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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Drehvorrichtung zum Drehen eines
Langholzes, insbesondere eines Baumstammes.
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Langhölzer, insbesondere
Baumstämme werden
in mobilen und stationären
Sägewerken
bearbeitet. Dabei werden die Langhölzer in Längsrichtung geschnitten, um
sie zu entrinden und/oder zu Kanthölzern oder Brettern zuzuschneiden.
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Hierzu
liegt das Langholz auf einem Aufbau auf und wird durch Sägen zugeschnitten,
die sich relativ zum Langholz in dessen Längs- oder Querrichtung bewegen.
In stationären
Sägewerken
wird dabei vorzugsweise das Langholz auf dem Aufbau in Längsrichtung
gegen die ortsfeste Säge
verschoben. Bei mobilen Sägewerken
hingegen wird das Langholz vorzugsweise auf dem Aufbau fixiert und
die Säge
bewegt sich relativ zu diesem in Längs- oder Querrichtung.
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Da
die schwere Säge
jedoch nicht in ihrer Schnittebene gekippt werden soll, ist es in
beiden Fällen üblich, das
Langholz nach Bearbeitung einer Längsseite um einen bestimmten
Winkel, vorzugsweise 90° oder
180°, um
seine Längsachse
zu drehen.
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Die
DE 1 209 272 B beschreibt
eine Drehvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei dieser
Vorrichtung sind drei mit Umlauffördervorrichtungen versehene
Querförderer
am Blockwagen einer ortsfesten Säge
vorgesehen, wobei der mittlere Querförderer waagerecht liegt und die
beiden äußeren Förderer um
ihre dem mittleren Förderer
zugewandten Kehren verschwenkbar sind.
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Weiter
beschreibt die
DE 42
01 202 C2 eine verwandte Drehvorrichtung. Bei dieser Drehvorrichtung
liegt das Langholz mit einer Längsseite
an einer vertikalen Wand des Aufbaus an. Ein zackenbewehrtes freies
Ende eines zweiten Hebelarmes greift der vertikalen Platte gegenüber unterhalb
der Längsachse
des Langholzes an dessen äußeren Umfang
kraft- und formschlüssig
an.
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Indem
man das freie Ende unter Aufrechterhaltung des Form- und Kraftschlusses
vertikal nach oben und gleichzeitig in horizontaler Richtung zunächst von
der vertikalen Platte weg und oberhalb der Längsachse zu der vertikalen
Platte hin führt, wird
das Langholz gedreht.
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Zur
Führung
des freien Endes des zweiten Hebelarmes ist die koordinierte Aktuierung
eines ersten, gegenüber
dem Aufbau drehbaren Hebelarmes und des zweiten, an diesem drehbar
befestigbaren Hebelarmes notwendig.
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Um
diese komplizierte koordinierte Aktuierung zur Realisierung der
erforderlichen Kinematik der Hebelarme zu vermeiden, schlägt die
DE 42 01 202 C2 vor,
den zweiten Hebelarm gegen das Langholz vorzuspannen, so daß der Kraft-
und Formschluß bei
Bewegungen des ersten Hebelarmes automatisch fortbesteht.
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Nachteilig
erfordert jedoch auch diese Drehvorrichtung weiterhin eine aufwendige
kinematische Aktuierung des Zweigelenks. Insbesondere müssen beide
Hebelarme bei einer Drehbewegung fortwährend bewegt werden, was die
Belastungen auf die Lager und die Hydraulikzylinder erhöht und Energie verbraucht.
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Bei
großen
Außenumfängen des
zu drehenden Langholzes kann es darüber hinaus vorkommen, daß die Bewegungsmöglichkeit
des freien Endes des zweiten Hebelarmes nicht ausreicht, das Langholz um
den gewünschten
Winkel zu drehen.
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Darüber hinaus
muß das
Langholz bei der Drehbewegung fortwährend gegen die vertikale Platte
des Aufbaus gepreßt
werden und rutscht an dieser teilweise unkontrollierbar herab, sobald
das Langholz über
seinen stabilen Gleichgewichtspunkt hinaus gedreht wird. Bei diesem
Rutschen kann nicht nur die an der vertikalen Platte entlang rutschende
Seite des Langholzes und insbesondere deren untere Kante beschädigt werden.
Es treten auch große
Erschütterungen
beim Auftreffen des Langholzes auf, die den Aufbau belasten.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Drehvorrichtung für Langhölzer zur
Verfügung
zu stellen, die eine schonendere Bewegung des Langholzes ermöglicht.
