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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Hackmaschine gemäß Definition
in dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die
bei der Herstellung von Kleinholz verwendeten Hackmaschinen werden
im Allgemeinen in zwei unterschiedliche Klassen abhängig von
ihrem Verfahren, den Holzstamm quer zu schneiden, eingeteilt. Eine
Klasse umfasst Hackmaschinen, in welchen die Holzstämme durch
Abschlagen oder Abscheren quer geschnitten werden, während die
andere Klasse Hackmaschinen umfasst, die in der einen oder anderen
Weise den Holzstamm sägen.
Im Wesentlichen wird bei den Abschlag- oder Abscher-Hackmaschinen
die Spaltung des Holzblockes gleichzeitig mit dem Querschneiden
durchgeführt und
diese Behandlung gibt den Schnittoberflächen ein etwas unebenes unsauberes
unordentliches Aussehen. Aus diesem Grunde werden diese Maschinen insbesondere
in der kommerziellen Produktion von Kleinholz nicht bevorzugt.
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Sägetyp-Hackmaschinen,
welche im Allgemeinen eine Kettensäge oder eine Kreissäge zum Querschneiden
des Holzstamms verwenden, erzeugen saubereres und genaueres Schnittmaterial.
Jedoch kann dasselbe Sägeblatt
nicht zum Spalten des Holzstamms verwendet werden, sodass diese
Maschinen entweder im Allgemeinen in Verbindung mit einer getrennten
Spaltvorrichtung eingesetzt werden, oder indem man das abgeschnittene
Stück des
Holzstammes in eine Zuführung
fallen lässt,
von welcher es mittels eines geeigneten Schiebers durch eine Spaltklinge
gedrückt
wird.
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Das
Problem bei Sägetyp-Hackmaschinen besteht
darin, dass sie in Betrieb langsam und schwierig und umständlich einzusetzen
sind. Die Holzstämme
müssen
im Allgemeinen der Querschneidevorrichtung manuell zugeführt werden,
und in der Spaltvorrichtung müssen
danach die zugeführten
Holzblöcke
oft manuell geführt
werden oder die Vorrichtung benötigt
zumindest eine kontinuierliche Überwachung.
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Das
US Patent 3 862 651 beschreibt eine Hackmaschine, welche die Technologie
des Stands der Technik darstellt. In dieser Lösung wird eine Kettensäge als eine
Querschneide einrichtung verwendet, und die zum Zuführen des
Holzstamms zu der Querschneidevorrichtung verwendete Zuführungseinrichtung
ist eine lange wannenartige Struktur mit einem Förderband auf ihrer Unterseite.
Das Förderband
ist mit dem Schieber der Spaltvorrichtung so verbunden, dass nach
dem Durchdrücken
des zu spaltenden Holzblockes durch die Spaltklinge der Schieber
mit dem Förderband
während
dessen Rücklaufbewegung
in Eingriff steht, und somit den quer zu schneidenden Holzstamm über eine
bestimmte Strecke nach vorne zu der Querschneideeinrichtung bewegt.
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Das
in dem Patent beschriebene Gerät
ist eine ausführbare
Lösung
hinsichtlich der Grundidee, besitzt aber bestimmte Nachteile, die
sie kommerziell nicht ausführbar
machen. Erstens weist ein großer Anteil
der in Kleinholz zu hackenden Holzstämme Krümmungen, gekrümmte Teile
und Bögen
oder Zweige auf. Ein derartiger Holzstamm wird sich in der Zuführungseinrichtung
gemäß dem Patent
nicht nach vorne bewegen, sondern liegt lediglich auf den Rändern der
Wanne auf. Somit muss das Material in diese Vorrichtung rein manuell
eingeführt
werden. Weitere Nachteile sind die Komplexität des Gerätes und die daraus folgende
schlechte Haltbarkeit. In der praktischen Arbeit und unter wechselnden
Arbeitsbedingungen werden die Holzstämme nicht sanft in die als
eine Zuführungseinrichtung
dienenden Wanne eingelegt; stattdessen werden sie mehr oder weniger in
diese geworfen oder fallen gelassen. Daher muss der gesamte Aufbau
der Wanne so einfach und beständig
wie möglich
sein. Das Förderband
auf dem Boden der Wanne gemäß diesem
Patent erfüllt
nicht diese Anforderungen.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung der vorgenannten
Probleme. Eine spezifische Aufgabe der Erfindung ist die Offenbarung
eines neuen Typs einer Hackmaschine, die eine sehr einfache, haltbare
und zuverlässige
Konstruktion aufweist, die einen maximalen Grad an Automatisierung in
der Handhabung des Holzes in Sägetyp-Hackmaschinen ermöglicht.
