DE102007018290A1

DE102007018290A1 - System und Verfahren zum Abrichten und Verladen von Schwachholz

Info

Publication number: DE102007018290A1
Application number: DE102007018290A
Authority: DE
Inventors: Markus Fleckenstein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2008-10-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abrichten und Verladen von Schwachholz, bei dem Äste und Stämme bis 20 cm Durchmesser mit einem vorzugsweise hydraulisch angetriebenen Scherenmechanismus abgelängt, dickere Stücke dabei gleichzeitig zu Scheiten gespalten und über ein Förderband verladen werden.

Description

Während Schwachholz bis nach dem letzten Kriege vielfach manuell ausgeforstet oder eingesammelt und verwendet wurde, hat dies in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung verloren: einerseits, weil der Wert des gesammelten Holzes keine angemessene Entlohnung der Arbeit entsprach, andererseits weil dem Ausforsten aus ökologischen Gründen (Bewahren von Brutplatz und Unterschlupf für Kleinfauna und Regeneration naturhafter Mischwälder) als nicht mehr zeitgemäß galt.
Derzeit ergeben sich neue Aspekte dadurch, dass durch zunehmend beliebte Holz-Pelletheizungen der Bedarf an Abfallhölzern stark gestiegen ist und insbesondere die Spanplattenindustrie eine Verknappung des Angebotes beklagt, die Holzpreise allgemein stark gestiegen sind und erhebliche Schwachholzmengen auch durch die in den letzten Jahrzehnten angelegten Fahrbahnbegrenzungen und -Begrünungen durch Buschwerk anfallen.
Dabei liegt das Interesse an heimischem Schwachholz vorwiegend in den günstigen Transportwegen. Schwachholz aus Billigstandorten, wie Karelien oder Karpatenregionen, ist alleine schon auf Grund der Transportkosten nicht billig.
Eine wirtschaftliche Nutzung des Schwachholzen ist aber nur möglich, wenn Sammlung und Aufbereitung rationell und kostengünstig erfolgen können.
Dies ist bislang nicht im erforderlichen Maße gegeben. Das Aufladen abgeschnittener Äste ist selbst neben Straßen aufwändig, weil dazu relativ viel Transportraum gebraucht wird, wenn die Äste nicht entsprechend aufbereitet sind, sondern komplette Astpartien nur übereinander abgelegt werden – hier müssen zum gleichen Festmeterertrag etwa dreimal soviel Abfuhren erfolgen, wie bei Stammholz.
Eine Lösung dafür ist, Schwachholz vor Ort zu Shreddern und als Hackschnitzel zu verladen. Auch dies ist jedoch nur bedingt wirtschaftlich, weil Shreddern Energie-aufwendig und laut ist, vergleichsweise lange dauert und erhebliche Staubmengen emittiert, die Sichtbehinderungen an Straßen auslösen können.
Es ist daher Aufgabe vorliegender Erfindung, die Nutzung von Schwachholz durch rationelle, umweltfreundliche Sammlung und Vorverarbeitung und durch kompakte Verladung und Transport wirtschaftlich zu machen, wobei vorzugsweise Holzscheite für Brennholz produziert werden sollen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass Äste nicht gesägt oder geshreddert, sondern mit einem starken, maschinenbetriebenen Scherenmechanismus zu kompaktem Transport geeignet abgerichtet und gespalten, sowie über ein Förderband verladen werden.
Dies ist in sofern neu, als sich die bekannten Vorschläge zur Holzverarbeitung zur Gewinnung von Kleinholz, insbes. von Spänen oder Sägemehl für die Spanplatten-Industrie, nahezu ausschließlich auf die Nutzung ganzer Stämme beziehen, und nicht auf Schwach- oder Abfallholz – wenn es sich nicht ohnehin um Holzspalter für Stamm-Abschnitte handelt.
Auch bei den wenigen bisher angebotenen oder vorgeschlagenen Einrichtungen zur Schwachholz-Nutzung, wie in DE 3722682 , DE 10 2004 031 932 und DE 34 31 550 , werden die Äste durch rotierende Messer unmittelbar zerkleinert, also nicht nur abgelängt.
Vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe aber emissionsfrei und mit geringem Energieaufwand dadurch, dass Äste und Stämme mit bis zu 20 cm Durchmesser durch einen Scherenmechanismus nur geschnitten werden. Dabei kann der Schnitt in beliebiger Länge erfolgen, was den Vorteil hat, dass die Endprodukte Brennscheite, Pfähle oder Rutenbündel sein, oder mit geringem Aufwand zu Hackschnitzel oder Pellets weiter verarbeitet werden können. Dabei kann Astwerk so zerkleinert werden, dass Verzweigungen weitgehend aufgelöst sind und das Transportvolumen nicht vergrößern.
Weiter ist es Gegenstand der Erfindung, dass dicke und kurz geschnittene Äste und Stammabschnitte beim Schnitt durch der Querkraft der dicken Schneide mit einem zunehmenden Schubmoment längs der Holzfaser beaufschlagt werden, so dass der Faserverbund gelockert wird und sich selbst dickere Stammabschnitte mit der Hand in Scheite zerteilen lassen.