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Hierzu
ist eine Drehvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch
dessen kennzeichnendes Merkmal weiter gebildet.
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Eine
erfindungsgemäße Drehvorrichtung zum
Drehen eines Langholzes umfaßt
einen ersten Tragarm, der mittels eines ersten Aktuators gegenüber dem
Aufbau in einem ersten Drehgelenk verschwenkt werden kann. Ein zweiter
Tragarm ist mittels eines zweiten Aktuators gegenüber dem
ersten Tragarm verschwenkbar, an dem er in einem zweiten Drehgelenk
befestigt ist.
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Erfindungsgemäß ist an
dem ersten Tragarm eine ersten Umlauffördervorrichtung und an dem zweiten
Tragarm eine zweite Umlauffördervorrichtung
derart angeordnet, daß das
Langholz durch eine Umlaufbewegung der Umlauffördereinrichtungen um seine
Längsachse
gedreht wird, wenn es an dem ersten und/oder zweiten Tragarm anliegt.
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Damit
ist es gegenüber
der Drehvorrichtung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist,
nicht mehr notwen dig, die beiden Tragarme während des Drehens des Langholzes
fortwährend
und mit einem komplexen Kinematik zu bewegen. Die Tragarme müssen nur
jeweils einmal so an das Langholz angeschwenkt werden, daß dieses
durch die erste und/oder zweite Umlauffördervorrichtung kraft- oder formschlüssig gedreht
werden kann. Damit wird die bisher zur fortlaufenden Bewegung der
Tragarme notwendige Energie gespart. Vorteilhafterweise können die
Aktuatoren, sobald die Tragarme in die gewünschte Position geschwenkt
sind, gesperrt werden, so daß sie
keine Energie verbrauchen.
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Durch
die Umlauffördervorrichtungen
kann das Langholz schonend und gleichermaßen sehr präzise gedreht werden. Insbesondere
bedarf es keiner bzw. nur einer sehr geringen Anpressung an eine vertikale
Platte des Aufbaus, so daß das
Langholz bei der Drehung nicht beschädigt wird. Da das Langholz
durch die Umlauffördervorrichtungen
stetig bewegt wird, kommt es auch zu keinen unkontrollierten Bewegungen,
was das zu bearbeitenden Langholz und die Vorrichtung gleichermaßen schont.
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Als
Aktuatoren kommen insbesondere die aus der
DE 42 01 202 C2 bekannten
Hydraulikzylinder in Betracht. Vorteilhafterweise wird dabei der
erste und/oder zweite Tragarm durch jeweils zwei Hydraulikzylinder
bewegt, was eine weitgehend quermomentenfreie Belastung und damit
geringere Lagerlasten bedingt. Gleichermaßen sind aber auch Hydraulikdrehmotoren,
Elektrodreh- oder Linearmotoren oder dergleichen einsetzbar.
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Der
bzw. die an dem zweiten Tragarm angreifenden Hydraulikzylinder können sich
gleichermaßen
am Aufbau oder dem ersten Tragarm abstützen. Da die Drehbewegung durch
die Umlauffördervorrichtungen
bewirkt wird und die Tragarme während
der Drehung nicht bewegt werden müssen, ergibt sich insgesamt
ein größerer Gestaltungsspielraum bezüglich der
Kinematik der Tragarme als beim Stand der Technik.
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Als
Umlauffördervorrichtungen
kommen insbesondere umlaufende Kettentriebe in Betracht, deren Lasttrum
mit dem Außenumfang
des Langholzes form- und/oder kraftschlüssig in Eingriff steht. Hierzu können die
Kettentriebe in an sich bekannter Weise Förderglieder beispielsweise
in Form hervorstehender Rollen, Zacken oder dergleichen aufweisen.
Gleichermaßen
sind auch Band- oder Scheibenfördervorrichtungen
möglich.
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Um
das Langholz während
des Sägens,
zu sichern oder es aus verklemmten Lagen zu lösen, kann in einer bevorzugten
Ausführung
der zweite Tragarm an seinem freien Ende in an sich bekannter Weise
einen oder mehrere Sporne, Zacken oder dergleichen aufweisen. Wenn
dieser in form- und/oder kraftschlüssigen Kontakt mit dem Langholz
gebracht wird, kann durch entsprechende Bewegung bzw. Stellung der
Tragarme das Langholz aus einer verklemmten Lage befreit oder gegen
eine vertikale Platte des Aufbaus fixiert werden.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist der erste Tragarm in eine erste Stellung
verschwenkbar, in der er unterhalb einer Auflageebene des Aufbaus
angeordnet ist, so daß das
Langholz auf dem Aufbau aufliegt. Dies schont die Drehvorrichtung
beispielsweise während
der Bearbeitung des Langholzes, bei der erhöhte Kräfte auftreten, so daß die Lagerbelastungen
gering bleiben. Bevorzugt kann der erste Tragarm in wenigstens eine zweite
Stellung geschwenkt werden, in der das Langholz teilweise oder vollständig statt
auf dem Aufbau auf dem ersten Tragarm aufliegt und durch die erste Umlauffördereinrichtung
gedreht werden kann.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen
und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt:
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1 eine
Drehvorrichtung nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung
im Querschnitt, wobei das Langholz auf dem Aufbau aufliegt;
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2 die
Drehvorrichtung nach 1, wobei das Langholz auf dem
ersten Tragarm aufliegt;
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3A, 3B die
Drehvorrichtung nach 1 während des Drehens des Langholzes;
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4 die
Drehvorrichtung nach 1, wobei das Langholz bearbeitet
und in eine neue Stellung gedreht ist;
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5 die
Drehvorrichtung nach 1 beim Weiterdrehen des Langholzes
aus der in 4 gezeigten Stellung; und
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6 eine
Drehvorrichtung nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
eine Drehvorrichtung nach einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung
zum Drehen eines Langholzes B im Querschnitt. Mehrere solche Drehvorrichtungen
können
parallel zueinander in Längsrichtung
des Langholzes (senkrecht zur Zeichenebene) angeordnet sein und
gemeinsam angesteuert werden.
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Die
Drehvorrichtung umfaßt
einen ersten Tragarm 1, der in einem ersten Drehgelenk 1a an
einem Aufbau 3 befestigt ist. Der erste Tragarm ist durch
einen ersten Aktuator in Form eines Hydraulikzylinders 10 in
dem ersten Drehgelenk 1a verschwenkbar. Hierzu greifen
die Enden des Hydraulikzylinders 10 am ersten Tragarm 1 bzw.
Aufbau 3 in Drehgelenken (nicht dargestellt) an. Durch
Ein- und ausfahren des Hydraulikzylinders 10 kann der erste Tragarm 1 gegenüber dem
Aufbau 3 nach oben bzw. unten verschwenkt werden.
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In ähnlicher
Weise ist ein zweiter Tragarm 2 in einem zweiten Drehgelenk 2a am
freien Ende des ersten Tragarms drehbar gelagert und kann durch
einen zweiten Aktuator in Form eines Hydraulikzylinders 20 gegenüber dem
ersten Tragarm verschwenkt werden. In der in 1 gezeigten
ersten Ausführung greift
hierzu der zweite Hydraulikzylinder am ersten und zweiten Tragarm
in Drehgelenken (nicht dargestellt) an und der zweite Tragarm wird
durch Ein- bzw. ausfahren des zweiten Hydraulikzylinders gegenüber dem
ersten Tragarm verwenkt.
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In
einer in 6 gezeigten zweiten Ausführung greift
der zweite Hydraulikzylinder 20 statt dessen in Drehgelenken
(nicht dargestellt) am zweiten Tragarm 2 und dem Aufbau 3 an.
Dies zeigt, daß die Kinematik
der Tragarme und ihrer Aktuatoren sehr frei gestaltbar ist.
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Anstelle
der Hydraulikzylinder können
gleichermassen auch Hydraulikdrehmotoren, Elektromotoren oder dergleichen
verwendet sein.
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In 1 ist
der erste Tragarm in eine erste Stellung geschwenkt, in der er sich
unterhalb einer Auflagefläche 3a des
Aufbaus 3 befindet. Das Langholz B liegt damit auf der
Auflagefläche 3a des
Aufbaus 3 auf und wird durch einen Dorn 4, der
am freien Ende des zweiten Tragarms 2 angeordnet ist, gegen eine
vertikale Platte des Aufbaus fixiert.
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In 2 ist
der erste Tragarm 1 durch Ausfahren des Hydraulikzylinders 10 in
eine zweite Stellung verschwenkt, in der seine Oberseite im wesentlichen
parallel zur Auflagefläche 3a liegt.
Dadurch ist das Langholz B nach oben und in den Schneidbereich einer
Säge (nicht
dargestellt) gehoben. Es liegt in der zweiten Stellung nunmehr vollständig auf
dem ersten Tragarm 1 auf.
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Der
zweite Tragarm 2 ist durch Verfahren des zweiten Hydraulikzylinders 2 so
gegenüber
dem ersten Tragarm 1 verschwenkt, daß er das Langholz mit seiner
Oberseite gegen die vertikale Platte des Aufbaus 3 preßt. Im Gegensatz
zum Stand der Technik ermöglicht
dieser großflächige Kontakt
zwischen Langholz und zweitem Tragarm eine schonendere und zugleich
stabilere Fixierung des Langholzes. In der in 2 gezeigten
fixierten Stellung kann vom Langholz B oben eine erste Schwarte
abgeschnitten werden, indem die Säge (nicht dargestellt) in Längsrichtung
des Langholzes (senkrecht zur Zeichenebene) verfährt.
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Anschließend wird,
wie in 3A gezeigt, das Langholz B um
seine Längsachse
gedreht. Hierzu sind am ersten und zweiten Tragarm eine erste Umlauffördereinrichtung 1b bzw.
eine zweite Umlauffördervorrichtung 2b angeordnet.
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Die
Umlauffördervorrichtungen
umfassen in der hier gezeigten Ausführung einen Kettentrieb, der zwischen
einer Trieb- und einer Umlaufscheibe umläuft. Hierzu werden die Triebscheiben
von einem Hydraulikmotor (nicht dargestellt) oder dergleichen angetrieben.
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Das
Lasttrum der Kettentriebe 1b, 2b liegt am Außenumfang
des Langholzes B an. Beide Kettentriebe umfassen in regelmäßigen Abständen angeordnete
Förderglieder
in Form von über
den Kettentrieb hervorstehenden Zacken, Rollen oder dergleichen
(in den Figuren durch Rechtecke angedeutet), die bei umlaufendem
Kettentrieb das auf diesem aufliegende Langholz um dessen Längsachse
drehen. Jegliche aus dem Stand der Technik bekannten Förderglieder,
wie sie beispielsweise bei Kettenförderern verwendet werden, sind
dabei denkbar. Beispielsweise können
bestimmte Kettenglieder Innen- und/oder Außenlaschen aufweisen, deren
Außenkontur über die
Kettenlinie hinaus zur Außenseite
der Kette vorstehen.
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Wie
in 3B dargestellt, kann vorteilhafterweise das Langholz
zum Drehen von der vertikalen Platte des Aufbaus weg geschwenkt
werden, indem der erste Hydraulikzylinder 10 etwas einfährt und hierdurch
der erste Tragarm in eine schräge,
von der vertikalen Platte weg geneigte Stellung gelangt. Das Langholz
liegt dann sicher in dem von dem ersten und zweiten Tragarm gebildeten
Winkel. Es wird durch sein Eigengewicht in Kontakt mit den Umlauffördervorrichtungen 1b, 2b gehalten
und mit deren Umlauf gedreht.
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Es
sei angemerkt, daß das
Drehen des Langholzes auch, wie in 3A dargestellt,
unter fortwährendem
Anliegen des Langholzes an der vertikalen Platte des Aufbaus erfolgen
kann.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, kann durch entsprechende
Drehung der Umlauffördervorrichtungen
das Langholz in beliebige Stellungen positioniert werden, um von
der Säge
(nicht dargestellt) zugeschnitten zu werden.
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Insbesondere
bei nicht kreisförmigen
Außenkonturen
des Langholzes (nach Abschneiden von Schwarten, vgl. 4)
kann zum Drehen das Langholz von der vertikalen Platte weg bewegt
werden, so daß es
bei der anschließenden
Dre hung nicht mit seiner Kante an dieser Platte entlang rutscht.
Dies schont die Kanten des Langholzes und verhindert ein unkontrolliertes
Herabfallen. Gleichermaßen
kann das Langholz während
der Drehbewegung auch in fortwährendem
form- und kraftschlüssigen
Kontakt mit der vertikalen Platte gehalten werden. Hierzu muß lediglich
ggfs. der zweite Tragarm gegenüber dem
ersten Tragarm entsprechend der Außenkontur des Langholzes verschwenkt
werden. Der erste Tragarm kann im Gegensatz zum Stand der Technik vollständig fixiert
bleiben.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, kann die Fixierung,
beispielsweise während
des Zuschnitts oder Transports, gleichermaßen durch die Oberseite des zweiten
Tragarms 2 oder den Sporn 4 erfolgen.
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Obwohl
es im Hinblick auf eine zuverlässige und
präzise
Drehung bevorzugt ist, dass an beiden Tragarmen je eine Umlauffördereinrichtung
vorgesehen ist, ist dies nicht notwendig. Beispielsweise kann auch
nur eine Umlauffördervorrichtung
am zweiten Tragarm vorgesehen sein.