DE2716128A1

DE2716128A1 - Stammvorschub- und ausaestungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2716128A1
Application number: DE19772716128
Authority: DE
Inventors: Jan Erik Hedin; Karl Thore Lindblom
Original assignee: OESTBERGS FABRIKS AB
Current assignee: OESTBERGS FABRIKS AB
Priority date: 1976-04-27
Filing date: 1977-04-12
Publication date: 1977-11-17
Also published as: FI771305A; SE7604816L; NO771447L; FR2349418A1

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

Dr. rer. not. W. KÖRBER

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

D-8000 MÖNCHEN 22 Steinsdorfstraße 10

^ (08>

8M ή 2SL 66 84

12. April
Dr.Kö/ko

1977

Östbergs Fabriks AB S-822 oo Alfta

Patentanmeldung

Stammvorschub- und Ausästungsvorrichtung

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Stammvorschub- und Ausäatungsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stammvorschub- und Ausästungsvorrichtung. Bei maschinellem Ausästen von Bäumen ist üblich, daß man mittels Stachelwalzen die Bäume durch einen Kranz von Schubmessern fördert. Da der Walzeingriff mit dem Stamm genügend fest sein soll, um die gröbsten Äste ohne nennenswertes Gleiten zu bewältigen, die normal zu erwarten sind - in extremen Fällen ist man auf Nachausästen mittels Handwerkszeug angewiesen - müssen die Stacheln oder Zähne der Walzen eine beträchtliche Höhe aufweisen. Diese normale Höhe gibt aber eine Eindringtiefe von 7 bis 8 mm in dem Flächenholz des Stammes, so daß ein bedeutender Teil des für den Holzzweck wertvollsten Holzes durch die von den Zähnen verursachten Defekte verlorengeht

Viele lobenswerte Versuche, durch eine besondere Ausgestaltung der Zähne die Holzschäden zu einem Minimum zu reduzieren, sind gemacht worden; die Erfindung greift jedoch das Problem auf eine ganz andere Weise an. Sowohl Holzschäden als auch zeitraubendes Nachausästen mit der Hand werden dadurch beseitigt, daß der Vorschubteil aus im wesentlichen glatten Friktionswalzen , wie Gummireifen, gebildet wird, und der Ausästungsteil wird von mindestens einem an den Stamm anschließenden, beweglich montierten und aktiv wirkenden Ausästungswerkzeug mit minimalen Kraftkomponenten in der Längsrichtung des Stammes gebildet.

Die Erfindung wird mit Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen unten näher beschrieben. Somit zeigt Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Ausästungsteils nach der Erfindung in Kombination mit einem Stammvorschubteil, Fig. 2 in einem größeren Maßstab eine Vorderansicht des Ausästungsteils, Fig. 3 und ^ eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform des Ausästungsteils und Fig. 5 eine schematische

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Seitenansicht einer dritten Ausführungsform.

Der in Fig. 1 schematisierte, rait F allgemein bezeichnete Stammvorschubteil besteht aus einer für den Baumstamm schonenden,
hauptsächlich glatten und um eine Achse 1 getriebene Friktionswalze 2, vorzugsweise einem Gummireifen mit um Achsen k in
einem Rahmenteil 5 gelagerten Gegenwalzen (Gummireifen). Der
betreffende Baum wird nach dem Pfeil P zentral zu der mit K
allgemein bezeichneten Ausästungseinheit eingespeist.

Das Gerippe dieser Einheit besteht aus einem die Stammpassage
umgebenden Rahmen 6, in diesem Fall aus einem Ring (s. Fig. 2), der durch Halter 7, 8 von dem Vorschubteil F getragen wird. Sechs Arme 9 sind in symmetrisch verteilten Punkten IC an dem Ring
schwenkbar gelagert und tragen je an ihrem inneren Ende gen. der Figur ein Gehäuse 11 mit einem darin angebrachten hydraulischen Motor (die Leitungen der Übersichtlichkeit halber in der Figur ausgelassen) mit einer an die ausgehende Achse gekuppelten Sägeklinge 12. Die äußeren Enden der Arme sind miteinander durch
Gelenke 13 gelenkbar verbunden. Ein hydraulischer Zylinder 14 ist zwischen einem Punkt 15 des letzten Gelenkes der Serie und einem Punkt l6 des Rings 6 eingelegt.

Mit Ausgang von der gezeigten Lage und mit dem Stamm mitten in
den Ring einschiebend werden die Motoren 11 der Sägeklingen 12
und der hydraulische Zylinder aktiviert. Zufolge der Zusammenkupplung der Arme 9 durch die Gelenke 13 werden die rotierenden Klingen dazu gebracht, synchron nach innen zum tangentialen
Anliegen gegen den Stamm zu schwenken. Aufgrund dessen, daß für jedes Winkelinkrement in der Armschwenkung die Außenkante einer Klinge sich eine größere Bogenlänge als ihre Innenkante bewegt, kann die Außenkante der einen Klinge immer unter der Innenkante der naheliegenden Klinge passieren, wie dirch die punktierte Lage in der Figur erläutert wird. Hier wird auch der minimale Griffbereich in Zentrum angedeutet.