Zusätzlich können mittig – aber auch mehrfach – auf der Abwurfseite der Schneidplatte zusätzliche Messer senkrecht aufgeschweißt werden, die beim Schneidevorgang auch einen Spalteffekt erzielen – und zwar nicht in der Querrichtung, wo der Faserverbund ohnehin gelockert ist, sondern in Längsrichtung des Schnittes, so dass Stammabschnitte gleich in handliche Kaminscheite zerfallen.
Weiter ist es möglich, auf eine Lafette zwei Schneide- und Spaltvorrichtungen zu montieren, mit denen das Förderband von beiden Seiten beschickt werden kann, um die Produktivität der Einrichtung zu erhöhen.
In einer weiter vorteilhaften Ausführung können die Schneidvorrichtungen samt Hydraulikzylinder auch senkrecht auf eine kurze Lafette, bzw. Anhänger gebaut werden, um bei entsprechender Höhe des Unterstellplatzes dort und am Aufstellort Platz zu sparen.
So ist das Verfahren nicht nur emissionsfrei und Energie sparend, sondern vor allem auch produktiver als alle herkömmlichen Aufbereitungen von Schwachholz, weil sowohl das Shreddern, wie auch die Verladung unzugerichteter Äste und dünner Stämme, sowie deren Abfuhr und Aufbereitung mehr Aufwand erfordert.
Die Bewegung des Schneidbalkens und des Förderbandes erfolgt vorzugsweise hydraulisch, es ist aber auch möglich einen elektrischen Antrieb, oder, wie bei einfacheren Schleppern, einen direkten mechanischen Abtrieb in Form einer Zapfwelle mit dem Hydraulikaggregat zu verbinden.
Der Schneidbalken lässt sich auf Grund seiner Anlage hinter der Durchtrittsöffnung über den Hydraulikzylinder beidseitig oszillierend betätigen, um die Arbeitsgeschwindigkeit zu erhöhen. Dazu ist die Schneide nicht nur einseitig ausgeführt, sondern in der gleichen Richtung wie der Anschliff der Vierkantöffnung in der Kulissenplatte ausgeführt.
Durch die dadurch gegenläufige Beaufschlagung des Schneidguts mit den aus den Schrägen resultierenden Schubspannungen im Holz längs zur Faser wird auch eine Spaltwirkung erzielt, die dickere Äste beim Schneidvorgang auch längs spaltet. Dies kann durch Spaltkeile auf dem Schneidmesser verstärkt werden, so dass sich als Ergebnis der Bearbeitung nicht nur abgelängte, sondern bereits zu handlichen Scheiten vorbereitete Holzteile ergeben – die gegebenenfalls nur noch mit geringem Aufwand zu zerteilen sind.
Das System wird in den nachfolgenden Zeichnungen 1 bis 4 näher erläutert:
1 zeigt die Funktionsweise des Gesamtsystems: Auf der Lafette 3 ist der Schneidemechanismus 1 auf einem Stahlträger 2 montiert. Der Schneidemechanismus 1 besteht aus einer Kulissenplatte 6 mit rautenförmigen Ausschnitt 4 und einer dahinter sich bewegenden Schneidplatte 10, die über den Hydraulik-Zylinder 14 oszillierend bewegt wird. Dieser wird vom Hydraulik-Aggregat 20 angetrieben, der wiederum von der Zapfwelle 21 eines antreibenden Systems, hier z. B. vom Schlepper 22, betrieben wird. Ebenfalls von Hydraulik-Aggregat 20 angetrieben wird das Förderband 9, das das Schnittgut (z. B.) auf den Anhänger 23 verlädt.
2 und 3 zeigen den erfindungsgemäßen Schneidemechanismus auf einem Stahlträger 2, der auf einer verfahrbaren Lafette (3 in 1) versetzbar montiert ist. Das Astmaterial 7 wird durch die rautenförmige Öffnung 4 der Kulissenplatte 6 in der für das gewünsche Schnittmaß erforderlichen Länge eingeschoben und mit der – hier in der Waagrechten betätigten – Schneideplatte 10 mit dem Schneidmesser 11 bis zu einem Durchmesser von 20 cm abgelängt.
Durch den umlaufenden Anschliff 6 des rautenförmigen Ausschnitts 4 der Kulissenplatte 6 wird der zu schneidende Astabschnitt 7 beim Einfahren der Schneidplatte 10 verklemmt und bei deren Betätigung neben dem Schnitt mit dem ebenfalls einseitig geschärften Schneidmesser 11 eine Schubspannung längs der Holzfasern ausgelöst, die eine Spaltwirkung verursacht, die dickere Astabschnitte 24 beim Schnitt entweder gleich in handliche Scheite 23 zerfallen lässt, oder, wie
4 zeigt, den Verband so weit lockert, das das Zerteilen dickerer Anstabschnitte 24 meist mit den Händen 25 und 26 erfolgen kann.
Dies kann jedoch durch einen (oder mehrere) zusätzlich senkrecht auf dem Schneidmesser 11 aufgebrachten Spaltkeil 27 verstärkt werden, der bewirkt, dass die Aststücke im Schneidvorgang gleichzeitig sicher gespalten werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3722682 [0010]
- DE 102004031932 [0010]
- DE 3431550 [0010]