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Bezüglich der
für die
Erfindung kennzeichnenden Merkmale wird auf die Ansprüche verwiesen.
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Die
Hackmaschine der Erfindung weist eine Querschneideeinrichtung zum
Schneiden eines Holzstammes quer zur Faser auf. Die Querschneideeinrichtung
ist bevorzugt eine Kettensäge,
die entweder hydraulisch oder durch einen Motor angetrieben wird,
wobei es jedoch auch möglich
ist, ein Kreissägeblatt
zu verwenden. Ferner weist die Hackvorrichtung eine Zuführungseinrichtung
zum Zuführen
des Holzstammes in Längsrichtung
zu der Querschneideeinrichtung auf, wobei die Zuführungseinrichtung zwei
langgestreckte Unterstützungsflächen aufweist, die
eine im Wesentlichen nach oben offene Wanne ausbilden, in welche
der zu bearbeitende Holzstamm eingelegt werden kann. Zusätzlich weist
die Hackmaschine eine Spalteinrichtung auf, die mittels eines Spaltzylinders
zum Spalten eines von einem Holzstamm abgeschnittenen Holzblockes
betrieben wird. Gemäß der Erfindung
ist eine von den langgestreckten Unterstützungsoberflächen mit
einer geeigneten Antriebseinrichtung so verbunden, dass die Unterstützungsfläche in der
Längsrichtung
der durch die Unterstützungsoberflächen gebildeten
Wanne vorwärts
und rückwärts, d.h.,
in Längsrichtung
des quer zu schneidenden Holzstamms bewegt werden kann. Zusätzlich sind
gemäß der Erfindung
beide Halteflächen
mit richtungsabhängigen
Halteelementen auf den Innenflächen
der Wanne versehen, die in deren Längsrichtung angeordnet sind,
um zu verhindern, dass sich der Holzstamm in der Wanne in Bezug
auf die Oberfläche
von der Querschneideeinrichtung weg bewegt. Mit anderen Worten,
die Halteelemente in der Längsrichtung
der Wanne sind so gerichtet, dass der darauf abgelegte Holzstamm über diese
in einer Richtung gleiten kann, aber sich in Bezug auf die Halteelemente
in der anderen Richtung nicht bewegen kann. Somit halten, sobald
sich die Unterstützungsflächen in
Längsrichtung
in Bezug zueinander vorwärts
und rückwärts bewegen,
die Halteelemente in den Unterstützungsflächen abwechselnd
den Holzstamm in Bezug auf die entsprechende Unterstützungsfläche unbeweglich,
während
der Holzstamm in Bezug auf die andere Unterstützungsfläche gleitet. Auf diese Weise
bewirkt die Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
der Unterstützungsflächen, dass
sich der Holzstamm in der Halterichtung der Halteelemente bewegt.
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In
einem bevorzugten Falle wird der Spaltzylinder der Spalteinrichtung
als eine Antriebseinrichtung zum Bewegen der beweglichen Unterstützungsfläche verwendet.
Dieses macht es möglich,
dass der Holzstamm bereits nach vorne in die für den nächsten Querschnitt erforderliche
Position bewegt wird, während
das vorher abgeschnittene Stück
gespalten wird.
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Die
Halteelemente sind bevorzugt so angeordnet, dass sie im Wesentlichen
die gesamte Fläche beider
Unterstützungsflächen überdecken.