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Da die Abhiebarbeit der rotierenden Klingen hauptsächlich in der Querrichtung des Stammes geschieht, wird der Widerstand gegen den Vorschub relativ gering.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß die Ausästungseinheit K eine kurze Baulänge hat, was zum Vorteil ist, da die ganze Kombination des Vorschubteils und des Ausästungsteils kurz gehalten werden kann, wie auch Ausästen von Ästen nahe dem Wurzelende keine Probleme bietet.

Statt Sägeklingen kann man Rondelle mit Kantnuten zur Aufnahme einer Sägekette verwenden, die durch Mitnehmerstifte in der Nut fixiert ist. - Ebenso sind Schneiden in der Form rotierender Messer mit festen Gegenschneiden zum Erhalten einer Scherwirkung denkbar. - Mit Vorteil können in sämtlichen Fällen die Schneiden mit Gleitschuhen zur Steuerung zum Stamm versehen sein, so daß eine Distanz dazu gehalten wird. Die Anzahl von Ausästungs- werkzeugen kann anders sein als die gezeigten sechs Werkzeuge. Bei geringerer Anzahl - Minimum drei - muß man mit längeren Aststümpfen rechnen.

Der Rahmen 6 kann vertikal in zwei Hälften geteilt werden, die unten miteinander schwenkbar verbunden sind und somit zum Empfang des Stammes von oben geöffnet werden können. Im Prinzip können die Schwenkarme 9 durch andere synchronisierte Mittel für kollisionsfreie Steuerung der Schneiden zum Stamm ersetzt werden.

Eine Ausästungseinheit mit einer extrem kurzen Baulänge und einem minimalen Stammvorschubwiderstand wird in Fig. 3 und U gezeigt.

Ein Hohlrotor 17 ist um einen die Stammvorschubbahn der Gummi-

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reifen 2 und 3 umgebenden Ring l8 gelagert und wird um diesen mittels eines an dem Ring befestigten Motors 19 über ein Seilelement 20, vorzugsweise ein Keilseil, getrieben. In zwei diametral entgegengesetzten Punkten 21 auf dem Rotor 17 sind mit 22 allgemein bezeichnete Arme gelagert. Jeder Arm hat einen vor der Rotoröffnung schwenkbaren Teil 23 und einen hinter dem Lagerungspunkt 21 herausragenden Gewichtsteil 2k. Das freie Ende des Armteils 23 trägt ein Ausästungswerkzeug in Form von einem vorzugsweise mit Gleitschuh versehenen Messer 25 mit einer nach hinten gerichteten, in der Stammvorschubrichtung verlaufenden Schneide.

Mit von der gezeigten Lage weggeführten Armen 22 zum Umgeben eines in die Rotoröffnung einschiebenden Baumstammes und Anwerfen des Motors 19, bringen die beim Umlauf des Rotors mit hoher Drehzahl auf die Gewichte 2^l\ ausgeübten Zentrifugalkräfte die Arme 22 dazu, nach innen zum Anliegen gegen den Stamm mit ihren Messern 25 (punktierte Lage) zu schwenken. Bei der von dem Pfeil R gezeigten Drehrichtung geschieht somit in der Längsrichtung des Stammes ein sukzessives Abstechen der Äste. Mit ausgezogenen Linien wird die Lage der Arme für einen Mindestdurchmesser des Stammes gezeigt.

Eventuell könnte die Messerschneide etwas schräggestellt zum Stamm ausgeführt werden, um einen weicheren Eingriff der Äste zu erreichen.

Anstelle zweier Arme könnten mehrere verwendet v/erden, vorzugsweise mit einer gleichmäßig verteilten Placierung zum Ausgleich der Kräfte. Auch ein einziger Arm ist denkbar. - Die Schwenkung der Arme nach innen könnte alternativ durch vorgespannte Federanordnungen, z. B. Zugfedern zwischen dem Armteil 23 und dem Rotor 17, erzielt werden. - Um bei vertikalen Speisewalzen eine Einführung des Stammendes von oben zu ermöglichen, kann der den

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Rotor tragende Ring 18 um eine horizontale Achse kippbar gelagert sein.

