DE202009017940U1

DE202009017940U1 - Holzschneidevorrichtung und die Vorrichtung benutzende Holzerntemaschine

Info

Publication number: DE202009017940U1
Application number: DE200920017940
Authority: DE
Original assignee: MOISIO FOREST Oy
Current assignee: MOISIO FOREST Oy
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: EP2106692A1; FIU20100172U0; FI20085269A0; FI8853U1

Abstract

Für eine Holzerntemaschine bestimmte Holzschneidevorrichtung, die an einem Ende an einem Rahmen (1) angelenkte Guillotinemesser (2, 3) und Aktoren (4, 5) zur Betätigung der Guillotinemesser (2, 3) aufweist, 1414 und bei der die gegeneinander schwenkenden Guillotinemesser (2, 3) beim Drehen um ihre Drehpunkte (6, 7) im Maulquerschnitt schneiden und bei der in wenigstens einem Guillotinemesser (2, 3) wenigstens ein Zahn (T) zur Verhinderung eines Herausrutschens des Stamms zwischen den Guillotinemessern vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Guillotinemesser (2, 3) zwei Schneidenteile (9, 10) in einem Winkel von 60°–140° zueinander vorgesehen sind, wobei dieser Winkel somit den besagten Zahn (T) bildet.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Holzschneidevorrichtung mit an ihrem einen Ende an einem Rahmen angelenkten Guillotinemessern und Aktoren zur Betätigung der Guillotinemesser, bei der die gegeneinander schwenkenden Guillotinemesser beim Drehen um ihren Gelenkpunkt in Maulquerrichtung schneiden. Weiter betrifft die Erfindung auch eine die Holzschneidevorrichtung nutzende Holzerntemaschine.
Bei gewöhnlichen Holzschneidemessern ergibt sich das Problem, dass die gerade Schneidfläche das Holz in Schneidsituation abweist und das Schneiden mit nicht ausreichender Kraft erfolgt. Die Platzierung herkömmlicher Schneidmesser in einem Holzvorschubgreifer hat sich auch als problematisch erwiesen. Oft stehen die Schneidemesser dem Holzvorschub im Wege.
Verschiedene Typen von mit Guillotinemessern ausgerüsteten Holzschneidevorrichtungen sind in den folgenden Patentveröf fentlichungen US 5,697,412 , WO95/01094 und US 4,186,729 beschrieben. Die Guillotinemesser sind mit ihrem einen Ende an einem Rahmen angelenkt und bewegen sich beim Schwenken quer durch das Maul, wobei die Bäume/Stämme quer durchtrennt werden. Bei dicken Bäumen bilden die Guillotinemesser zu Beginn des Schneidens einen beachtlich großen Winkel miteinander. Dadurch kommt es leicht zu einem Weggleiten des Holzes vom Gelenk, womit sich die Schneidkraft verringert.
In den erstgenannten Veröffentlichungen wird ein geeigneter Greifer eingesetzt, um die zu schneidenden Stämme in dem Maul zu halten, so dass die Stämme nicht aus dem Maul rutschen. Die Stämme gleiten dann gegen den Greifer. Am bedeutsamsten vom Standpunkt dieser Erfindung ist die US 4,186,729 , in der passende Zacken an die Guillotinemesser geschweißt werden, wobei Zähne in Verbindung mit dem Messer gebildet werden. Diese halten den in dem Maul befindlichen Stamm während des Durchtrennens an der Stelle.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, auf einfache Weise die Schneidgeometrie zu verbessern und bei bekannten Schneidevorrichtungen beobachtete Mängel zu eliminieren. Für die erfindungsgemäße Holzschneidevorrichtung ist charakteristisch, dass an wenigstens einem Guillotinemesser zwei Schneidenteile in einem Winkel von 60°–140° zueinander stehen und dieser Winkel den besagten Zahn bildet. Die Messer sind bevorzugt symmetrisch und haben beide je einen solchen vom eingeschlossenen Winkel der Schneidenteile gebildeten Zahn. Da die die scharfe Spitze tragende Schneidenfläche beim Winkel zwischen den scharf geschliffenen Schneidenteilen verschwindend gering ist, wird sie leicht beschädigt. Eine scharfe Spitze wird, so haben Versuche in der Praxis ergeben, auch gar nicht benötigt, stattdessen kann der Winkel abgeschrägt oder gerundet sein.
Der stumpfe Teil ist ausreichend punktförmig gestaltet, so dass er den Betrieb der Schneidevorrichtung nicht beeinträchtigt. Die Längen der Schneidenteile werden bevorzugt so asymmetrisch angeordnet, dass sich das kürzere Schneidenteil dicht beim Gelenk befindet.
Die Idee der Erfindung ist, ein Herausgleiten des Stammes längs der Schneidfläche zu verhindern, die Schneidkraft zu maximieren und auch in einem Holzvorschubgreifer zu funktionieren. Im Folgenden ist von einem ”Dreieckmesser” die Rede, weil ursprünglich neben den zusammen einen Winkel bildenden Schneidenteilen am Messer eine dritte gerade Seite vorhanden war, so dass sich ein volles Dreieck ergab. Die dritte Seite kann jedoch auch anders geformt sein, zum Beispiel gekrümmt, wie dies in einigen Beispielen weiter unten der Fall ist. Bei einer nach außen gekrümmten Schneide erzielt man eine längere Befestigungsseite.
Das Dreieckmesser zwingt den Stamm in einem nach unten gerichteten Maul nach oben, das heißt der Stamm gleitet nicht an einer geraden platten Fläche entlang wie bei herkömmlichen geraden Schneidmessern. Auf der ersten Seite des Dreieckmessers erzielt man im Vergleich zu herkömmlichen einseitigen Schneidmessern eine hohe Schneidleistung in Richtung des Schwenkradius. Die Länge dieses kurzen Schneidenteils 10 einschließlich der Drehzapfenbefestigung, das heißt die Länge des Abstands vom Winkel bis zum Gelenkpunkt beträgt 45–65%, bevorzugt 50–60% der Länge des zweiten Schneidenteils.
Da die Anordnungspunkte der Dreieckmesser sich an den Seiten befinden, stehen die Messerblätter dem Holzvorschub nicht im Wege.