Daher ist es nicht erforderlich, dass der bearbeitete Holzstamm über seine
gesamte Länge
oder über
die Länge
der Unterstützungsflächen auf
den Unterstützungsflächen liegen
muss; stattdessen reicht z.B. in dem Falle eines krummen Holzstammes
sogar ein weniger als perfekter Kontakt mit den Unterstützungsoberflächen aus,
um einen ausreichenden Griff zum Vorwärtsbewegen des Holzstammes
sicherzustellen. Das Halteelement besteht bevorzugt aus einem Vorsprung
oder einer Zunge, die aus der Unterstützungsoberfläche hervorsteht
und sich zu der Querschneideeinrichtung hin erstreckt, wobei das äußere Ende
des Vorsprungs oder der Zunge eine geeignet gerichtete scharfe Kante
ausbildet. Somit können
die Halteelemente relativ kleine, runde oder winklige, schuppenartige
oder krallenartige Elemente oder längere Querkanten sein. Ein
wesentliches Merkmal der Halteelemente besteht darin, dass deren
Festhalten oder Angriff an dem Holzstamm erheblich in einer Richtung
besser als in der anderen Richtung ist.
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Die
bewegliche Unterstützungsfläche und der
Spaltzylinder sind bevorzugt über
eine Kupplung verbunden, welche es ermöglicht, dass die Spaltbewegung
zum Spalten des Holzstammblockes länger als die Holzstammzuführungsbewegung
gemacht wird. Dieses wird bevorzugt implementiert, indem eine Kupplung
verwendet wird, die ein Umkehrspiel aufweist, welche es dem Spaltzylinder
ermöglicht, sich über eine
Strecke zu bewegen, während
die Unterstützungsfläche unbeweglich
bleibt. Aufgrund dieses Aufbaus gibt es in der Spalteinrichtung
immer einen längeren
Raum als das von dem Holzstamm abzuschneidende Stück, damit
das Stück
in diesen fällt. Daher
wird kein Ende des Stückes
weiter unterstützt, sodass
das Stück
in einer schiefen Position gehalten wird, sondern das Stück fällt immer
in einen Raum, der lange genug ist, um dessen Aufliegen über die gesamte
Länge auf
der Unterseite des Raumes in einer geraden Position zu ermöglichen.
Dieses garantiert, dass die Spalteinrichtung korrekt arbeitet, und dass
das zu spaltende Stück
des Holzstammes immer in der korrekten Position liegt, wenn es in
die Spaltklinge gedrückt
wird.
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In
der Hackmaschine der Erfindung ist es auch möglich, eine Anordnung zu verwenden,
die eine abwechselnde Bewegung beider Unterstützungsflächen zulässt. In diesem Falle bewegt
sich während
eine Oberfläche
sich nach vorne bewegt, die andere nach hinten, was zu einem sehr
schnellen Holzstammzuführungsvorgang
führt.
Insbesondere kann, wenn eine Spalteinrichtung mit zwei nebeneinander
angeordneten Spaltschiebern verwendet wird, die Bewegung des einen
Spaltschiebers mit der ersten Unterstützungsfläche und die Bewe gung des anderen
Spaltschiebers mit einer zweiten Unterstützungsfläche gekoppelt werden. Auf diese
Weise kann die Zuführung,
das Querschneiden und das Spalten des Holzstamms als ein schneller
und kontinuierlicher Prozess implementiert werden.
