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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sägen von Holzrollen
oder -scheiten mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs
1.
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Zum
Beheizen von Gebäuden gewinnt die Verwendung von Holz,
und hierbei insbesondere von Scheitholz, zunehmende Bedeutung. Um
dem steigenden Bedarf an Scheitholz gerecht zu werden, müssen
daher in immer kürzerer Zeit immer größere Mengen
an Brennholz gewonnen werden. Die Brennholzgewinnung erfolgt in
der Regel dadurch, dass Stammholz zunächst in Rollen von
ca. 1 m Länge zerteilt werden. Diese Rollen werden anschließend
in bis zu vier oder mehr Scheite aufgespaltet und zum Trocknen über
mindestens ein Jahr gelagert. Nach der Lagerzeit werden die Scheite
in ofengerechte Abschnitte von 33–50 cm zerteilt. In der
Regel erfolgt diese Zerteilung durch Zersägen der einzelnen Scheite
auf einer Band- oder Kreissäge. Dieses Verfahren, das zumeist
in Handarbeit durchgeführt wird, ist besonders zeitaufwändig,
wird den arbeitsergonomischen Anforderungen nicht gerecht und eignet
sich somit nicht für die Brennholzgewinnung im großen Maßstab.
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Zur
beschleunigten und erleichterten Brennholzgewinnung schlägt
die
DE 10 2005
000821 A1 eine Vorrichtung vor, bei der Holzscheite auf
eine revolvierende Vorschubeinrichtung aufgelegt und an Kreissägenblätter
herangeführt werden. Die Kreissägenblätter
sind dabei den Vorgaben durch die Scheitlänge entsprechend
beabstandet. Die genannte Vorrichtung weist jedoch mehrere Nachteile
auf. Zum Einen müssen hierbei die Holzscheite ebenfalls
von einer Bedienperson in die Vorschubeinrichtung eingelegt und
dazu über die gesamte Höhe der Vorrichtung angehoben
werden. Als weiterer Nachteil erweist sich, dass die an einer Achse
angeordneten Kreissägenblätter gleichzeitig an
dem herangeführten Holzscheit angreifen und daher einen
besonders leistungsstarken Motor als Antrieb benötigen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Vorrichtung zur Verfügung
zu stellen, mit der Holzrollen oder -scheite in einfacher, arbeitsergonomisch
günstiger und energiesparender Weise in Abschnitte getrennt
werden können. Diese Aufgabe wird gelöst durch
eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zum Sägen
von Holzrollen oder -scheiten in Abschnitte und umfasst dabei eine
Auflagefläche für die zu zersägenden
Holzrollen oder -scheite, wenigstens einen Mitnehmer für
den Vorschub der Holzrollen oder -scheite und eine Sägevorrichtung
mit wenigstens zwei zueinander parallel angeordneten, senkrecht
zur Längsrichtung der Holzrollen oder -scheite ausgerichteten
Schneideinrichtungen. Hierbei ist vorgesehen, dass die Holzrollen
oder -scheite, die Längen von bis zu 1 m oder länger
aufweisen können, zunächst auf die Auflagefläche
aufgelegt werden. Die Mitnehmer erfassen sodann diese aufgelegten
Holzrollen oder -scheite und führen diese der Sägevorrichtung
zu. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtungen
in Vorschubrichtung der Holzrollen oder -scheite zueinander versetzt
angeordnet sind. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Sägevorrichtung
greift zunächst nur eine Schneideinrichtung an den zugeführten
Holzrollen oder -scheiten an und bewirkt das Abtrennen eines ersten
Abschnittes. Im Zuge des weiteren Vorschubs des Holzscheits erreicht
dieser nun die zweite Schneideinrichtung und wird dort in zwei weitere
Teile zerteilt. Je nach Anzahl der vorgesehenen Schneideinrichtungen
wird dieser Vorgang so lange fortgesetzt, bis die gesamte Holzrolle
bzw. der gesamte Holzscheit in Abschnitte zerteilt ist.
