-
Die Erfindung betrifft eine Transportwalze für den Transport von Baumstämmen, mit einem äußeren Umfangsbereich, der mit radial nach außen ragenden, über den Umfang der Transportwalze verteilten Greifelementen versehen ist.
-
Derartige Transportwalzen werden in Holzerntemaschinen (Harvestern) verwendet. Bei der Holzernte umgreift die Holzerntemaschine mit zwei Greifern den Stamm eines Baumes, sägt ihn ab und entastet ihn. Zum Entasten wird der Baum durch den Arbeitskopf der Holzerntemaschine transportportiert, um die Äste zu entfernen. Die erfindungsgemäßen Transportwalzen schieben dabei den Baum mit großer Kraft durch den Arbeitskopf der Holzerntemaschine. Dabei muss der Baumstamm bestmöglich geschont werden. Dies ist nicht ganz einfach, denn einerseits muss die Transportwalze den Baum mit hoher Kraft sicher und ohne durchzurutschen transportieren können, zum anderen muss sie sich an ständig wechselnde und unregelmäßige Baumdurchmesser anpassen.
-
Aus der
WO 95/01856 ist eine gattungsgemäße Transportwalze bekannt, die zum großen Teil aus Gummi besteht, sodass sie sich elastisch an ständig wechselnde Baumstammabmessungen anpassen kann. Außerhalb der Gummiwalze sind mit Zähnen versehenden Metallplatten angebracht, die einerseits die Gummiwalze vor zu starkem Abrieb schützen und andererseits mit ihren Zähnen festen Halt im Baumstamm finden, um auf diesen die erforderliche Vorschubkraft auszuüben. Die bekannte Transportwalze ist relativ aufwendig konstruiert und der aus hohem Verschleiß resultierende Wartungsaufwand ist beträchtlich.
-
Aus der
DE 196 81 495 T1 ist eine Transportwalze der eingangs genannten Art bekannt, bei der direkt auf einem metallischen Walzenkörper metallische Vorsprünge befestigt sind. Aufgrund der wenig elastischen Befestigung der Zähne direkt an der Metallwalze muss man hier mit stärkeren Beschädigungen der damit transportierten Baumstämme rechnen. Aber auch die Zähne werden aufgrund ihrer starren Befestigung stärker beansprucht als bei elastischer Befestigung. Es muss daher auch bei dieser Transportwalze mit erhöhtem Verschleiß und Wartungsaufwand gerechnet werden.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transportwalze der eingangs genannten Art zu verbessern, sodass sie auf kostengünstige Weise herstellbar ist und eine gute Standzeit aufweist.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Greifelemente als Zahnleisten mit radial nach außen vorstehenden Zähnen ausgestaltet sind, die in über den Umfang der Transportwalze verteilt angeordnete Nuten im äußeren Umfangbereich der Transportwalze eingesteckt und mit dem Umfangsbereich verschweißt sind. Wenn man die Zähne der Transportwalze an deren Umfangsfläche einfach nur verschweißt, kommt es durch die hohe Beanspruchung relativ schnell zum Abbrechen einzelner Zähne. Sind zu viele Zähne abgebrochen, muss die Transportwalze relativ früh repariert werden. Durch die erfindungsgemäßen Nuten, in denen die Zahnleisten nach dem Nut und Feder-Prinzip verankert und zusätzlich verschweißt sind, erhält man eine sehr viel stabilere Befestigung der Zahnleisten, als in dem Fall, dass die Zähne nur angeschweißt sind. Dadurch, dass mehrere Zähne auf einer Zahnleiste angeordnet sind, wird die Stabilität weiter erhöht gegenüber einer Anordnung, bei der die Zähne einzeln am Umfang der Transportwalze befestigt wären. Zudem erzielt man mit der erfindungsgemäßen Transportwalze einen hervorragenden Rundlauf.
-
Wenn die Tiefe der Nuten ein Drittel der Größenausdehnung der Zahnleisten in radialer Richtung beträgt, erhält man bereits durch das Einstecken der Zahnleisten in die so ausgestalteten Nuten einen hervorragenden Halt. Insbesondere wenn die Zahnleisten beim Transport eines Baumstamms in die Nuten hinein gedrückt werden, das heißt unter Last, erhalten sie durch die Nutwände auch einen hervorragenden seitlichen Halt in Transportrichtung des Baumstamms beziehungsweise in Umfangsrichtung der Transportwalze. Die Verschweißung der Zahnleisten am Umfang der Transportwalze gibt dabei noch zusätzlichen Halt und Sicherheit.