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Im
Vergleich zu dem Stand der Technik hat die Hackmaschine der Erfindung
erhebliche Vorteile. In der Erfindung wird der Vorgang der Zuführung des Holzstammes
zu der Querschneideeinrichtung unter Verwendung einer sehr einfachen
und zuverlässigen Anordnung
implementiert, die keine komplexen Teile oder beschädigungsempfindliche
Teile aufweist. Somit wird die Handhabung des Holzstamms so leicht und
einfach wie möglich
gemacht, mit anderen Worten, der Holzstamm muss nicht getrennt der
Querschneideeinrichtung zugeführt
werden; stattdessen reicht lediglich ein Einlegen oder sogar Einwerfen des
Holzstammes in die Zuführungswanne,
die durch die Unterstützungsflächen gebildet
wird, aus. Ebenso kann aufgrund des einfachen Aufbaus und der Zuverlässigkeit
der Querschneideeinrichtung, der Zuführungseinrichtung und der Spalteinrichtung
und der Koordination von deren Betrieb, das gesamte Gerät relativ
einfach automatisiert werden, um somit eine Hackmaschine zu erzielen,
die wie die derzeit verwendeten Abscherungstyp-Maschinen den gesamten Hackprozess automatisch
ausführt,
nachdem ein Holzstamm in die Maschine eingegeben ist.
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Nachstehend
wird die Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Hackmaschine gemäß der Erfindung darstellt;
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2 eine
schematische Seitenansicht der Hackmaschine von 1 darstellt.
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Die
in den Zeichnungen dargestellte Hackmaschine weist eine Kettensäge auf,
die eine Querschneideeinrichtung 1 ausbildet, welche bevorzugt durch
einen hydraulischen Motor angetrieben wird. Auf einer Seite der
Querschneideeinrichtung, d.h., vor der Querschneideeinrichtung ist
eine Zuführungseinrichtung 2 angeordnet,
welche aus zwei langgestreckten und ebenen Unterstützungsflächen 5 und 6 besteht,
die in einem Winkel in Bezug zueinander so montiert sind, dass sie
im Wesentlichen eine rechteckige nach oben gerichtet offene Wanne ausbilden.
Die gesamte Fläche
jeder Unterstützungsfläche 5 und 6 ist
im Wesentlichen vollständig
mit gerichteten Halteelementen 7, Vorsprüngen, überdeckt oder
damit versehen. Die Vorsprünge
sind durch die Platten 5 hindurch in eine rechteckige Form
ausgestanzt und an der Platte an einer Seite des Rechtecks befestigt
gelassen worden. Somit ragen die Vorsprünge aus der Ebene der Flächen 5 und 6 nach oben
zu der Querschneidevorrichtung 1 hin, sodass eine scharfe
Kante 8 an deren Ende ausgebildet wird, die zu der Querschneideeinrichtung 1 zeigt.
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Die
Hackmaschine weist eine Spaltvorrichtung 4 auf, die auf
der anderen Seite der Querschneideeinrichtung 1 angeordnet
ist und eine nach oben offene Zuführungswanne 11 aufweist,
in welche das abgeschnittene Stück
eines Holzstammes fallen kann. An dem Ende der Zuführungswanne 11 befindet
sich eine Spaltklinge, welche das Holzstück spaltet, wenn das Letztere
zu der Klinge hin gedrückt wird.
Die Klinge kann eine aufrecht stehende Klinge sein, die das Holz
nur in zwei Teile unterteilt, es ist jedoch auch möglich, an
sich bekannte Kreuzklingen zu verwenden, um den Block in vier Teile
zu schneiden. Der Aufbau kann auch an sich bekannte Einstellanordnungen
enthalten, um eine Höheneinstellung der
gekreuzten Klinge zu ermöglichen.
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Zusätzlich enthält die Spalteinrichtung 4 einen
Spaltschieber 13, der durch einen Spaltzylinder 3 betätigt wird
und so angeordnet ist, dass er den Holzblock in der Wanne 11 durch
die Klinge 12 drückt.
Die Spaltschieber 13 und eine 5 von den Unterstützungsflächen sind
miteinander über
eine Kupplung 9, welche schematisch in 2 dargestellt ist,
verbunden. Aufgrund dieser Kupplung wird, sobald der Spaltschieber 13 durch
den Spaltzylinder 3 zu der Spaltklinge 12 hin
gedrückt
wird, die Unterstützungsfläche 5 ebenfalls
in derselben Richtung im Wesentlichen über dieselbe Strecke bewegt.