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Durch
die versetzte Anordnung kann für den Antrieb der Sägevorrichtung
auf einen Motor mit geringerer Leistungsaufnahme zurückgegriffen
werden, wodurch sich auch aufgrund der niedrigeren Arbeitslast eine
signifikante Energieeinsparung erzielen lässt. Der Energieverbrauch
der Vorrichtung kann um bis zu 50% unter dem Verbrauch bekannter
Sägevorrichtungen mit der gleichen Schneidleistung liegen. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens zwei
zueinander parallel angeordnete Schneideinrichtungen auf. Zum Zerteilen
längerer Holzabschnitte oder Holzrollen bzw. -scheite ist
selbstverständlich auch die Anordnung zusätzlicher
Schneideinrichtungen parallel zueinander möglich. Hierbei
muss die Motorleistung des Antriebs entsprechend angepasst werden,
kann jedoch auch hier deutlich unter der Leistung liegen, die notwendig
wäre, wenn alle Schneideinrichtungen gleichzeitig beaufschlagt
würden.
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Zwar
ist es auch denkbar, dass jede Schneideinrichtung mit einem eigenen
Antrieb ausgestattet ist, bevorzugt ist jedoch ein zentraler Antrieb
für die Sägevorrichtung vorgesehen. Die Kraftübertragung
an die Schneideinrichtung kann dann beispielsweise über
einen Riemenantrieb, Getriebe oder entsprechend wirkende Kraftübertragungseinrichtungen
erfolgen.
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Um
die Bedienung der Vorrichtungen unter arbeitsergonomisch schonenderen
Bedingungen durchführen zu können wird versucht
zu vermeiden, dass die zu zerteilenden Holzrollen oder -scheite durch
das Bedienpersonal über eine längere Wegstrecke
angehoben werden müssen. Hierzu wird es als besonders günstig
angesehen, wenn die Auflagefläche geneigt ausgebildet ist
und sich bis in Bodennähe erstreckt. Die angelieferten
Holzrollen oder -scheite müssen dann lediglich über
eine kurze Wegstrecke angehoben und auf die Auflagefläche
aufgelegt werden. Da die Neigung der Auflagefläche günstigerweise
entgegen der Vorschubrichtung ausgerichtet ist, erfolgt nach dem
Auflegen der Holzrollen oder -scheite auf der Auflagefläche
und dem Erfassen durch die Mitnehmer eine verbesserte, schwerkraftvermittelte
Zentrierung der Holzrollen oder -scheite in der Vorrichtung. Dadurch
wird auch eine gleichmäßigere Ausrichtung der
zugeführten Holzscheite und eine verbesserte Keilwirkung
des Holzes beim Sägen erreicht.
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Um
eine noch bessere Einstellbarkeit der Auflagefläche an
das Bedienungspersonal bzw. an das durch die Mitnehmer transportierte
Holz durchführen zu können, wird es als günstig
angesehen, wenn Verstellmittel für die Neigung vorgesehen
sind. Diese Verstellmittel können dabei beispielsweise
in Form von Stellschrauben oder -zylindern, die pneumatisch oder
hydraulisch beaufschlagt werden, ausgebildet sein.
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Der
Vorschub der Holzrollen oder -scheite zur Sägevorrichtung
erfolgt mittels Mitnehmern, die bevorzugt auf einem umlaufenden
Ketten- oder Riementrieb angeordnet sind. Die Mitnehmer sind dabei derart
zueinander beabstandet, dass die mitgeführte Holzrolle
bzw. der mitgeführte Holzscheit bereits die Sägevorrichtung
passiert hat, während der nächste Holzscheit durch
die nachfolgenden Mitnehmer erfasst wird. Aus dieser Anordnung der
Mitnehmer ergibt sich die Möglichkeit zu einer permanenten
Zufuhr von Holzscheiten zur Sägevorrichtung, so dass die gesamte
Vorrichtung ohne Leerhub betrieben werden kann. Aus diesem kontinuierlichen
Zuführen von Holzrollen oder -scheiten folgt eine hohe
Wirtschaftlichkeit der gesamten Vorrichtung, da nahezu ohne Unterbrechung
Holzrollen oder -scheite geschnitten werden können.
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Als
empfehlenswert wird angesehen, wenn die Mitnehmer die Auflagefläche
durchlaufend angeordnet sind. Hierzu weist die Auflagefläche
entsprechende Führungen auf, sodass die Sägevorrichtung nicht
durch die umlaufenden Mitnehmer beeinträchtigt wird. Denkbar
ist es hierbei jedoch auch, dass die Mitnehmer zu beiden Seiten
der Auflagenfläche angeordnet sind und die Auflagefläche
somit lediglich Ausnehmungen für die Sägevorrichtung
und gegebenenfalls einen weiteren zentralen Mitnehmer aufweist.