Im Folgenden wird die Erfindung mittels Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die einige erfindungsgemäße Schneidevorrichtungen im Detail zeigen, beschrieben.
1 zeigt eine Vorderansicht einer Schneidevorrichtung mit voll geöffnetem Maul;
2 und 3 zeigen die Schneidevorrichtung von 1 in einer Teilphase der Schneidbewegung der Guillotinemesser;
4 zeigt die Schneidevorrichtung mit völlig geschlossenen Guillotinemessern;
5–7 zeigen verschiedene Typen von Guillotinemesser-Klingenprofilen;
8 und 9 zeigen eine Lösung zum Schützen des Winkels der Schneidenteile; und
10 zeigt einen Querschnitt der Messergeometrie in der Situation von 4.
Nach 1 umfasst die Holzschneidevorrichtung einen Rahmen (1), Guillotinemesser (2, 3), die an den Befestigungspunkten (6, 7) am Rahmen angelenkt sind, und Zylinder (4, 5), die jedes Guillotinemesser (2, 3) bewegen. Die beiden Zylinder (4, 5) sind mit ihren oberen Enden jeweils an den Befestigungspunkten (14, 15) am Rahmen (1) befestigt, während die unteren Enden der Zylinder (4, 5) an den Gelenken (16, 17) an dem zugeordneten Guillotinemesser (2, 3) befestigt sind.
Jedes Guillotinemesser (2, 3) ist gebildet aus einer kürzeren Schneidenseite (10) und einer längeren Schneidenseite (9). Auch mögliche (nicht dargestellte) asymmetrische Guillotinemesser sind in keiner Weise ausgeschlossen.
Das Maß (A) gibt den Abstand vom Drehpunkt (6) des Dreieckmessers (2) bis zum Ende der Schneidenseite (10) des Dreieckmessers (2) an. Diese Abmessung ist gleich dem Radius der im Holz (8) entstehenden Schneidspur (13).
Das Maß (B) gibt den Abstand vom Drehpunkt (6) des Dreieckmessers (2) zur Befestigungsstelle (16) des Zylinders (5) des Dreieckmessers (2) an. Dieses Maß gibt das Kraftverhältnis des Zylinders (5) zum Dreieckmesser (2) an.
Das Maß (C) gibt den Abstand vom Mittelpunkt des Stamms zum Drehpunkt (6) des Dreieckmessers (2) an. Das Maß (D) gibt den Abstand zwischen den beiden Dreieckmessern (2 und 3) an. Die Maße (C und D) bestimmen den am Stamm (8) vorhandenen Platz. Die Lage der Guillotinemesser (2, 3) an den Seiten der Konstruktion liefert viel Platz für den Vorschub des Holzes (8).
Das Folgende ist eine Beschreibung der Funktionsweise der Schneidevorrichtung. 1 zeigt die Ausgangssituation vor dem Schneiden des Stamms (8). Zu beachten ist das Längenverhältnis der Maße (A) und (B). Je größer das Maß (B) im Verhältnis zum Maß (A) ist, desto größer ist auch die Kraft, die auf die Messerseite (10) des Dreieckmessers (2) wirkt, was größere Schneidkraft bedeutet. In den 1, 2, 3 und 4 haben die Maße (A) und (B) jeweils die gleiche Länge.
Die einander entgegengesetzten ersten Schneideseiten (10) der Guillotinemesser (2, 3) schneiden beim Schwenken in dem Stamm (8) die Schneidspur (13). Ein Schneidenteil (10) verläuft im Wesentlichen parallel zur Richtung des vom Drehzapfen (6, 7) des Guillotinemessers (2, 3) aus gezeichneten Radius, und der Schnittanteil dieses Schneidenteils (10) des in das Maul passenden größten Stammes beträgt 20–30%, bevorzugt 24–27% der Gesamtschnittfläche.
Beginnen die Dreieckmesser (2 und 3), durch den Stamm (8) zu drücken, dringen die ersten Schneideseiten (11 und 12) der Dreieckmesser (2 und 3) durch den Stamm (8) ein, 2 und 3.
Wegen des Kraftverhältnisses zwischen den Maßen (A und B) üben die kürzeren Messerseiten (10) der Guillotinemesser (2 und 3) eine große Druckkraft auf den Stamm (8) aus. Dies gestattet es, dass das Guillotinemesser den Stamm mit geringerer Kraft als herkömmliche gerade Messerblätter schneidet.
Die Guillotinemesser (2 und 3) schieben den Stamm (8) zur Rahmenkonstruktion (1) hin. Deshalb kann der Stamm nicht aus dem Rahmen herausgleiten.
Die Guillotinemesser (2 und 3) befinden sich in verschiedenen Ebenen und greifen beim Gegeneinanderschwenken übereinander, 4 und 10. Dies bedeutet, dass das Schnittbild (13) der ersten Schneidenseiten (10) der Guillotinemesser (2 und 3) übereinander gelangen können, ohne dass die von den Schneidenseiten gebildeten Winkel, d. h. die Zähne (T), aufeinander treffen. Da die Guillotinemesser (2 und 3) beim Schließen übereinander gehen, werden sogar kleine Äste geschnitten, und ein Verschleiß der Dreieckmesser (2 und 3) beispielsweise führt nicht zu einer leeren Schnittfläche zwischen den Messerplatten.
An beiden Guillotinemessern (2, 3) schließen die Schneidenteile (9, 10) einen Winkel von 60°–140°, bevorzugt 800–120°, ein, und dieser Winkel bildet den besagten Zahn (T). In 5–7 sind verschiedene Winkel gezeigt. Das Arbeiten mit den extremen Winkeln kann bereits schwierig werden.
Da eine aus zwei Richtungen geschärfte Winkelspitze empfindlich gegen Verbiegen ist, wird der von den Schneidenteilen (9, 10) eingeschlossene Winkel, d. h. der besagte Zahn (T), wenigstens bis zu einem gewissen Grad abgeschrägt oder gerundet. Bei einer Ausführungsform hat das Guillotinemesser (2, 3) in dem im Winkel zwischen den Schneidenteilen (9, 10) gebildeten Zahn (T) im Wesentlichen volle Dicke, um zu verhindern, dass dieser bricht.
Das Guillotinemesser (2, 3) ist bevorzugt als demontierbare Messerkomponente gebildet. Die Messerkomponente ist ein Blattteil mit einer gekrümmten Befestigungsseite (11), welche die Seiten der Schneideteile an ihren Außenenden zusammen in einem Winkel verbindet. In 1–9 ist die gekrümmte Befestigungsseite (11) der Messerkomponenten (2, 3) durch Bolzen (20) an den Messerrahmen (18) und (19) befestigt.
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

- US 5697412 [0003]
- WO 95/01094 [0003]
- US 4186729 [0003, 0004]

Claims

Für eine Holzerntemaschine bestimmte Holzschneidevorrichtung, die an einem Ende an einem Rahmen (1) angelenkte Guillotinemesser (2, 3) und Aktoren (4, 5) zur Betätigung der Guillotinemesser (2, 3) aufweist, 1414 und bei der die gegeneinander schwenkenden Guillotinemesser (2, 3) beim Drehen um ihre Drehpunkte (6, 7) im Maulquerschnitt schneiden und bei der in wenigstens einem Guillotinemesser (2, 3) wenigstens ein Zahn (T) zur Verhinderung eines Herausrutschens des Stamms zwischen den Guillotinemessern vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Guillotinemesser (2, 3) zwei Schneidenteile (9, 10) in einem Winkel von 60°–140° zueinander vorgesehen sind, wobei dieser Winkel somit den besagten Zahn (T) bildet.
Schneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen den Schneidenteilen (9, 10) Winkel 80°–120° ist.
Schneidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Guillotinemesser (2, 3) als Messerkomponente ausgebildet ist, die ein demontierbares Blattteil mit einer gekrümmten Befestigungsseite (11) ist, welche die Schneidenteile an ihren Außenenden in einem Winkel zueinander verbindet.
Schneidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schneidenteil (10) im Wesentlichen in Richtung des vom Drehzapfen (6, 7) des Guillotinemessers (2, 3) aus gezeichneten Radius verläuft, und der Schnittanteil dieses Schneidenteils (10) am größten in das Maul passenden Stamms 20–30%, bevorzugt 24–27%, der Gesamtschnittfläche beträgt.
Schneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rahmen (1), Guillotinemesser (2, 3) die an Befestigungspunkten (6, 7) am Rahmen angelenkt sind, sowie Zylinder (4, 5), welche jedes Guillotinemesser (2, 3) bewegen, umfasst und jeder der Zylinder (4, 5) mit seinem oberen Ende an einem Befestigungspunkt (14, 15) am Rahmen (1) und mit seinem unteren Ende an dem Gelenk (16, 17) des zugeordneten Guillotinemessers (2, 3) befestigt ist.
Schneidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Guillotinemesser (2, 3) in verschiedenen Ebenen befinden, so dass sie beim Gegeneinanderschwenken übereinandergreifen.
Holzerntemaschine, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Holzschneidevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 ausgerüstet ist.