Jedoch ist diese Kupplung 9 so implementiert, dass sie
ein bestimmtes Umkehrspiel 10 zulässt, so dass, wenn die Spaltbewegung
beginnt, die Unterstützungsfläche 5 sich
nicht sofort damit zu bewegen beginnt, sondern nur etwa 5–10 cm nach
der Spaltbewegung. Somit ist die Spaltbewegung länger als die Holzstammzuführungsbewegung
für einen
neuen Querschneidevorgang mit dem Ergebnis, dass ein deutlich längerer Raum
als die Länge
des gerade von dem Holzstamm abgeschnittenen Blockes in der Wanne 11 für den Block
ausgebildet wird, so dass der Block unbehindert in diesen Raum fallen
kann.
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Die
in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie
folgt. Wenn ein zu bearbeitender Holzstamm auf die Unterstützungsflächen 5 und 6 gelegt
und die Vorrichtung gestartet wird, ereignet sich Folgendes. Der
Spaltzylinder 3 drückt
den Spaltschieber 13 auf die Spaltklinge 12 zu,
selbst wenn sich dort kein zu spaltender Block befindet. Gleichzeitig
bewegt sich die Unterstützungsfläche 5 in
derselben Richtung, während
die Halteelemente 7 in der Unterstützungsfläche 5 mit dem Holzstamm
in Eingriff stehen, um es dadurch zu der Querschneideeinrichtung
und weiter ziehen. Die Halteelemente 7 in der anderen Unterstützungsfläche 6 gleiten
in dieser Richtung, mit anderen Worten, sie lassen den von der Unterstützungsfläche 5 angetriebenen
Holzstamm darüber
gleiten. Wenn der von dem Spaltzylinder 3 gezogene Spaltschieber 13 in seine
Ausgangsposition zurückkehrt,
kehrt auch die Unterstützungsfläche 5 in
ihre Position direkt gegenüber
der festen Unterstützungsfläche 6 zurück. An diesem
Punkt führt
die Querschneideeinrichtung 1 eine Querschneideaktion aus,
d.h., die Querschneideklinge dreht sich unter Rotation, und sägt dabei
ein Stück
von dem Holzstamm ab. Das Stück
fällt in
die darunter liegende Wanne 11.
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Danach
geht die Klinge 1 in ihre angehobene Position und hält bevorzugt
an. Anschließend
drückt der
Spaltzylinder 3 den Spaltschieber in die Wanne 11,
in welcher der zu spaltende Block liegt. Somit wird der Block durch
die Spaltklinge 12 gedrückt,
welchen ihn in zwei Teile unterteilt. Aufgrund der Kupplung 9 bewirkt
dieselbe Bewegung, dass sich der Holzstamm zwischen den Unterstützungsflächen 5 und 6 nach
vorne über
eine Strecke bewegt, die wiederum etwas kürzer als die durch den Teilungszylinder
bestimmte Bewegung ist. Während
der Rückwärtsbewegung
kehrt die Unterstützungsfläche 5 wiederum in
ihre Position direkt gegenüber
der Unterstützungsfläche 6 zurück. Während dieser
Bewegung halten die Halteelemente 7 in der Unterstützungsfläche 6 den
Holzstamm unbeweglich, während
die Halteelemente in der Unterstützungsfläche 5 entlang
der Oberfläche
des Holzstammes gleiten können.
Somit bleibt der Holzstamm in der Position, in welche er durch die
Unterstützungsfläche 5 während der
vorhergehenden Spaltaktion bewegt wurde.
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Auf
diese Weise wird der Prozess, möglicherweise
vollständig
automatisch, ausgeführt
und während
die Maschine einen Holzstamm quer schneidet und spaltet, kann der
Bediener bereits den nächsten
Holzstamm für
die Behandlung vorbereiten und somit kann die Hackmaschine kontinuierlich ohne
Unterbrechungen durch nur eine einzige Person betrieben werden.
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Die
Erfindung wurde vorstehend im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, obwohl unterschiedliche Ausführungsformen
der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche möglich sind.