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Da
zur Gewinnung von Brennholz Holzrollen oder -scheite mit unterschiedlichen
Durchmessern verwendet werden, erweist es sich als besonders vorteilhaft,
wenn zur Einstellung auf diese unterschiedliche Stärke
der Holzscheite der Versatz der Schneideinrichtungen einstellbar
ausgebildet ist. Aufgrund dieser Einstellbarkeit kann auf die unterschiedlichen
Durchmesser der zu zerschneidenden Holzrollen derart reagiert werden,
dass stets gewährleistet bleibt, dass die zweite Schneideinrichtung
erst dann in den Holzscheit eingreift, wenn von diesem durch die
erste Schneideinrichtung bereits ein erster Abschnitt nahezu vollständig
abgetrennt wurde. Durch den einstellbaren Versatz der Schneideinrichtungen wird
sichergestellt, dass unabhängig von der Stärke der
zu zerschneidenden Holzscheite keine Überbelastung des
Antriebs erfolgt und dieser auch auf eine niedrigere Leistungsaufnahme
ausgelegt werden kann.
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Um
die Verschmutzung der Umgebung der Vorrichtung durch Sägeabfälle
möglichst gering zu halten, wird es als empfehlenswert
angesehen, wenn im Bereich der Sägevorrichtungen und/oder
der Auflagefläche eine Absaug- oder Ausblasvorrichtung
für Späne- und Sägeabfälle vorgesehen
ist. Diese Absaug- bzw. Ausblasvorrichtung kann aber auch separat
unterhalb der Auflagefläche angeordnet sein und die abgesaugten
bzw. ausgeblasenen Späne- und Sägeabfälle
in einen ebenfalls dort angeordneten oder neben der Vorrichtung
aufgestellten Container ablagern. Das so gewonnene Abfallmaterial
kann nachfolgend ebenfalls einer thermischen Verwertung zugeführt
und damit das eingeschnittene Holz noch besser verwertet werden.
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Um
sicherzustellen, dass das in Abschnitte zerteilte Holz nach der
Sägeeinrichtung an eine Lagereinrichtung, beispielsweise
einen Container oder einen Transportwagen weitergegeben wird, wird
es als besonders günstig angesehen, wenn der Sägevorrichtung
nachgeordnet wenigstens ein weiterer Mitnehmer oder Schieber für
die Wegführung der Abschnitte vorgesehen ist. Dadurch wird
verhindert, dass die Abschnitte bei geneigter Auflagefläche
der Vorrichtung in die Sägevorrichtung zurückrutschen und
dort Materialstauungen verursachen.
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Die
Zerteilung der Holzrollen oder -scheite erfolgt stets in Abhängigkeit
von der späteren Verwendung des fertigen Brennholzes. Dieses
kann beispielsweise in Öfen verbrannt werden, die aufgrund der
Brennkammergröße lediglich Scheite von bis zu 33
cm Länge aufnehmen können. Daneben bestehen jedoch
auf Öfen, die mit bis zu 50 cm langen Scheiten bestückt
werden können. Um bereits beim Einschnitt des Brennholzes
auf die unterschiedlichen Größen der Brennkammern
reagieren zu können, wird es als besonders günstig
angesehen, wenn an der Vorrichtung Verstellmittel für die
variable Beabstandung der Schneideinrichtungen zum Einschneiden
von Holzscheiten bzw. Abschnitten mit unterschiedlicher Länge
vorgesehen sind. Diese Verstellmittel können beispielsweise
in Form von Stellschrauben ausgebildet sein. Daneben ist es jedoch
auch denkbar, dass die gesamte Auflagefläche in Teilbereiche
unterteilt ist, die variabel beabstandet werden können.
Es entfällt dadurch ein direktes Hantieren an den Schneideeinrichtungen.
Die Beabstandung der Auflageflächenteile kann beispielsweise über
ein Schubgestänge, entsprechende Zylinder oder Verstellschrauben,
auch automatisiert, erfolgen. Ist eine unmittelbare Verstellung
der Schneideinrichtungen beabsichtigt, so können die Schneideinrichtungen
Achsen mit mehreren Rastpositionen für die Schneidemittel,
die beispielsweise als Kreissägenblätter oder
umlaufende Sägebänder ausgebildet sein können,
aufweisen. Eine Änderung der Länge der eingeschnittenen
Holzscheite oder Abschnitte wird durch Veränderung des
Abstandes der Schneidmittel zueinander nach Versetzen der Schneidmittel
in Rastpositionen auf der zugehörigen Achse durchgeführt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender
Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen
und nicht maßstabsgetreuen Zeichnungen. Es zeigt:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Sägen
von Holzrollen oder -scheiten in Seitenansicht, und
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2 eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung in Draufsicht.
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1 zeigt
eine Vorrichtung 10 zum Sägen von Holzrollen 20 in
Abschnitte 25. Die Vorrichtung 10 weist eine entgegen
der Vorschubrichtung geneigte Auflagefläche 11 auf.
Die Auflagefläche 11 wird im Ausführungsbeispiel
der 1 von Mitnehmern 12 durchlaufen, die
an einem umlaufenden Riementrieb 13 angeordnet sind. Der
Antrieb des Riementriebs 13 erfolgt durch einen gesonderten
Antriebsmotor 26, der am in 1 rechten
Umlenkpunkt 27 des Riementriebes 13 angreift.
Die Mitnehmer 12 sind im Ausführungsbeispiel der 1 in
Vorschubrichtung beabstandet am Riementrieb 13 angeordnet.
Im Betrieb der Vorrichtung 10 werden im in 1 rechten unteren
Bereich 14 der Auflagefläche 11 aufgelegte Holzrollen 20 von
den die Auflagefläche 11 durchlaufenden Mitnehmer 12 erfasst
und der ebenfalls in der Auflagefläche 11 angeordneten
Sägevorrichtung 15 zugeführt. Die Sägevorrichtung 15 umfasst
im Ausführungsbeispiel zwei Kreissägenblätter 16a,
b, die in Vorschubrichtung versetzt angeordnet sind. Die Kreissägenblätter 16a,
b sind an jeweils einer Achse 17 angeordnet, die über
einen Antriebsriemen 18 von einem zentral unterhalb der
Auflagefläche angeordneten Elektromotor 19 angetrieben
werden. Aufgrund der versetzten Anordnung der Kreissägenblätter 16a, b
erreicht die durch die Mitnehmer 12 herangeführte Holzrolle 20 zunächst
das erste Kreissägeblatt 16a, das von der Holzrolle 20 einen
ersten Abschnitt 25 abtrennt. Im Zuge des weiteren Vorschubs
durch die Mitnehmer 12 erreicht der verbleibende Rest der Holzrolle 20 das
zweite Kreissägenblatt 16b und wird von diesem
in zwei weitere Abschnitte 25 zerteilt. Aufgrund der versetzten
Anordnung der Kreissägenblätter 16a,
b kann zum Betrieb der Vorrichtung ein Elektromotor 19 mit
wesentlich geringerer Leistungsaufnahme als bei herkömmlichen
Sägevorrichtungen verwendet werden, da nie eine volle Belastung
beider Kreissägenblätter 16a, b gleichzeitig
erfolgt. Nach Durchlaufen der Sägevorrichtung 15 fallen
die Abschnitte 25 der Holzrolle 20 vom oberen,
in 1 links dargestellten Ende 21 der Auflagefläche 11 in einen
darunter aufgestellten, in 1 nicht
dargestellten Lagercontainer.
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Die
in 1 dargestellte Vorrichtung 10 weist einen
einstellbaren Versatz der Sägeblätter 16a,
b auf. Hierzu sind im Bereich der Achsen 17 der Kreissägenblätter 16a,
b zusätzliche Lagerschalen 22 in der Auflagefläche 11 vorgesehen,
in die die Achsen 17 eingelegt und die Sägeblätter 16a,
b dadurch in Vorschubrichtung voneinander beabstandet bzw. aufeinanderzuversetzt
werden können. Beim Sägen anfallende Späne
und Abfälle fallen in den unterhalb der Auflagefläche 11 angeordneten
Sammelbehälter 23 und können nach Öffnen
der Klappe 24 aus diesem entnommen werden. Denkbar wäre
hier auch die Anordnung einer Absaugvorrichtung, die die anfallenden
Sägeabfälle beispielsweise in einen zentralen
Bunker absaugt.
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2 zeigt
eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 10 in Draufsicht. Dargestellt ist eine Vorrichtung
mit zwei Sägeblättern 16a, b, die parallel
zueinander in der Auflagefläche 11 angeordnet
sind. Um die Leistungsaufnahme durch den als Antrieb für
die Sägevorrichtung 15 vorgesehenen Elektromotor 19 zur
verringern, sind die Sägeblätter 16a,
b der Sägevorrichtung 15 in Vorschubrichtung der
Holzrolle 20, die mit der Vorrichtung in kürzere
Abschnitte 25 zerteilt werden soll, versetzt angeordnet.
Im Betrieb der Vorrichtung wird eine beispielsweise 1 m lange Holzrolle 20 im
in 2 unteren Bereich 14 der Auflagefläche 11 aufgelegt
und dort von die Auflagefläche durchlaufend angeordneten
Mitnehmer 12 erfasst. Im weiteren Vorschub wird die Holzrolle 20 zunächst
an ein erstes Kreissägenblatt 16a herangeführt.
Durch dieses erfolgt das Abtrennen eines ersten, beispielsweise
ca. 33 cm langen Abschnittes 25. Im weiteren Vorschub erreicht
der verbleibende Rest der Holzrolle 20 das zweite Sägeblatt 16b und
wird von diesem nochmals in zwei Abschnitte 25 zerteilt.
Die Mitnehmer 12, die im Ausführungsbeispiel der 2 an
einem umlaufenden Kettentrieb 29 angeordnet sind, werden
an den Kreissägenblättern 16a, b vorbeigeführt
und transportieren so den mittleren Abschnitt 25 bis zum in 2 oberen
Ende 21 der Auflagefläche 11. Die Kreissägenblätter 16a,
b sind an Achsen 17 angeordnet und werden von einem mit
einem zentral in der Vorrichtung angeordneten Elektromotor verbundenen
Antriebsriemen 18 (vgl. 1) angetrieben.
Die gesamte in 2 dargestellte Vorrichtung kann
als Teil eines automatisierten Systems zur Brennholzgewinnung verwendet
werden. Hierbei können die zu zerschneidenden Holzscheite 20 über
eine Fördereinrichtung (nicht dargestellt) an die Vorrichtung 10 herangeführt
werden. Hier werden diese durch die umlaufenden Mitnehmer 12 erfasst
und an die Sägevorrichtung 15 herangeführt.
Im weiteren Verlauf werden die abgetrennten Abschnitte 25 an
eine weitere Fördereinrichtung weitergegeben und von dieser
in einem Lager, beispielsweise einem Container oder direkt auf einen
Transportwagen, abgelegt. Aufgrund der Neigung der Auflagefläche 11 wird
eine gute Zentrierung der Holzscheite 20 vor dem Zuführen
zur Sägevorrichtung 15 erreicht. Durch die „Bergaufförderung” der
Holzscheite ergibt sich zudem eine verbesserte Keilwirkung des Holzes
beim Sägen, so dass es zu keiner Blockade der Kreissägenblätter 16a,
b, die das Eingreifen einer Bedienperson notwendig machen würde,
kommt. Zum Zerteilen größerer Holzscheite oder
-rollen 20 und einer damit verbundenen erhöhten
Leistungsaufnahme der Vorrichtung 10 oder für
den Einsatz an Orten ohne Stromversorgung, kann der Elektromotor 19 selbstverständlich auch
durch einen Verbrennungsmotor ersetzt werden.
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- 10
- Vorrichtung
- 11
- Auflagenfläche
- 12
- Mitnehmer
- 13
- Riementrieb
- 14
- unterer
Bereich
- 15
- Sägevorrichtung
- 16a,
b
- Kreissägeblatt
- 17
- Achse
- 18
- Antriebsriemen
- 19
- Elektromotor
- 20
- Holzrolle/Holzscheit
- 21
- oberes
Ende
- 22
- Lagerschale
- 23
- Sammelbehälter
- 24
- Klappe
- 25
- Abschnitt
- 26
- Antriebsmotor
- 27
- Umlenkpunkt
- 29
- Kettentrieb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005000821
A1 [0003]