-
Wenn die größte Ausdehnung der Zahnleiten in radialer Richtung etwa 20 mm beträgt, ist einerseits eine feste Verankerung nach dem Prinzip der vorliegenden Erfindung am Umfang der Transportwalze möglich, während die Zähne der Zahnleisten andererseits weit genug in Richtung auf den Baumstamm hervorstehen, um diesen sicher greifen zu können, aber nicht zu weit vorstehen, damit der Baumstamm beim Transport möglichst wenig verletzt wird.
-
Durch die Maßnahme, dass die Breite der Nuten und die Breite der Zahnleisten in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleich sind, und vorzugsweise etwa 10 mm betragen, wird ein fester Sitz der Zahnleisten in den Nuten gewährleistet, während die Abmessungen für den beabsichtigten Zweck besonders vorteilhaft sind.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Längsrichtung der Zahnleisten und Nuten im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Transportwalze ausgerichtet. Diese Maßnahme erleichtert zum einen die Fertigung der erfindungsgemäßen Transportwalze und gewährleistet zum anderen, dass der Baumstamm im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Transportwalze transportiert wird und nicht schräg hierzu. Die Erfindung umfasst aber auch aufwendigere Ausführungsformen, bei denen beispielsweise die Zahnleisten schräg zur Drehachse der Transportwalze, insbesondere zickzackförmig abwechselnd mit unterschiedlicher Neigung in unterschiedliche Richtungen angeordnet sind oder bei denen jeweils zwei schräg angeordnete Zahnleisten V-förmig aufeinander treffen.
-
Wenn die parallel zur Drehachse gemessene Erstreckung des mit den Zahnleisten versehenden Umfangsbereichs der Transportwalze zwischen 50 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 100 mm und 110 mm beträgt, erhält man eine Transportwalze, die groß genug für einen effektiven Transport der Baumstämme und außerdem noch kompakt genug ist, um die Abmessungen und den Aufwand für die Konstruktion der Baumerntemaschine nicht zu hoch zu treiben.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform wird empfohlen, dass der Umfangsbereich mit den Nuten aus einen relativ elastischen und zähen Metall, vorzugsweise St 52 Stahl, und die Zahnleisten aus einem relativ harten Metall, vorzugsweise 16 Mn Stahl, bestehen. Durch diese Maßnahme nutzen sich die harten Zahnleisten auch nach langer Standzeit weniger ab, während der elastische und zähe Umfangsbereich starke Belastungen, vor allem Stöße sehr gut aufnehmen kann, ohne zu brechen.
-
Die Abriebfestigkeit und Standfestigkeit der Zähne kann dadurch noch verbessert werden, dass die Oberfläche der Zahnleisten zumindest im Bereich der Zähne gehärtet sind, vorzugsweise durch Nitrieren.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform sind die Nuten in den Umfangsbereich eingefräst. Insbesondere wenn der Umfangsbereich aus weniger hartem Metall besteht, kann das Fräsen ohne Probleme ausgeführt werden. Die gefrästen Nuten zeichnen sich durch besondere Maßhastigkeit aus, sodass die Zahnleisten praktisch spielfrei in den Nuten aufgenommen werden, wodurch die Stabilität und der Rundlauf der Transportwalze optimiert werden.
-
Wenn etwa 48 Zahnleisten über den Umfang der Transportwalze verteilt angeordnet sind, stehen die Zahnleisten in Umfangsrichtung so dicht, dass immer mehrere Zahnleisten gleichzeitig den Baumstamm greifen und jede einzelne nur mit einem entsprechenden Bruchteil der auf den Baumstamm ausgeübten Kraft belastet wird. Dies wiederum erlaubt kleinere Abmessungen für die Zahnleisten. Letztlich wird dadurch ein besonders schonender Transport des Baumstamms ermöglicht.
-
Die Erfindung wird noch verbessert, durch die Maßnahme, dass die Zahnleisten an ihren in radialer Richtung außen liegenden Bereichen mit in Längsrichtung der Zahnleiste hintereinander angeordneten Ausnehmungen versehen sind, wobei die an die Ausnehmung angrenzenden Bereiche als Zähne dienen. Durch diese Maßnahme werden die Baumstämme besonders schonend behandelt. Beim Transport des Baumstamms schneiden die Zähne in den Baumstamm ein, bis die Außenfläche des Baumstamms am Grund der erfindungsgemäßen Ausnehmungen anliegen. Die Ausnehmungen haben hier eine relativ große Oberfläche, auf der sich der Anpressdruck der Transportwalze gegenüber dem Baumstamm verteilt. Ein weiteres Eindringen der Zähne in den Baumstamm wird somit verhindert. Die Zähne können nur um dasselbe Maß in den Baumstamm eindringen als sie in radialer Richtung über die Ausnehmungen hinausragen. Somit dienen die Ausnehmungen zur Begrenzung der Eindringtiefe der Zähne in den Baumstamm. Die so transportierten Baumstämme werden daher durch die erfindungsgemäße Transportwalze nur in ihrem äußersten Oberflächenbereich leicht beschädigt. Eine tiefere Schädigung ist ausgeschlossen.
-
In einer einfach zu fertigenden Ausführungsform wird empfohlen, dass die Zähne radial nach außen auf eine Außenkante hin spitz zulaufend ausgestaltet sind. Die spitze Kante findet leicht Halt im Baumstamm.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der spitz zulaufende Bereich in radialer Richtung über 10 mm. Eine solche Abmessung ist für die forstwirtschaftlichen Zwecke der Transportwalze besonders geeignet.
-
Wenn jede Zahnleiste zwei Ausnehmungen und drei Zähne aufweist, kann die Fertigung der Zahnleiste mit möglichst geringem Aufwand erfolgen, ohne dass sich Nachteile für die Funktionsfähigkeit ergeben. Es sind jedoch auch Zahnleisten mit mehr als zwei Ausnehmungen und entsprechend vielen Zähnen möglich.
-
Die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Transportwalze kann weiter verbessert werden durch die Maßnahme, dass die Ausnehmungen und Zähne zweier in Umfangsrichtung der Transportwalze aufeinanderfolgenden Zahnleisten derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass in Umfangsrichtung fortschreitend auf jeden Zahn der einen Zahnleiste stets eine Ausnehmung der benachbarten Zahnleiste folgt.
-
Die zuletzt beschriebene Zusatzfunktion kann dadurch noch verbessert werden, dass sich abwechselnd jeweils eine längere Nut mit einer längen Zahnleiste bis zur radial vorstehenden Spitze jedes Zackens und jeweils eine kürzere Nut mit einer kürzeren Zahnleiste bis zu dem am weitesten eingeschnittenen Punkt zwischen zwei Zacken erstreckt. Diese Maßnahme gewährleistet, dass die Spitzen der Zacken aus den härteren Material der Zahnleisten bestehen und daher bei ihrer Benutzung einem geringen Verschleiß unterliegen.
-
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.
-
Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
-
1: Eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Transportwalze;
-
2: ein Detail A der Transportwalze von 1;
-
3: eine Seitenansicht der Transportwalze von 1;
-
4: einen Schnitt durch die Transportwalze von 1;
-
5: eine Seitenansicht einer Zahnleiste; und
-
6: eine Draufsicht auf die Zahnleiste von 5.
-
Die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Transportwalze weist ein scheibenförmiges Transportrad 1 auf, an dessen radial äußerer Schmalseite 3 ein hohlzylindrisch geformter Trägerring 2 angeschweißt ist. Das Transportrad 1 besitzt eine konzentrisch um die Drehachse 4 der Transportwalze angeordnete zentrale kreisförmige Öffnung 5 und fünf radial weiter außen liegende kreisförmige Öffnungen 6, die bezüglich der Drehachse 4 in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet sind. Radial außerhalb der zentralen kreisförmigen Öffnung 5 und innerhalb der äußeren kreisförmigen Öffnungen 6 sind fünf Befestigungslöcher 7 angeordnet, die zur Befestigung des Transportrades 1 an einem nicht gezeigten Flansch einer Antriebswelle dienen. Siehe hierzu auch die geschnittene Darstellung von 4.
-
Der Trägerring 2 ist in seinem äußeren Umfangsbereich mit Nuten 8 versehen, in die Zahnleisten 9 eingesetzt sind. Die Zahnleisten 9 besitzen radial nach außen vorstehende Zähne 10, die man am besten in den 5 und 6 erkennt. Wie man am besten in den 3 und 4 erkennt, ist die Längsrichtung 11 der Nuten 8 parallel zur Drehachse 4 der Transportwalze ausgerichtet. Dasselbe gilt für die in die Nuten 8 eingesteckten Zahnleisten 9. Wie man am besten in 2 erkennt, ist die Breite 12 der Nuten 8 nur minimal größer als die Breite 13 der Zahnleisten 9 (6), die 10 mm beträgt. Die Höhe 14 der Zahnleisten (5) beträgt 20 mm. Die Höhe 14 ist die größte Ausdehnung der Zahnleisten 9 in radialer Richtung. Die Tiefe 15 der Nuten 8 (2) beträgt etwa 6 mm und damit ca. ein Drittel der Höhe 14 der Zahnleisten 9. Über den Außenumfang des Trägerrings 2 sind 48 Nuten 8 mit 48 Zahnleisten 9 gleichmäßig verteilt.
-
Wie man am besten in 2 erkennt, sind die Zahnleisten 9 in die Nuten 8 eingesteckt und mittels Schweißnähten 16 am Umfangsbereich des Trägerrings 2 festgeschweißt. Bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Transportwalze werden die Nuten 8 in den Umfangsbereich des Trägerrings 2 eingefräst. Dies ist auf einfache Weise und ohne besonderen Aufwand durchführbar, da der Trägerring 2 aus einem relativ elastischen und zähen Metall, nämlich St 52 Stahl besteht. Die Zahnleisten 9 bestehen aus relativ hartem Metall, nämlich 16 Mn Stahl, welcher die erforderliche Abriebfestigkeit hat. Zusätzlich können die Oberflächen der Zahnleisten 9 durch Nitrieren gehärtet werden.
-
Wie man am besten in den 3, 5 und 6 erkennt, haben die Zahnleisten 9 an ihrer in radialer Richtung der Transportwalzen außen liegenden Bereichen (in 5 der obere Bereich) zwei Ausnehmungen 17, die in Längsrichtung 11 der Zahnleiste 9 im Abstand zueinander angeordnet sind, sodass angrenzend zu den Ausnehmungen 17 drei Zähne 10 radial weiter nach außen (in 5 nach oben) ragen. Wie man am besten in den 2, 5 und 6 erkennt, laufen die Zähne 10 radial nach außen (in 5 nach oben) auf eine Außenkante 18 hin spitz zu, wobei sich der spitz zulaufende Bereich über knapp die Hälfte der Höhe 14, das heißt etwa über 8 mm erstreckt. Wie man am besten in 3 erkennt, sind die Ausnehmungen 17 zweier in Umfangsrichtung 19 der Transportwalze aufeinander folgenden Zahnleisten 9 derart versetzt zueinander angeordnet, dass in Umfangsrichtung 19 fortschreitend auf jeden Zahn 10 der einen Zahnleiste stets eine Ausnehmung 17 der benachbarten Zahnleiste 9 folgt.
-
Wie man am besten in den 3 und 4 erkennt, weist ein in axialer Richtung 20 außen liegender Randabschnitt 21 des Umfangsbereichs des Trägerrings 2 axial vorstehende Zacken 22 auf, die umlaufend über den Umfang der Transportwalze angeordnet sind. Dabei ist abwechselnd eine längere Nut mit einer längeren Zahnleiste vorgesehen, die sich bis an die Spitze 23 jedes Zackens 22 erstreckt, sowie jeweils eine kürzere Nut mit einer kürzeren Zahnleiste, die sich bis zu dem am weitesten eingeschnittenen Punkt 24 zwischen zwei Zacken 22 erstreckt. Die parallel zur Drehachse 4 gemessene Erstreckung 11 des mit den Zahnleisten 9 versehenden Umfangsbereichs der Transportwalze beträgt bei den in die Punkte 24 mündenden, kürzeren Zahnleisten etwa 90 mm und bei den in die Spitzen 23 mündenden längeren Zahnleisten etwa 110 mm.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Transportrad
- 2
- Umfangsbereich/Trägerring
- 3
- Schmalseite des Transportrades
- 4
- Drehachse
- 5
- zentrale kreisförmige Öffnung
- 6
- äußere kreisförmige Öffnung
- 7
- Befestigungslöcher
- 8
- Nut
- 9
- Zahnleiste
- 10
- Zahn
- 11
- Längsrichtung
- 12
- Breite der Nuten
- 13
- Breite der Zahnleisten
- 14
- Höhe der Zahnleisten
- 15
- Tiefe der Nuten
- 16
- Schweißnaht
- 17
- Ausnehmung der Zahnleiste
- 18
- Außenkante der Zahnleiste
- 19
- Umfangsrichtung
- 20
- axiale Richtung
- 21
- Randabschnitt des Trägerrings
- 22
- Zacken des Trägerrings
- 23
- Spitze der Zacken
- 24
- Punkt der Zacken
-
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
-
- WO 95/01856 [0003]
- DE 19681495 T1 [0004]
