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Die
Erfindung betrifft eine Zange zum Halten von zu spaltendem Holz
mit einem Zangenkörper,
an dessen einem Ende eine Aufhängevorrichtung
zur Befestigung an einem Kran, Ausleger od.dgl. vorgesehen ist und
mit einer aus zumindest zwei Zinken bestehenden eigentlichen Zange
am anderen Ende, die mittels zumindest einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit
od.dgl. beweglich ist, wobei die Zange mit einer Holzspaltvorrichtung
versehen ist.
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Eine
derartige Vorrichtung ist aus der
FR 2 758 491 A bekannt. Dabei dient die eigentliche
Zange dem Fixieren von Holzstämmen,
die mittels einer rotierenden kegeligen Schraube gespalten werden
und daher die gefährliche
Tendenz zeigen, in Rotation zu geraten. Die Spaltvorrichtung ist
parallel zum Zangenkörper
außerhalb
desselben angeordnet, die Spitzen der fluchtenden Zinken der Zange
sind zu deren Versteifung miteinander verbunden, die Zange kann
somit nur durch eine Art „Überbiss" geschlossen werden
und taugt somit nicht fürs
Holzrücken.
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In
der Beschreibung und den Ansprüchen wird
zwischen dem Begriff „Zange" für die gesamte Vorrichtung
und dem Begriff „eigentliche
Zange" für die Zinken
und ihren Antrieb nur unterschieden, wo es für das Verständnis notwendig ist, ansonsten
wird zur besseren Lesbarkeit einfach der Begriff „Zange" für beides
verwendet.
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Holzstämme ab einem
gewissen Durchmesser müssen,
auch wenn sie für
Brennholz od.dgl. bestimmt sind, gespalten werden, um ordnungsgemäß trocknen
zu können.
Anders als bei der Verwendung als Bauholz muß die Spaltoberfläche aber
nicht sauber und entlang vorbestimmter Ebenen liegen, sondern es
ist nur wesentlich, durch das Aufspalten des Holzes dessen Inneres
näher zur
Oberfläche, über die
ja die Trocknung erfolgt, zu bringen. Dazu sind im Stand der Technik
eine Reihe von Vorrichtungen und Verfahren bekannt:
Die ursprüngliche
Methode ist das händische
Aufschlagen des Stammes mittels Keilen, die der Reihe nach mit Hilfe
eines Schlögels
od.dgl. in in wesentlicher radialer Richtung von außen in den
Stamm getrieben werden. In mechanisierter Form gibt es eine Vielzahl von
Systemen, bei denen entweder in horizontaler oder in vertikaler
Anordnung der Stamm an einem Ende auf einem Widerlager gelagert
ist und vom anderen Ende her ein Keil in axialer Richtung in ihn
getrieben wird. In einer Variante wird statt eines Keiles eine sich
spiralig erweiternde Schraube in ihn eingeschraubt, wodurch er vom
Kern weg nach außen
splittert. Die Antriebe können
elektrisch oder hydraulisch erfolgen, die Anlagen sind tragbar oder
auf Rädern
montiert oder auch fix in Wänden
oder Fundamenten verankert.
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Speziell
für die
Bearbeitung direkt im Wald ist vom Unternehmen Binderberger in St.
Georgen am Fillmannsbach, Oberösterreich,
eine Spaltzange entwickelt worden, die an einem Kranarm od.dgl.
befestigt werden kann und im wesentlichen nach Art einer Beißzange zwei
aufeinander zu bewegliche Keile aufweist. Diese Keile werden, je
nach Geschicklichkeit des Benutzers, möglichst von diametraler Seite durch
die zylindrische Mantelfläche
des Stammes nach innen getrieben und teilen so den Stamm zumindest
in einem axialen Abschnitt. Bei größerer Stammlänge wird
diese Zange nach dem Lösen
bezüglich
des Stammes verschoben und der Stamm ein weiteres Mal aufgespalten.
