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Die
Erfindung betrifft eine Lochrotorentrindungsmaschine mit einem Rotor
mit einem zentrischen Durchgangsloch zum Durchführen des
zu entrindenden Baumstammes und einem Außenring mit einer
Spanneinrichtung für Messerwerkzeuge, wobei an dem Außenring
mindestens ein tangential in Richtung des Baumstammes verschwenkbar
gelagerter Messerarm angelenkt ist, an dessem vorderen Ende an einem
Messerhalter mindestens ein Messer montiert ist und auf den mindestens
ein Hilfsmittel zum Erzeugen des notwendigen Messerdruckes gegen den
Baumstamm wirkt.
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Eine
Lochrotorentrindungsmaschine der gattungsgemäßen
Art ist aus der
DE
20 2008 022 401 U1 bekannt. In der Schrift ist auch ein
Messerhalter einer Anordnung aus mehreren Messerhaltern an dem Rotor
beschrieben, der verschwenkbar angeordnet ist. Jeder Messerhalter
ist hakenförmig ausgebildet und weist einen planparallelen
Abschnitt mit Bohrungen auf einer Umfangsbahn und eine zentrische
Lagerbohrung auf. Mit dieser Bohrung wird der Messerhalter auf ein
Schwenklager an dem Rotor aufgesetzt und daran mittels Schrauben
befestigt. Der schwenkbare Messerhalter ist stets durch Krafteinwirkung
so ausgerichtet, dass er in das Zentrum des Rotors schwenkt, so
dass Baumstämme mit unterschiedlichen Durchmessern auch
von diesen erfasst werden können. Der Messerhalter weist
an seinem äußeren, der Mitte des Rotors zugewandten Ende
einen Halter mit einer Aufnahme für ein Messer auf. Dieses
Messer liegt mit der Schneidkante an der Rinde des Baumstammes an
und zieht die Rinde beim Drehen des Rotors ab. Um ein ungehindertes Einlaufen
des Baumstammes in den Rotor zu ermöglichen, ist ein Ableitblech
an dem Messerhalter vorgesehen, das sich bis in den Halteteil erstreckt
und seitlich angeschweißt ist. Dieses Blech steht senkrecht aus
der Ebene des Messerhalters mit seinem zweiten Abschnitt und einem
planparallelen ersten Abschnitt hervor. Das Ableitblech weist eine über
die Messerbreite hinausgehende Breite auf, so dass die Späne hierüber
abgeleitet werden können. Dieses Blech weist ebenfalls
eine Auflaufschräge auf, gegen die der einlaufende Baumstamm
fährt und die über die Kanten der Messerhalter
nach oben bzw. bei untenseitiger Anordnung nach untern automatisch
verschwenkt. Durch die Auflaufschräge ist sichergestellt,
dass selbst bei noch nicht ausgestellten Messerhaltern zur Aufnahme
eines größeren Baumstammes ein sicheres Aufschwenken
gegeben ist. Damit ein gedämpftes Einschwenken beim Auslaufen
des Stammes gegeben ist, ist weiterhin der Messerhalter mit einem
abgewinkelten unteren Abschnitt versehen, der zusammen mit der Aufgleitschräge
eine V-Form bildet. Es hat sich gezeigt, dass der Messerarm und
die Lagerung des Messers schweren Belastungen nicht standhalten.
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Aus
der
EP 1 704 974 B1 ist
eine Anordnung von Messerwerkzeugen in einer Lochrotorentrindungsmaschine
bekannt, bei der an der einen Seite des Lochrotors sich die Messeranordnung
mit dem Messerarm befindet und an der anderen Seite ein Gegengewicht,
das als Fliehkraftgewicht vorgesehen ist, so dass unter Ausnutzung
der Fliehkraft der Andruck der Messerschneide an dem Baumstamm erfolgt.
Aus der Schrift ist es ferner bekannt, an den Gegengewichten weitere
elastische Hilfsmittel, insbesondere Gummibänder, Federn
und Hydraulikkomponenten mit geringer Spannkraft anzubringen, die sich
bei rotierendem Rotor über die auf das Gegengewicht einwirkenden
Zentrifugalkräfte mit Energie aufladen und diese zum Öffnen
der Mes serwerkzeuge bei Drehzahlabfall und Stillstand des Rotors
abgeben, wobei das Gegengewicht um die Zugkraftkomponente des elastischen
Hilfsmittels schwerer gewählt ist, damit das elastische
Hilfsmittel über das Gegengewicht bei rotierendem Rotor
mit der notwendigen Zentripetalkraft aufladbar ist, und die Hilfsmittel bei
offenem Messer leicht vorgespannt sind. Es hat sich gezeigt, dass
die einzelnen Messerwerkzeuge mit ihren Lagerungen, den Gegengewichten
und dergleichen außerordentlich schwer sind, so dass der Rotor
insgesamt sehr schwer ist und für das Abschälen
erhöhte Energie notwendig ist.
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Ausgehend
von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Lochrotorentrindungsmaschine der gattungsgemäßen
Art weiterzubilden, und zwar derart, dass die Messerwerkzeuge leicht,
stabil und verwindungssteif sind und dauerhaft eingesetzt werden können.
In weiterer Ausgestaltung soll sichergestellt sein, dass der Anstellwinkel
des Messers sowohl bei Baumstämmen mit geringem Durchmesser
als auch bei Baumstämmen mit größerem
Durchmesser in eine optimale Position automatisch verbracht wird, um
bei Drehung des Rotors die Baumrinde gleichmäßiger
abziehen zu können. Ferner soll der Messerdruck fest vorgebbar
sein.
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Die
Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung der Lochrotorentrindungsmaschine
gemäß der im Anspruch 1 angegebenen technischen
Lehre. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Unteransprüchen
im Detail angegeben.
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Durch
die bauliche Ausführung des Messerarmes entsteht ein in
sich stabiler U-förmiger Träger, zwischen dessen
Seitenteile der Messerhalter, Lager sowie Schutzbleche anordenbar
sind und die mittels einer Lagerbuchse zusätzlich stabil
miteinander verbunden sind. Die Lagerbuchse wird vorteilhafterweise
mit Kugel- oder Rollen lagern bestückt, die auf Lagerzapfen
an dem Außenring aufgesetzt und gegen Abzug daran gesichert
gehalten werden. Wenn die Abdeckkappe, die beispielsweise durch
ein Splint gesichert werden kann, entfernt wird, kann der Messerarm
mitsamt dem Kugellager von den Lagerbolzen abgezogen werden. Die
Ausbildung des Messerarmes ermöglicht zugleich an der gebogenen
oder abgewinkelten Seite, die dem Baumstamm zugewandt ist, die Anbringung
eines Ableitbleches in Schräglage, wie dies aus dem eingangs
genannten Gebrauchsmuster bekannt ist. Dieses Blech verbindet zugleich
auch die beiden Seitenteile und führt die abgeschälte
Baumrinde ab und dient als Aufgleitfläche beim Einführen
des Baumstammes in der Weise, dass die Messerarme von der Vorderkante
des Baumstammes angehoben werden, bis die Messer auf der Rinde liegen.
Darüber hinaus gestattet die doppelte Befestigung des Ableitbleches,
dass dieses beliebig groß gewählt werden kann,
um eine optimale Abführung der durch die Messer herausgetrennten Baumrinde
und ein optimales Aufgleiten zu ermöglichen. Die Schräge
kann dabei in einem definierten Winkel nach außen vorgesehen
sein, beispielsweise in einem Winkel zwischen 10° bis 35° gegenüber
der Rotationsachse der Lochrotorentrindungsmaschine. Die Bogenform
oder die Abwinkelungen sind so ausgeführt, dass nur das
Messer an der Rinde anliegt.
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Das
dem Außenring zugewandte innere Seitenteil des Messerarmes
kann darüber hinaus die Abdeckung mit einem von innen nach
außen größer werdenden Rand überstehen,
der die Funktion der Aufgleitfläche übernimmt
und beim Einfahren eines Baumstammes in die Rotoröffnung
durch Entlanggleiten an der Kante des Baumstammes automatisch den
Messerarm nach außen verdrängt. Durch die stabile
Ausführung, nämlich durch die doppelseitige Ausführung,
ist dabei sichergestellt, dass keine Verwindung des Messerhalters
erfolgen kann.
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Um
den Schwenkweg des Messerarmes zu begrenzen, ist an dem innenseitigen
Seitenteil rückseitig ein Überstand vorgesehen,
der einen Anschlag aufweist, der gegen einen ortsfesten Anschlag
am Außenring beim Verschwenken der Messeranordnung in Richtung
des Zentrums des Rotors anschlägt, wodurch der Schwenkweg
nach innen begrenzt ist und auch die kleinste Größe
des Durchmessers des Baumstammes definiert ist, der mit einer solchen
Lochrotorentrindungsmaschine entrindet werden kann. Der maximale
Durchmesser ist vorgegeben durch den Lochdurchmesser. Der dickste Baumstamm
muss also einen geringeren Durchmesser aufweisen, um in das zentrische
Durchgangsloch eingeführt werden zu können. Die
Einführmittel sind aus den beiden eingangs genannten Druckschriften ebenfalls
bekannt und für die erfinderische Ausführungsform
nicht relevant.
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Eine
weitere Besonderheit liegt darin, dass der Messerhalter als doppelschenkliger
Hebel ausgebildet ist, der schwenkbar zwischen den beiden Seitenteilen
oder an einem Seitenteil des Hebelmesserarmes gelagert ist, wobei
der eine Hebel das Messer trägt und der andere Hebel als
Betätigungsarm ausgeführt ist. Beide Hebel können
geradlinig ausgeführt oder aber auch als Kniehebel ausgeformt
sein. Zur Bedienung des Betätigungshebels ist im Endbereich
ein Drehlager zur Fixierung einer Betätigungseinrichtung,
z. B. einer Stange, zum Verstellen des Neigungswinkels des Messerhalters
vorgesehen. Diese Betätigungseinrichtung, die sowohl an
dem Betätigungsarm angelenkt ist als auch an dem Außenring,
bewirkt, dass beim Verschwenken des Messerarmes der Messerhalter
ebenfalls verschwenkt wird, wodurch der Neigungswinkel des Messers – bezogen
auf den Baumstamm – in einem Winkelbereich nachgeführt
wird, um eine optimale Abschälung der Baumrinde zu bewirken.
Um eine bogenförmige Nachführung zu erreichen,
kann auch ein Kniehebel zwischen der Betätigungsstange
einerseits und dem doppelschenkligen Hebel andererseits vorgesehen sein,
der eine solche Bewegungs transformation bewirkt, dass der Anstellwinkel
des Messers über den gesamten Schwenkbereich des Messerarmes
nahezu gleich bleibt. Es kann ferner anstelle einer solchen Betätigungseinrichtung
auch ein Betätigungsgetriebe aus mehreren Gliedern vorgesehen
sein, das diese Ausrichtung ermöglicht.
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Als
weitere Besonderheit und zur weiteren Gewichtsreduzierung ist eine
Hydraulikkomponente, die direkt auf den Messerarm bzw. auf die Anordnung insgesamt
wirkt, vorgesehen. Eine solche Hydraulikkomponente kann auch durch
andere Hilfsmittel, beispielsweise Gummibänder oder Federn,
ersetzt werden. Die Hydraulikkomponente ist dabei drehbeweglich
an dem Außenring und mit dem anderen Ende an bzw. zwischen
den beiden Seitenteilen des Messerarmes gelagert. Der Stelldruck
dieser Anordnung kann beispielsweise durch Druckbeaufschlagung mit Hydraulikflüssigkeit
von einem oder mehreren Hydraulikreservoiren bewirkt werden, die
einzeln oder gemeinsam mit den Hydraulikzylindern gekoppelt und
mit Ventilen ausgestattet sind und an bzw. in Ausnehmungen des Außenringes
eingesetzt sind. Ebenso kann der Schwenkweg eines solchen Hilfsmittels,
wie eine Hydraulikkomponente, durch einen Lagerzapfen, der in einer
bogenförmigen Leitkurve in dem Außenring um das
Drehlager am Außenring angeordnet ist, begrenzt werden.
Anstelle des Lagerzapfens oder über einen Lagerzapfen kann auch
die Verbindung mit dem oder den Reservoiren hergestellt werden.
Im Falle der zuvor beschriebenen Nutzung der Leitkurve als Schwenkwegbegrenzer kann
auf den Anschlag, der über das Lager des Messerarmes hinausgehend
vorgesehen ist, verzichtet werden.
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In
vorteilhafter Weise sind auf einem Außenring eines Rotors
drei, vier, fünf oder sechs Messerarme verteilt vorgesehen,
wobei deren Winkelabstände auf einer Umlaufbahn gleich
groß sind. Auch können die Messer oder die Messerarme
höhenversetzt angeordnet sein, so dass die einzelnen Messer in
Reihe angeordnet zum Einsatz kommen und mit einem Umlauf ein größerer
Rindenabtrag erfolgt. Wenn die einzelnen Messer beispielsweise zwei
Zentimeter breit sind, so kann – bei entsprechendem Höhenversatz – die
Rinde über eine Breite von 10 cm bei jedem Umlauf abgetragen
werden. Zugleich wird der Stamm aber auch vorgeschoben, so dass
ein schraubenförmiger Abtrag gegeben ist. Die Lagerzapfen weisen
allesamt gleiche Längen auf, so dass der Höhenversatz
z. B. durch Zwischenringe auf einfache Weise einstellbar ist.
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Die
Hydraulikkomponente besteht in einfachster Ausführung aus
einem Hydraulikzylinder mit ausfahrbarem Stößel,
wobei der Stößel an einem Seitenteil oder an einem
Lagerbolzen zwischen den beiden Seitenteilen und der Zylinder an
einem Lagerbolzen an dem Außenring angelenkt sind. Um eine verbesserte
Ableitung der abgeschälten Rinde zu erreichen, kann darüber
hinaus der Messerarm in Drehrichtung des Rotors konvex gewölbt
ausgeführt sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Beispiele ergänzend erläutert.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Draufsicht auf einen Rotor mit zwei Messerwerkzeugen und insgesamt
fünf Lagerzapfen, die auf einer Umfangsbahn verteilt angeordnet
sind und zur Aufnahme weiterer solcher Messerwerkzeuge dienen und
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2 in
vereinfachter perspektivischer Darstellung ein Messerwerkzeug nach
der Erfindung.
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In 1 ist
ein Rotor 1 teilweise bestückt mit Messerwerkzeugen 6 in
der Draufsicht dargestellt. Der Rotor 1 weist eine Ringstruktur
auf und besteht beispielsweise aus Stahlblech. Mittig ist ein Durchgangsloch 2 vorgesehen,
durch das ein Baumstamm 3 mit größerem
Durchmesser oder mit einem kleineren Durchmesser 4 beim
Abschälen der Rinde durchläuft. Auf dem Außenring 5 sind
die Messerwerkzeuge 6 auf dem Lagerzapfen 15 montiert.
Auf einer Umlaufbahn sind gleichmäßig verteilt
fünf Lagerzapfen 15 vorgesehen, auf die Kugellager 14 aufgesetzt sind,
die sich in Lagerbuchsen 13 der Messerwerkzeuge 6 befinden.
Weiterhin sind ebenfalls verteilt auf einer Umlaufbahn fünf
Hydraulikreservoire 25 an dem Außenring 5 und
Anschläge 19 befestigt. Aus der Ebene der Lagerzapfen 15 stehen
weitere Lagerzapfen 27 hervor, die den Lagerzapfen 15 zugeordnet
sind. Um diese Lagerzapfen 27 ist jeweils eine kreissegmentförmige
Leitkurve 26 angeordnet, deren Bedeutung später
noch beschrieben wird. Des Weiteren zeigt 1 jeweils
das Seitenteil 10 des Messerwerkzeuges 6. Das
obenseitige Seitenteil 11 ist abgenommen, damit die Lagerstellen
sichtbar sind.
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Jedes
Messerwerkzeug 6 besteht, wie aus der 2 ergänzend
ersichtlich, aus einem untenseitigen Seitenteil 10 und
einem obenseitigen Seitenteil 11, die über eine
vorderseitige Abdeckung 16 oder eine Vorderwand mit aufgesetzter
Abdeckung 16 miteinander verbunden sind. Die Seitenteile 10 und 11 weisen
vorderseitig eine bogenförmige Struktur auf, entsprechend
angepasst ist auch die Abdeckung 16, die zudem von dem
Seitenteil 10 zum Seitenteil 11 hin abnehmend
schräg verläuft, um hierüber eine Verdrängung
der abgeschnittenen Rinde nach außen – weg von
dem Rotor – zu erreichen. Beide Seitenteile 10 und 11 sind über
eine Lagerbuchse 13 und über die Abdeckung 16 miteinander
verbunden. Die Abdeckung 16 übersteht das Seitenteil 11.
In die Lagerbuchse 13 ist jeweils mindestens ein Kugellager 14 eingesetzt,
das, wie zuvor schon beschrieben, auf einen Lagerzapfen 15 an
dem Rotor aufgesetzt ist. Die Lagerbuchse 13 weist untenseitig
einen Überstand des Seitenteiles 10 auf, der als
Anschlag 18 ausgebildet ist und mit den Anschlägen 19 an
dem Außenring 5 des Rotors 1 korrespondiert.
In den Seitenteilen 10 und 11 sind Lagerbohrungen
für einen Lagerbolzen 24 vorgesehen, auf den schwenkbar
mit einem Schwenklager 29. ein Stößel 23 eines
als Hilfsmittel 9 vorgesehenen Hydraulikzylinders angelenkt ist.
Der Hydraulikzylinder 9 ist mit seinem anderen Ende, wie
aus 1 ersichtlich, mittels einer Lagerhülse
auf einen Lagerzapfen 27 an dem Außenring 5 drehbar
aufgesetzt und so positioniert, dass auf dem aus den beiden Seitenteilen 10 und 11 gebildeten Messerarm 7 eine
Druckkraft ausgeübt wird, die in eine Schwenkbewegung des
Messerarmes 7 transformiert wird. Der Messerarm 7 wird
also zwangsläufig durch das Hilfsmittel 9 stets
in Richtung der Mittenachse des Rotors 1 verschwenkt.
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Des
Weiteren zeigt 1, dass rückseitig
in den Messerarm 7 ein Schutzblech 32 angeordnet
ist, das darüber hinaus auch zur Stabilität des
Verbundes aus den zusammengeschweißten Teilen dient. Zwischen
den beiden Seitenteilen 10 und 11 ist vorderseitig
ferner ein um ein Drehlager 31 verschwenkbarer Messerhalter 12 gelagert,
an dem innenseitig vorstehend ein Messer 8 angebracht ist,
beispielsweise angeschraubt ist, um dieses austauschen zu können. Der
Messerhalter 12 besteht aus zwei Hebelarmen 33 und 20.
Der Hebelarm 20 ist als Betätigungsarm ausgeführt
und weist ein Drehlager 21 zur Aufnahme des anderen Endes
der Betätigungsstange 22 für den Messerhalter
auf. Diese Betätigungsstange 22 ist mit ihrem
anderen Ende an ein Drehlager 30 an dem Außenring
gelagert und so positioniert, dass der Anlagewinkel des Messers 8 an
dem Baumstamm 3, 4 sich beim Verschwenken des
Messerarmes 6 in gewünschter Weise leicht verändert
oder konstant bleibt, um trotz relativer Verkürzung der
Lagerposition mit dem Verschwenken des Messerarmes 6 eine optimale
Schneidposition einnehmen zu können. Anstelle oder ergänzend
zu einer Betätigungsstange 22 kann auch ein Kopplungsgetriebe
oder ein Kniehebel zwischengefügt sein, um eine gewünschte
Winkelverstellung des Messers mit anderem Kurvenverlauf zu erreichen.
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Der
Schwenkradius des Hydraulikzylinders, der als Hilfsmittel 9 hier
vorgesehen ist, kann ebenfalls durch einen Zapfen begrenzt sein,
der nicht dargestellt ist und in die Leitkurve 26 eingreift,
die in demselben Radius gegenüber dem Lagerzapfen angebracht
ist, in welchem die Leitkurve 26 angeordnet ist. Dieser
Lagerzapfen kann auch ein Hydraulikanschlusszapfen sein, an dem
ein Hydraulikrohr oder -schlauch befestigt ist. Die Druckmittelbeaufschlagung
der Hydraulikzylinder des Hilfsmittels 9 erfolgt jeweils über
die eingezeichneten Hydraulikreservoire 25, die zur Einstellung
mit dem Druckmittel beaufschlagt werden.
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Das
Seitenteil
10 weist darüber hinaus einen gegenüber
der Abdeckung
16 vorstehenden Rand
17 auf, der
die Spanabfuhr begünstigt. Die schräge Ausführung
der Abdeckung
16 führt zum Abdrängen
der Späne nach außen, zugleich bewirkt die Schräge, dass
beim Gegentreffen eines Baumstammes die Messerwerkzeuge
6 bzw.
die Messerarme
7 automatisch nach außen gedrückt
werden. Dieses Wirkungsprinzip ist sowohl bei kleinen Baumstämmen
4 als
auch bei großen Baumstämmen
3 gewahrt.
Die Arbeitsweise ist dabei die gleiche, die auch in der
DE 20 2008 002 401
U1 beschrieben worden ist.
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- 1
- Rotor
- 2
- Durchgangsloch
- 3
- Baumstamm
- 4
- Baumstamm
- 5
- Außenring
- 6
- Messerwerkzeug
- 7
- Messerarm
- 8
- Messer
- 9
- Hilfsmittel
- 10
- Seitenteil
- 11
- Seitenteil
- 12
- Messerhalter
- 13
- Lagerbuchse
- 14
- Kugel-/Rollenlager
- 15
- Lagerzapfen
- 16
- Abdeckung
- 17
- Rand
- 18
- Anschlag
- 19
- Anschlag
- 20
- Hebelarm/Betätigung
- 21
- Drehlager
- 22
- Betätigungsstange
- 23
- Stößel
- 24
- Lagerbolzen
- 25
- Hydraulikreservoire
- 26
- Leitkurve
- 27
- Lagerzapfen
- 28
- Lagerhülse
- 29
- Schwenklager
- 30
- Drehlager
- 31
- Drehlager
- 32
- Schutzblech
- 33
- Hebelarm
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202008022401
U1 [0002]
- - EP 1704974 B1 [0003]
- - DE 202008002401 U1 [0021]