In Pig. 5 wird die eine Hälfte einer Ausästungseinheit nach einer dritten Ausführungsform gezeigt. Ein langgestreckter Körper 26 wird um eine Achse 27 von einem Motor 28 getrieben. Auf zwei gegenüberstehenden Stellen des Körpers ist dieser mit vertikalen Messern 29 versehen oder ausgebildet. An dem oberen und unteren Ende jedes Messers ist ein zweites bzw. drittes Messer 30 bzw. 31 um eine Achse 32 bzw. 33 schwenkbar gelagert.

Wenn der an dem Stamm (in der Figur angedeutet) angebrachte Körper 26 mit hoher Drehzahl getrieben wird, werden die Messer 30 und 31 von der Zentrifugalkraft zu der gezeigten Lage mit Anliegen gegen den Stamm, vorzugsweise über Gleitschuhe, geschleudert und hauen die Äste ab, während die Körpermesser 29 als Präser wirken. Zur Entlastung des Stamm vorschubs kann das Werkzeug auch in der diesem Vorschub helfenden Drehrichtung getrieben werden.

Die Länge des Körpermessers entspricht im großen und ganzen dem geringstmöglichen Ausästungsdurchmesser des Stammes. Eine maximale Vergrößerung des Durchmesserbereiches wird durch Lagerung der Messer 30 und 31 in demselben Punkt erhalten (wobei das· Körpermesser verschwindet), jedoch auf Kosten längerer Aststümpfe.

Der Patentanwalt

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Claims

Patentansprüche

1. Staramvorschub- und Ausästungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubteil (F) aus im wesentlichen glatten Friktionsrollen, wie Gummireifen, gebildet wird, und der Ausästungsteil (K) von wenigstens einem an den Stamm anschließenden, beweglich montierten und aktiv wirkenden Ausästungsv/erkzeug (12 in Fig. 1, 2; 25 in Fig. 3» *♦» 30» 3¹ iⁿ Pig· 5) mit minimalen Kraftkomponenten in der Längsrichtung des Stammes gebildet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausästungs- werkzeuge in der Form eines Satzes Schneidwerkzeuge (12), die jeweils von einem zum Stamm führbaren Halteorgan (9) in einer mit der Stammoberfläche im wesentlichen tangentialen Ebene rotierbar getragen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schneidwerkzeug (12) mit zugehörigem Antriebsmotor (11) in dem Ende des Armes (9) angebracht ist, der in einem den Stamm umgebenden festen Rahmen (6) schwenkbar ge lagert ist, und mittels eines Gelenkes (13) mit dem nahe liegenden Arm zum Bewirken einer synchronen Schwenkung der Schneidwerkzeuge durch Beeinflussung eines der Gelenke (13) oder der Arme (9) mittels einer Kraftanordnung (I¹O beweglich verbunden ist.

M. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) in zwei miteinander gelenkbar verbundenen und mittels der Kraftanordnung (14) ausschwenkbaren Hälften vertikal geteilt ist.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (12) Sägeklingen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-¹», dadurch gekennzeich-

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net, daß die Schneiden (12) Rondelle mit daraufliegenden Sägeketten sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (12) aus Messern bestehen.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch feste Gegenschneiden zum Erreichen einer Scherwirkung.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (12) mit Gleitschuhen zur Haltung eines bestimmten Abstandes zum Stamm versehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch einen den Stamm umgebenden,von einem Motor (19) rotierenden Hohlrotor (17) zum schwenkbaren Tragen von mindestens einem vor der Rotoröffnung im wesentlichen in der Radialebene hervorragenden Arm (22), der in seinem Ende das Ausästungswerkzeug (25) trägt, in Form eines Hessers mit der Schneide hauptsächlich in der Längsrichtung des Stammes verlaufend.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (22) hinter seinem Lagerungspunkt (21) in Rotor (17) zur Bildung eines derart orientierten Fliehgewichts (2¹O verlängert ist, daß der Arm beim Betrieb des Hohlrotors nach innen geschwenkt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (20) nach innen, z. B. durch eine Zugfeder, mechanisch vorgespannt ist.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (25) mit Gleitschuh zur Haltung

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- 3 eines bestimmten Abstandes zum Stamm versehen ist.

1*4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlrotor (17) um eine horizontale Achse kippbar gelagert ist, um Einführung des Stammes in den Rotor von oben zu ermöglichen.

15· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein an dem Stamm um eine zur Mittellinie der Vorrichtung rechtwinklige Achse (27) drehbares Element (26) paarweise, frei gelagerte Hesser (30, 3D trägt, die durch die Wirkung der Zentrifugalkraft zum gegabelten Anliegen an den Stamm schleuderbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (26) ein sich längs demselben erstreckendes Messer (29) hat, an dessen respektiven Enden das Messerpaar (30, 3D gelagert ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

die Messer (30, 3D in jedem Paar einen gemeinsamen Lagerungspunkt haben.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausästungswerkzeug eine an sich bekannte Fräskette ist.

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