Dies kann bei Bedarf noch wiederholt werden.
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So
sehr diese Spaltzange wegen ihrer kompakten und robusten Konstruktion
auch funktionstüchtig
ist, benötigt
sie doch eine Aufhängung
an einem Ausleger und blockiert so, ebenso wie die eingangs genannte
Vorrichtung, einen Arbeitsplatz für eine Rückezange, Greiferzange od.dergl..
Trotz des zangenartigen Aussehens ist diese Spaltzange, ebenso wie
die eingangs genannte Vorrichtung, nicht für Hebe- bzw. Transporttätigkeiten
geeignet, da die Enden der Zange praktisch geradlinig aufeinander
zu bewegt werden und durch die massive Ausfertigung der Enden ein
Untergreifen des Gutes nicht möglich ist.
Es ist aber auch ihre Funktion als Spaltorgan dadurch beeinträchtigt,
dass es insbesondere beim Spalten längerer Stämme, die nicht gleich beim
Spalten an einer Stelle durchgehend aufgehen, zwangsläufig zum
Klemmen des Stammes an einer der beiden Zinken kommt und das Lösen schwierig
und gefährlich
ist.
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Die
Erfindung hat somit das Ziel eine Zange mit Holzspalter der eingangs
genannten Art zu schaffen, insbesondere für die Arbeit direkt im Gebiet
der Schlägerung,
die robust und einfach zu bedienen ist, als Rückezange und zum Heben von
Holzstämmen brauchbar
ist und die Nachteile vorbekannter Kombinationen von Zange und Holzspalter
nicht aufweist.
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Erfindungsgemäß werden
diese Ziele dadurch erreicht, dass die Zange eine Rückezange
ist und dass die Holzspaltvorrichtung ein Keil ist, der im Zangenkörper zumindest
im wesentlichen in Richtung der Zangenachse angeordnet und durch
eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einrichtung, zumindest im wesentlichen
in Richtung der Zangenachse, beweglich ist.
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Im
Spaltbetrieb wird somit die um den zu spaltenden Stamm geschlossene
Zange, die dabei üblicherweise
am Boden aufliegt, als Widerlager benutzt, bei zurückgezogenem
Keil kann die Zange als normale Greiferzange bzw. Rückezange
verwendet werden, wobei durch den Einbau des Spaltorgans in den
Zangenkörper,
dessen Ausdehnung in Richtung der Greiferachse etwas erhöht wird,
was aber keine Nachteile mit sich bringt, im Gegenteil die Stabilität der Zange
erhöht.
Durch das hydraulisch bewirkte Einziehen des Spaltorgans in den
Greiferkörper
wird eventuell verkeiltes Holz zuverlässig abgestreift, ohne dass
es zu gefährlichen
Situationen kommen kann.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Zinken Vorschubelemente aufweisen, die von der Zange gehaltene Stämme im wesentlichen
entlang ihrer Achse verschieben. Damit wird ein einfaches Aufspalten
auch langer Stämme
auf einfache Weise möglich.
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In
einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vorschubelemente zwischen
einer Position, in der sie nicht ins Innere der Zange ragen und
einer Position, in der sie ins Innere der Zange ragen, bewegt, bevorzugt
verschwenkt oder verschoben, werden können. Damit wird die Eigenschaft
der Zange als Rückezange
auch im schweren Betrieb vollständig
erhalten.
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In
einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass an den freien Enden
der Zinken Schuhe aufsetzbar sind, durch die die gehaltenen Stämme näher am Zangenkörper gehalten
werden. Damit kann auch sogenanntes Schwachholz während des Spaltens
zuverläßig gehalten
werden.
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Eine
Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zange zwei identische
Paare von Zinken aufweist, die in Richtung ihrer Schwenkachsen zueinander
versetzt am Zangenkörper
gelagert sind. Das halbiert die Lagerkosten, ohne die Qualität der Zange,
sei es beim Spalten, sei es beim Rücken, zu beeinträchtigen.
