 41 an Führungs- schienen 38 verschiebbar gelagert und werden von Gewindespindeln 39 mittels Stellmotoren 40 gegenläufig angetrieben.

   Abgesehen davon entsprechen die Schenkel 41 aber den Schenkeln 18 von Fig. 2, d.h. dass sie V-förmige Ausnehmungen 20 aufweisen, deren untere Auflageflächen 21 langer sind als die oberen Auflageflächen 22 
Auch bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform kann der Baumstamm 13 durch zweimaliges Durchführen durch die Säge 5 in gleicher Richtung bearbeitet werden oder dadurch, dass zwei Seiten des Baumstammes 13 beim Durchführen in eine Richtung und die beiden anderen Seiten beim Zurückfördern bearbeitet werden 
Wie in den Fig. 5 und 6 zu sehen ist, ist am Schlitten 36 zwischen den Haltern 11 und 12 ein Gleitblech 42 angeordnet, uber welches die abgetrennten Abschnitte und der fertige Vierkanter auf einen abführenden Kettenförderer 6 abgleiten.

Claims (1)

1. Um das Abfördem der abgetrennten Teile und des Vierkanters zu erleichtern, kann der Basis- rahmen 1, wie in Fig. 7 gezeigt ist, in einem Winkel zwischen 30 und 45 zur Horizontalen geneigt sein, so dass eine Abfördereinrichtung 43 leichter bis unter den Baumstamm 13 geführt werden kann Zusammenfassend kann ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vor- nchtung wie folgt beschrieben werden: Zum Erzeugen von Vierkantbalken aus Baumstämmen 13 wird eine Vorrichtung vorgeschla- gen, bei der ein Baumstamm zunächst mittels einer Zentriervorrichtung 4 immer so positioniert wird, dass die Längsachse 14 des Baumstammes 13 eine im wesentlichen immer gleiche, vorgege- bene Lage einnimmt. Der Baumstamm 13 wird dann von Haltern 11, 12 eines Schlittens 8 konzent- risch zur Längsachse 14 erfasst, worauf die Zentriervorrichtung 4 geöffnet wird.

   Anschliessend wird der Baumstamm 13 durch eine Bandsäge 5 geführt und an gegenüberliegenden Seiten besäumt, worauf er um 90 gedreht wird und die beiden anderen Seiten des Baumstammes 13 besäumt werden PATENTANSPRÜCHE: 1 Vorrichtung zum Erzeugen von Vierkantbalken aus Baumstämmen mit zwei Werkzeugen, welche die Baumstämme an zwei gegenüberliegenden Seiten besäumen, mit einer Halte- rung, in welcher ein Baumstamm stimseitig erfasst wird, während er bearbeitet wird, wobei die Halterung und die Werkzeuge während der Bearbeitung relativ zueinander bewegbar sind und mit einer während der Bearbeitung geöffneten Einrichtung zum Positionieren des Baumstammes, bevor er von der Halterung erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Positionieren eine Zentriervorrichtung (4) ist, welche den Baumstamm (13)

   selbsttätig mit im wesentlichen immer gleicher, vorgegebener Lage der Langsachse (14) des Baumstammes (13) parallel zur Bewegungsrichtung positioniert 2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriervorrichtung (4) zwei Paar (4a, 4b) von Schenkeln (18, 41) aufweist, welche einander zugewandte <Desc/Clms Page number 5> V-förmige Ausnehmungen (20) aufweisen 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (18, 41) eine sich V-förmig erweiternde Gabelform aufweisen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (18,41) seitlich am Baumstamm (13) angreifen und dass die unteren Auflageflächen (21) der V-förmigen Ausnehmungen (20) länger sind als die oberen Auflageflächen (22).

   5 Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schen- kel (41) translatorisch aufeinander zu bewegbar sind 6 Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (41) an Führungsschienen (38) verschiebbar gelagert und von einer Gewindespindel (39) mittels Stellmotoren (40) gegenläufig angetrieben werden 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schen- kel (18) rotatorisch aufeinander zu bewegbar sind 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (18) um dieselbe Achse (19) schwenkbar sind 9 Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der Schenkel (18) jedem Schenkelpaar (4a, 4b) ein Druckmittelzylinder (23) zugeordnet ist, der über jeweils einen Hebel (25) mit einem Schenkel (18) gelenkig verbunden ist 10.

   Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (1) der Vorrichtung, auf dem Führungsschienen (37), die unter dem Baumstamm (13) angeordnet sind und in denen die Halterung (36) läuft, und die Zentriervorrichtung (4) angeordnet sind, gegenüber der Horizontalen im Winkel geneigt ist.

   11 Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen 30 und 45 beträgt HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN