DE19681470B4

DE19681470B4 - Schneidstück und Schneidarm für Rindenschälmaschinen eines Hohlrotortyps

Info

Publication number: DE19681470B4
Application number: DE19681470T
Authority: DE
Inventors: Holger Lindholm
Original assignee: Valon Kone Oy
Current assignee: Valon Kone Oy
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: SE9704736D0; US6260592B1; AU6128396A; FI98281B; DE19681470T1; CA2225459A1; WO1997000762A1; SE512184C2; CA2225459C; FI98281C; FI953150A0; SE9704736L

Abstract

Ersetzbares Schneidstück (6) für einen Rindenschälschneider für eine Rindenschälmaschine eines Hohlrotortyps zum Rindenschälen eines Stamms (8), der axial durch einen Rotor (1) geführt wird, wobei das Schneidstück (6) einen Schneider (6') umfasst, der eine Schneidkante (18) und einen Vorsprung (10), der von dem Schneider (6') hervorsteht, bildet, wobei der Schneider (6') und der Vorsprung (10) Stützflächen (9c, 9d, 11b, 12b, 14b) bilden zum Aufnehmen von Belastungen, welche auf das Schneidstück (6) während des Rindenschälens wirken, und eine Einrichtung (5) zum Befestigen des Schneidstücks (6) an einem Schneidarm (4) des Rindenschälschneiders über die Stützflächen (9c, 9d, 11b, 12b, 14b) des Schneidstücks (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidstück (6) umfasst
– mindestens eine erste Stützfläche (9c, 9d), welche eine Belastung (F_A) aufnimmt, die auf das Schneidstück (6) in einer axialen Richtung des Rotors (1) wirkt,
– mindestens eine zweite Stützfläche (11b), welche eine Belastung (F_R) aufnimmt, die auf das...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein ersetzbares Schneidstück für einen Rindenschälschneider für eine Rindenschälmaschine eines Hohlrotorstyps zum Rindenschälen eines Baumstamms, der axial durch einen Rotor geführt wird, wobei das Schneidstück einen Schneider umfasst, der eine Schneidkante bildet, und einen Vorsprung, der von dem Schneider hervorsteht, wobei der Schneider und der Vorsprung Stützflächen bilden zum Aufnehmen von Belastungen, die auf das Schneidstück während des Rindenschälens wirken, und eine Einrichtung zum Befestigen des Schneidstücks an dem Schneidarm des Rindenschälschneiders über die Stützflächen des Schneidstücks.
Die Hauptreguliereinheiten einer Rindenschälmaschine umfassen einen Rotor, der das Rindenschälen durchführt, Rindenschälschneider, welche von dem Rotor gehalten werden, und Zuführeinrichtungen, sowohl an der Vorderseite wie an der Rückseite des Rotors, die den Baum, der zu entrinden ist, zu der Mitte des Rotors leiten und ihn durch den Rotor führen.
Der Rotor einer Rindenschälmaschine umfasst eine Drehtrommel, durch welche der zu entrindende Baum geführt wird. Die Rindenschälschneider sind an dieser Drehtrommel jeweils auf einem Schaft, der als Drehzapfen wirkt, befestigt, wobei die Schneider in einer Ruheposition in Richtung der Mitte des Rotors in einer solchen Weise gerichtet sind, dass beim Drehen die Schneidkanten der Rindenschälschneider einen Kreis bilden, der dem kleinsten Durchmesser eines mit der Maschine zu entrindenden Baumes entsprechen. Die Schneidkanten des Rindenschälschneiders werden gegen die Oberfläche des zu entrindenden Baumes mittels eines Federmecha nismus gepresst, der im Innern der Trommel des Rotors eingebaut ist. Dieser Federmechanismus hält die Rindenschälschneider geschlossen in Richtung ihrer minimalen Öffnung, wenn kein Baum durch den Rotor geführt wird.
Der zu entrindende Baum wird zur Mitte des Rotors hin zentriert mittels der Einführvorrichtungen der Rindenschälmaschine und wird in die Öffnung der Trommel des Rotors eingeführt. Das Ende des Baumes berührt den Schneidarm der Rindenschälschneider, die in einer geschlossenen Position sind und sich mit dem Rotor in einer Fläche gleich dem Durchmesser des Baumes drehen.
Auf Grund der Drehbewegung des Rotors und der Wirkung einer Anhebekante auf dem Schneidarm in einer geschlossenen Position erscheint das Schneidstück, das an dem Schneidarm befestigt ist, auf der Oberfläche des zu entrindenden Baumes. Das Rindenschälen wird in einer solchen Weise durchgeführt, dass die Anhebekante und die Schneidkante des Schneidstücks die Rinde schneiden und als ein spiralförmiger Schnitt entsprechend der fortschreitenden Bewegung des Baumes entfernen.
Bekannte Rotor-Rindenschälmaschinen verwenden primär zwei Typen von Rindenschälschneidern.
Ein Grundrindenschälschneider umfasst einen Schneidarm, in welchem eine Anhebekante und eine Schneidkante geformt sind. Heute wird die Verwendung dieser Arten von Schneidlösungen nicht mehr weiter verfolgt, da beispielsweise, wenn verschiedene Typen von Bäumen entrindet werden sollen, Reihen von Rindenschälschneidern benötigt werden für jede Baumart und für jede Rindenschälbedingung. Weiterhin ist die Wartung der Rindenschälreihen schwierig, weil große, schwere Objekte gehandhabt werden müssen.
Aus praktischen Gründen werden Rindenschälschneider-Konstruktionen für Rotor-Rindenschälmaschinen zunehmend ersetzt durch Typen, welche einen Schneidearm und ein ersetzbares Schneidstück aufweisen, welches daran befestigt ist. Wenn die Baumart oder die Bedingungen sich ändern, müssen in diesem Fall nur die Schneidstücke, die das Rindenschälen vornehmen, ersetzt werden. Ebenso kann die Qualität des Rindenschälens in einer beträchtlich einfächeren Weise beibehalten werden, da Wartungsvorgänge nur für die Schneidstücke mit einem minimalen Gewicht durchgeführt werden müssen, wohingegen der Schneidarm, der verwendet wird, in allen Bedingungen der gleiche ist.
Bei bekannten Schneidstücklösungen, z.B. gemäß den finnischen Patenten FJ 72,457 B und FJ 84,703 B , wird das Schneidstück mittels einer Schraube auf einer ebenen Anlagefläche in dem Schneidarm befestigt, wobei das Schneidstück an der Anlagefläche mit einer entsprechenden Stützfläche anliegt. In diesem Fall belasten einige der Rindenschälkräfte, die während des Rindenschälens auftreten, die Halteschrauben. In einigen Lösungen wurden Versuche unternommen, die Lasten, welche auf die Halteschrauben wirken, zu vermindern durch Ausbilden der Anlageebene in eine flache konische Form oder durch Verwendung von verschiedenen Arten von Ausnehmungen in der Anlageebene, wodurch das Schneidstück einen Vorsprung aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung in dem Schneidarm passt, wie z.B. im US-Patent 4,709,737. In den bekannten Lösungen müssen die Halteschrauben des Schneidstücks immer einen beträchtlichen Teil der Rindenschälkräfte aufnehmen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 30 45 956 A1 offenbart einen drehenden Messerhalter eines Holzbearbeitungsmessers, bei dem am äußeren Umfang des Halters eine Mehrzahl von Schneidmessern über Stützflächen in einer Halterung über Schrauben montiert sind. Die Befestigungsschrauben sind hierbei hohen Beanspruchungen ausgesetzt.
Das US-Patent US 4,209,047 beschreibt eine Rindenentfernungsanordnung, bei welcher eine Halterung und ein Rindenentfernungsvorsprung über ineinandergreifende Oberflächen zum Zentrieren und präzisen Ausrichten aneinander montiert sind. Hierfür sind Zentrierrippen und Nuten vorgesehen.
Das Gebrauchsmuster DE 81 18 026.8 U1 offenbart ein Entrindungsmittel für Rundhölzer vom Rotortyp, bei welcher jeweils drei Schneidstücke an schwenkbar montierten Schneidarmen an einem Rotor vorgesehen sind. Die Schneidstücke sind an einer Platte über Schrauben und Muttern lösbar befestigt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein ersetzbares Schneidstück bereitzustellen, das die oben erwähnten Nachteile vermeidet und erlaubt, die Belastungen, die auf das Schneidstück wirken, vollständig auf den Schneidarm zu übertragen, anstatt auf die Halteschraube.

Diese Aufgabe wird erreicht mit einem Schneidstück gemäß der Erfindung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schneidstück umfasst:

– mindestens eine erste Stützfläche, welche eine Belastung, die auf das Schneidstück in einer axialen Richtung des Rotors wirkt, aufnimmt,
– mindestens eine zweite Stützfläche, die eine Belastung, welche auf das Schneidstück in einer radialen Richtung des Rotors wirkt, aufnimmt, wobei die zweite Stützfläche in einer senkrechten Ebene in Bezug auf die erste Stützfläche angeordnet ist,
– mindestens eine dritte Stützfläche, die eine Belastung, welche auf das Schneidstück in einer tangentialen Richtung des Rotors wirkt, aufnimmt, wobei die dritte Stützfläche in einer senkrechten Ebene in Bezug auf die ersten und zweiten Stützflächen angeordnet ist, und
– mindestens eine vierte Stützfläche, die ein Drehmoment, welches auf das Schneidstück auf Grund der Belastung, welche in radialer Richtung des Rotors, und der Belastung, die in tangentialer Richtung des Rotors wirkt, aufnimmt, wobei die vierte Stützfläche in dem Vorsprung des Schneidstücks angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Schneidstück in dem Schneidarm so angeordnet werden, dass die Belastungen auf Grund des Rindenschälens durch Stützflächen gesteuert werden können, die in dem Schneidstück gebildet sind, und durch entsprechende Anlageflächen, die in dem Schneidarm gebildet sind. Wenn die Belastungen auf Grund des Rindenschälens, wie oben gezeigt, gesteuert bzw. kontrolliert werden können zwischen dem Schneidarm und dem Schneidstück mittels der Flächen, die in Kontakt zueinander stehen, ist die einzige Aufgabe, welche den Halteschrauben verbleibt, die Positionierung des Schneidstücks in der richtigen Position in dem Schneidarm. Dadurch können Rindenschälkräfte, welche auf die Schraube wirken, vermieden werden.

Die Aufgabe dieser Erfindung ist ebenfalls, einen Schneidarm für einen Rindenschälschneider einer Rindenschälmaschine des Hohlrotortyps bereitzustellen, mit welchem die oben erwähnten Vorteile in Verbindung mit dem Schneidstück erhalten werden können. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schneidarm gemäß Anspruch 5.

Im folgenden wird die Erfindung ausführlicher mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen

1 eine schematische Axialansicht eines Rotors einer Rindenschälmaschine zeigt, die mit Rindenschälschneidern versehen ist;

2 und 3 vergrößerte Ansichten eines Schneidarms eines Rindenschälschneiders zeigen, der mit Schneidstücken in einer Rindenschälposition in axialer Richtung des Rotors bzw. in tangentialer Richtung des Rotors versehen ist, und

4 und 5 den Schneidarm bzw. das Schneidstück, die voneinander gelöst sind, zeigen.

1 der Zeichnungen offenbart einen Hohlrotor 1 einer Rindenschälmaschine, der in Lagern in einem Rahmen (nicht gezeigt) drehbar um eine Mittelachse A des Rotors 1 montiert ist. Eine Gruppe von Rindenschälschneidern 2 ist auf dem Rotor 1 schwenkbar um Achsschäfte 3 montiert, die in Richtung der Achse sich erstrecken.

Die Rindenschälschneider werden durch Federn gezwungen, in Richtung der Achse des Rotors 1 zu schwenken.

Der Rindenschälschneider umfasst einen Schneidarm 4 und ein Schneidstück 6 mit einem Schneider 6' und das Schneidstück 6 ist an dem freien Ende (inneres Ende) des Schneidarms durch eine Schraube 5 befestigt. Ein Gehäuse 7 für das Schneidstück ist in dem Schneidarm gebildet.

2 und 3 der Zeichnungen zeigen die Hauptkräfte F_A, F_R und F_T, welche auf das Schneidstück während des Rindenschälens wirken und welche die Befestigung und die Konstruktion, die den Schneidarm und das Schneidstück verbinden, aushalten muss. Die Richtung der Belastung F_A in der Führungsrichtung eines Stammes 8, d.h. in Richtung der Achse A des Rotors, kann in der Praxis variieren auf Grund der Unebenheit der Oberfläche des Baumes, der Qualität des Entastungsvorgangs, etc. Die Belastungen auf Grund der Kraft F_A werden von den Anlageflächen 9a und 9b aufgenommen, die durch eine Kerbe 15 gebildet werden, die in dem Gehäuse in dem Schneidarm vorgesehen ist, und durch entsprechende Flächen 9c und 9d eines Vorsprungs 10, der in dem Schneidstück 6 vorgesehen ist und in dichtem Kontakt mit den Anlageflächen angeordnet ist.

Die Belastung F_R in Richtung des Radius des Rotors 1 hängt ab von der Holzart, die jeweils verwendet wird, und von dem tatsächlichen Schneidedruck. Die Belastungen auf Grund der Kraft F_R werden von den Anlageflächen 11a und 12a, die an dem Gehäuse gebildet sind, und den Stützflächen 11b und 12b an dem Schneidstück 6 aufgenommen.

Die Belastung F_T in Richtung der Tangente des Rotors 1 hängt ab von den Charakteristiken der Rinde wie auch von der Größe der Ausbildungen, welche von der runden Form des Baumes abweichen, und der Größe der verbleibenden Äste. Die Belastungen auf Grund der Kräfte F_T werden von der Anlagefläche 12a aufgenommen, die in dem Gehäuse gebildet ist, und von der entsprechenden Stützfläche 12b an dem Schneidstück. Weiterhin wird das Drehmoment M_AT auf Grund der Belastung F_T um eine Spitze 6a der Anlagefläche 12a und eine Spitze 6b der Stützfläche 12b des Schneidstücks 6 aufgenommen als ein Druck zwischen einer Anlagefläche 14a, die an dem Gehäuse angebracht ist, und einer Stützfläche 14b, die in dem Schneidstück 6 angebracht ist.

In dieser Ausführungsform haben alle Stützflächen und Anlageflächen, die in dem Schneidearm und dem Schneidstück 6 eingeschnitten bzw. eingearbeitet sind, glatte Ebenen. Die Stützflächen 9c und 9d sind an gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs 10 an dem Schneidstück 6 eingeschnitten und die Anlageflächen 9a und 9b sind an gegenüberliegenden Seiten der Kerbe 15, die in dem Schneidarm 4 gebildet ist, eingeschnitten. Die Stützfläche 14b ist in den Vorsprung 10 des Schneidstücks 6 zwischen den Stützflächen 9c und 9d eingeschnitten, und die Anlagefläche 14a ist in die Kerbe, die in dem Schneidarm 4 zwischen den Anlageflächen 9a und 9b gebildet ist, eingeschnitten. Der Vorsprung passt in keilartiger Weise in die Kerbe 15. Das Schneidstück 6 ist an seinem Ort durch die Schraube 5 in einer solchen Weise befestigt,dass die Stützflächen und die Anlageflächen gegeneinander gepresst werden.

Der Baum, der in den Rotor 1 eingeführt wird, berührt einen Schneidarm 4 in einer geschlossenen Position, wodurch das Schneidstück 6 zur Oberfläche des Baumes durch die Wirkung der Drehbewegung und einer Anhebekante 16 in dem Schneidarm 4 und einer Anhebekante 17 in dem Schneidstück 6 angehoben wird.

Das Rindenschälen wird durchgeführt, während der Baum sich nach vorne bewegt in einer solchen Weise, dass die Anhebekante des Schneidstücks 6 die Rinde in Streifen schneidet und das Schneidstück 6 zwischen den Baum und die Rinde eindringt auf Grund der Wirkung der Druckkraft der Feder in einer solchen Weise, dass eine Schneidkante 18 entlang der Oberfläche des Baumes wandert und das Schneidstück 6 die Rinde vorne abschabt.

Bei der Befestigung des Schneidstücks 6 gemäß der Erfindung werden alle Belastungen, die durch das Rindenschälen erzeugt werden, von Stützflächen und Anlageflächen zwischen dem Schneidstück 6 und dem Schneidarm 4 aufgenommen und die Halteschraube muss nur das Schneidstück 6 an seinem Platz in dem Gehäuse des Schneidarms 4 halten.

Die Zeichnung und die diesbezügliche Beschreibung sind nur vorgesehen, um die Idee der Erfindung zu erläutern. In ihren Einzelheiten können das Schneidstück und der Schneidarm gemäß der Erfindung innerhalb des Rahmens der Ansprüche verändert werden.

Claims

Ersetzbares Schneidstück (6) für einen Rindenschälschneider für eine Rindenschälmaschine eines Hohlrotortyps zum Rindenschälen eines Stamms (8), der axial durch einen Rotor (1) geführt wird, wobei das Schneidstück (6) einen Schneider (6') umfasst, der eine Schneidkante (18) und einen Vorsprung (10), der von dem Schneider (6') hervorsteht, bildet, wobei der Schneider (6') und der Vorsprung (10) Stützflächen (9c, 9d, 11b, 12b, 14b) bilden zum Aufnehmen von Belastungen, welche auf das Schneidstück (6) während des Rindenschälens wirken, und eine Einrichtung (5) zum Befestigen des Schneidstücks (6) an einem Schneidarm (4) des Rindenschälschneiders über die Stützflächen (9c, 9d, 11b, 12b, 14b) des Schneidstücks (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidstück (6) umfasst – mindestens eine erste Stützfläche (9c, 9d), welche eine Belastung (F_A) aufnimmt, die auf das Schneidstück (6) in einer axialen Richtung des Rotors (1) wirkt, – mindestens eine zweite Stützfläche (11b), welche eine Belastung (F_R) aufnimmt, die auf das Schneidstück (6) in einer radialen Richtung des Rotors (1) wirkt, wobei die zweite Stützfläche (11b) in einer senkrechten Ebene in Bezug auf die erste Stützfläche (9c, 9d), angeordnet ist, – mindestens eine dritte Stützfläche (12b), welche eine Belastung (F_T) aufnimmt, die auf das Schneidstück (6) in einer tangentialen Richtung des Rotors (1) wirkt, wobei die dritte Stützfläche (12b) in einer senkrechten Ebene in Bezug auf die ersten (9c, 9d) und zweiten (11b) Stützflächen angeordnet ist, und – mindestens eine vierte Stützfläche (14b), die ein Drehmoment (M_RT), das auf das Schneidstück (6) wirkt auf Grund der Belastung (F_R), welche in radialer Richtung des Rotors (1) wirkt, und die Belastung (F_T) in der tangentialen Richtung des Rotors (1) aufnimmt, wobei die vierte Stützfläche (14b) an dem Vorsprung (10) des Schneidstücks (6) angeordnet ist.
Schneidstück (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Stützflächen (9c, 9d, 11b) in im Wesentlichen senkrechten Ebenen in Bezug zueinander angeordnet sind.
Schneidstück (6) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stützfläche (9c, 9d) und die vierte Stützfläche (14b) an dem Vorsprung (10) angeordnet sind.
Schneidstück (6) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stützflächen (9c, 9d) auf gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungs (10) des Schneidstücks (6) angeordnet sind.
Schneidarm (4) für einen Rindenschälschneider für eine Rindenschälmaschine eines Hohlrotortyps, wobei der Schneidarm (4) ausgebildet ist, um schwenkbar auf einem Rotor (1) der Rindenschälmaschine montiert zu werden und an einem Ende mit einem Gehäuse (7) für ein ersetzbares Schneidstück (6) versehen ist, wobei das Gehäuse (7) eine Kerbe (15) zum Aufnehmen eines Vorsprungs (10), der auf dem Schneidstück (6) vorgesehen ist, und Anlageflächen (9a, 9b, 11a, 12a, 14a) für das Schneidstück (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) des Schneidarms (4) umfasst: – mindestens eine erste Anlagefläche (9a, 9b) zum Aufnehmen einer Belastung (F_A), die auf den Schneidarm (4) durch das Schneidstück (6) in axialer Richtung des Rotors wirkt, – mindestens eine zweite Anlagefläche (11a) zum Aufnehmen einer Belastung (F_R), die auf den Schneidarm (4) durch das Schneidstück (6) in einer radialen Richtung des Rotors (1) wirkt, wobei die zweite Anlagefläche (11a) in einer senkrechten Ebene in Bezug auf die erste Anlagefläche (9a, 9b) angeordnet ist, – mindestens eine dritte Anlagefläche (12a) zum Aufnehmen einer Belastung (F_T), die auf den Schneidarm (4), durch das Schneidstück (6) in einer tangentialen Richtung des Rotors (1) wirkt, wobei die dritte Anlagefläche (12a) in einer senkrechten Ebene in Bezug auf die erste (9a, 9b) und die zweite Anlagefläche (11a) angeordnet ist, und – mindestens eine vierte Anlagefläche (14a) zum Aufnehmen eines Drehmoments (M_RT), das auf den Schneidarm (4) durch das Schneidstück (6) auf Grund der Belastung (F_R) in der radialen Richtung des Rotors (1) wirkt und zum Aufnehmen der Belastung (F_T) in der tangentialen Richtung des Rotors (1), wobei die vierte Anlagefläche (14a) in der Kerbe (15) des Schneidarms (4) angeordnet ist.
Schneidarm (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Anlageflächen (9a, 9b, 11a, 12a) in im Wesentlichen senkrechten Ebenen in Bezug zueinander angeordnet sind.
Schneidarm (4) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und vierten Anlageflächen (9a, 9b, 14a) in der Kerbe (15) angeordnet sind.
Schneidarm (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Anlageflächen (9a, 9b) auf gegenüberliegenden Seiten der Kerbe (15) des Schneidarms (4) angeordnet sind.