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Die
Erfindung ist in der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt
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die 1 die
Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Holzzange,
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die 2 während des
Spaltens eines Stammes und
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die 3 eine
Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
von oben.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Vorrichtung 1 besteht
im wesentlichen aus einem Zangenkörper 2, der an seinem
oberen Ende eine Aufhängevorrichtung 4 aufweist,
mit der er an einem (nicht dargestellten) Ausleger oder Kranende
od.dergl. befestigt werden kann. Am unteren Ende des Zangenkörpers 2,
der Aufhängevorrichtung 4 gegenüber, sind
zwei Zinken 3, die die eigentliche Zange bilden, angeordnet,
die um zueinander parallele Achsen 9 am Zangenkörper 2 verschwenkt
werden können. Betätigt werden
die beiden Zinken 3 durch hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten 5,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel
mit ihrem einen Ende im oberen Bereich des Zangenkörpers 2 angreifen
und mit ihrem anderen Ende an den Zinken 3.
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In 3 ist
eine Ausgestaltung der Erfindung in einer Ansicht von oben gezeigt.
Anders als bei herkömmlichen
Zangen, die aus einer schmalen Zinke und einer breiten Zinke bestehen,
wobei die schmale Zinken ihren Bewegungsraum innerhalb der beiden Blech- bzw. sonstigen Materialseitenteile
der breiten Zinke hat, weist die vorliegende Ausgestaltung zwei baugleiche
Zinken 3 auf, die seitlich versetzt ineinander greifen.
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Es
ist selbstverständlich
möglich,
die hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten anders als dargestellt
anzuordnen oder durch nur eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit,
die über
einen Hebel- bzw. Scherenmechanismus auf die Zange wirkt, zu ersetzen.
Dies ist im Stand der Technik aus verschiedenen Anwendungen bekannt
und berührt
die Erfindung nicht, solange nur im Bereich des Zangenkörpers 2 genügend Freiraum
geschaffen bzw. gelassen wird.
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Dieser
Freiraum wird, wie aus 2 ersichtlich ist, durch das
erfindungsgemäße Spaltorgan 6 genutzt.
Dieses besteht in der dargestellten Ausführungsform aus einem Keil 7,
der durch eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit, die im Bereich
der Hängerachse 10 angeordnet
ist und den Keil 7 nach unten, zum ergriffenen Holzstamm 8 hin
drückt
und ihn spaltet, betätigt.
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In
der Darstellung der 2 ist gegenüber der 1, die die
Zange in der Hebe- oder Trag- oder Rückestellung zeigt, der Stamm 8 etwas
freigegeben, wodurch der Spaltvorgang erleichtert wird. Die Zange
ist jedoch soweit geschlossen, dass die Enden der Zinken 3,
mögen sie
nun einander überlappen oder
nicht, das Widerlager für
die Druckkräfte
des Spaltorgans 6 bilden.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung des
Spaltorgans wird das Gewicht und der Platzbedarf der Zange 1 nur
unwesentlich gegenüber
reinen Holzzangen erhöht.
Da derartige Zangen von Haus aus massiv ausgebildet sein müssen, sind
sie ohne weitere Vorkehrungen dazu geeignet, den Spaltdruck zu ertragen,
so dass auch hier keine weitere Gewichtserhöhung oder eine Vergrößerung der
Dimensionierung notwendig ist. Durch die, in Richtung des Stammes 8 gesehen,
leichte Vergrößerung der
Dimensionierung der Zange 1 wird diese in sich steifer und
robuster, was in vielen Anwendungsfällen vorteilhaft ist.
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Die
Aufhängevorrichtung 4 ist
im dargestellten Beispiel eine Pendelaufhängung, es kann selbstverständlich stattdessen
eine kardanische Aufhängung
oder auch eine starr am Ausleger zu befestigende Aufhängung verwendet
werden. Insbesondere für
das Spalten langer Stämme
ist es vorteilhaft, wenn an den Zinken 3 radial nach innen
verschiebliche oder verschwenkbare, stark geriffelte oder genoppte
Walzen bzw. Räder
vorgesehen sind, die den Stamm 8 bei zurückgezogenem
Spaltorgan 6 (Situation gemäß 1) durch die
Zange hindurch verschieben können,
um ein sukzessives Spalten des Stammes 8 über seine
ganze Länge
automatisch oder halbautomatisch zu ermöglichen. Derartige Vorschubgeräte sind
von den sogenannten Harvestern bekannt und dienen dort dem Durchzug
der Stämme durch
Entastungs- und/oder Entrindungsmaschinen. In Kenntnis der Erfindung
ist es dem Fachmann für Forstmaschinen
ein Leichtes, derartige, an sich bekannte, Antriebsrollen auf den
Zinken 3 operabel zu befestigen.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht der Zangenkörper 2 im
wesentlichen aus zwei parallel zueinander angeordneten Blechen,
die die Buchsen bzw. Lager für
die schwenkbare Aufnahme der Zinken 3 und der hydraulischen
Zylinder-Kolben-Einheiten 5 aufweisen und durch geeignete
Abstandhalter in der richtigen Position zueinander gehalten werden.
Es ist selbstverständlich
möglich, statt
dieser Bleche eine Gitterkonstruktion vorzusehen oder eine andere
Form für
den Zangenkörper 2 zu
wählen,
wesentlich ist nur, dass die mechanische Stabilität und die
geometrische Ausbildung so gewählt
ist, dass das Spaltorgan im Zangenkörper untergebracht werden kann,
dass die beim Spaltvorgang auftretenden Kräfte vom Zangenkörper 2 ertragen
werden, und dass der Vorschub des Keiles 7 so groß ist, dass
er auch Stämme
mit dem kleinsten noch zu spaltenden Durchmesser zuverlässig spaltet.
Für derartiges
Holz kann es angebracht sein, die Zinken 3 durch aufgesetzte
Schuhe so aufzudoppeln, dass die freie Wegstrecke in Richtung der
Zangenachse 10 so verringert wird, dass der Vorschub des Spaltorgans
die Spaltung ermöglicht.
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Die
Zangenachse 10 verläuft
während
des ordnungsgemäßen Betriebes
im wesentlichen vertikal durch das Zentrum der Aufhängevorrichtung 4 und
fällt mit
der Symmetrieachse, soweit bei der Zange vorhanden, zusammen. Dazu
ist zu sagen, dass üblicherweise
die Zinken paarweise vorgesehen sind (um ein haltendes Drehmoment
auf die ergriffenen Stämme
ausüben
zu können)
und ein Paar breiter ist als das andere und daher beim Schließen der
Zange dieses umfaßt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden nun identische Zinkenpaare
verwendet, die in Richtung der Schwenkachse 9 (im wesentlichen der
Richtung der ergriffenen Stämme
entsprechend) um etwas mehr als die Dicke der Zinken zueinander versetzt
angeordnet sind, um aneinander vorbei geschlossen werden zu können. Dadurch
wird der Aufwand bei der Herstellung und der Lagerhaltung deutlich
reduziert. In diesem Fall ist die Symmetrie der Vorrichtung nicht
mehr im streng mathematischen Sinn, sehr wohl aber noch im praktischen
Sinn gegeben und bestimmbar.
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Die
Erklärung
und Erläuterung
der Erfindung in der vorstehenden Beschreibung wurde ausgehend vom
Holzspalter vorgenommen. Mit gleicher Berechtigung ist es möglich, von
Hebe-, Holz- oder Rückezangen
auszugehen, die als zusätzliche
Aufgabe auch das Spalten von Holz übernehmen sollen. Auf diese
Weise ist die Erfindung auch in den Ansprüchen definiert.