Claims

System und Verfahren zum Abrichten und Verladen von Schwachholz, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verarbeitenden Äste und Stämme in einem Arbeitsgang abgelängt, dickere Teile zu Scheiten gespalten und verladen werden.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablängen für Stückdurchmesser bis 20 cm durch einen Schneidvorgang erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnitt zwischen einer angeschärften Kulissenplatte und einer davor beweglichen Schneidplatte erfolgt.
System und Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenplatte eine rautenförmige, einseitig angeschliffene Aussparung aufweist, in die das Schwachholz eingeführt wird.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte ein ebenfalls einseitig geschliffenes, aber beidseitig wirksames Schneidmesser aufweist.
System und Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmesser einen oder mehrere sekrecht auf ihm aufgebrachte Spaltkeile aufweist, die stärkere Schwachholzstücke beim Schneidvorgang zusätzlich spalten.
System und Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschliffe von Kulissenplatte und Schneidmesser gleichsinnig sind, um so bei einer Bewegung zueinander ein dazwischen zerschnittenes, dickes Holzstück nicht nur zerteilt, sondern auch in Längsrichtung zumindestens angespalten wird.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatte von einem zweiseitig wirkenden, oszillierend arbeitenden Hydraulikzylinder betätigt wird.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hydraulikaggregat sowohl den Hydraulikzylinder, wie auch ein Förderband antreibt.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulik-Aggregat von einer Welle angetrieben wird, die mit der Zapfwelle geeigneter Maschinen und Traktoren verbunden ist.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittgut hinter der Schneideinheit direkt auf ein Förderband fällt, das dieses auf ein Fahrzeug oder Anhänger oder in einen entsprechenden Lagerraum weitertransportiert.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schneideinheiten auf einer Lafette montiert sein können und zusammen auf ein dazwischen angeordnetes Förderband produzieren.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtungen sowohl waagrecht, wie auch zur Platzersparnis senkrecht angeordnet sein können.
System und Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schneideinheiten, Hydrauliksystem und Förderband auf einer fahrbaren Lafette montiert sind.
System und Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikaggregat auch elektrisch angetriebrn sein kann.