EP1704974B1 - Spannen und Befestigen der Messerwerkzeuge einer Lochrotorentrindungsmaschine - Google Patents

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EP1704974B1
EP1704974B1 EP20060006191 EP06006191A EP1704974B1 EP 1704974 B1 EP1704974 B1 EP 1704974B1 EP 20060006191 EP20060006191 EP 20060006191 EP 06006191 A EP06006191 A EP 06006191A EP 1704974 B1 EP1704974 B1 EP 1704974B1
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EP
European Patent Office
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knife
rotor
counter weight
elastic
debarking machine
Prior art date
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EP20060006191
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French (fr)
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EP1704974A3 (de
EP1704974A2 (de
Inventor
Josef Wiedemann
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27LREMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L1/00Debarking or removing vestiges of branches from trees or logs; Machines therefor
    • B27L1/08Debarking or removing vestiges of branches from trees or logs; Machines therefor using rotating rings

Definitions

  • the invention relates to a Lochrotorentring machine with a rotor having a central through hole for performing the tree trunk to be debarked and an outer ring, with a clamping device for knife tools, wherein at least one tangentially in the direction of the tree trunk pivotally mounted knife arm is hinged tocomposingzing on the one in comparison to Weight of the knife arm significantly heavier counterweight acts by centrifugal force.
  • a Lockrotozentiondrungsmeschine of the generic type is from the US-A-3 409 057 and the US-A-3,058,500 known.
  • the counterweight is provided beyond the pivot bearing.
  • the counterweight is provided on the other side of the rotor ring.
  • Measuring arm and counterweight are firmly connected to each other via the shaft, which is rotatably mounted in a bearing of the rotor ring.
  • attenuators are provided in the form of tensionable spring assemblies that act on a lever assembly that is also connected to the shaft.
  • knife assemblies (five) are arranged distributed on a circumferential path.
  • an endless Gummibannband is provided, which is arranged to run over rollers on all counterweights and causes shock absorption.
  • the centrifugal forces are converted due to the leverage laws into usable energy for clamping the knife tools for regulating the contact pressure of the knife to the tree trunk, as well as for independent opening of the knife tools at standstill Rotor exploited, eg with the help of the circulating, prestressed rubber band.
  • the invention is based on the object to improve a clamping device such that each blade assembly is individually shock-damped and thus can avoid unevenness of the tree trunk and is simple in construction to be manufactured and assembled cost.
  • a weight - heavier than the debarking knife - is mounted on the opposite side of the support shaft of the knife tool at a point outside the center of the axle, that with the rotor running by the centrifugal force of each required pressure of the knife towards the center of the axle of the rotor results.
  • This weight can also be arranged offset to the knife shaft axis and connected via an elastic tool according to the law of levers with the blade shaft.
  • the clamping technology according to the invention can be brought from their use and their technical equipment ago in all other rotors suitable for use.
  • the clamping mechanism for the knife tools is mounted on one side of the hole rotor disc, on the opposite side of the disc are the knife tools themselves. Both are connected via a mounted shaft which is fixed to the rotor disc.
  • the torque of the clamping mechanism must first be brought to a shaft, which is usually provided with a keyway.
  • the mounted shaft brings the torque forces on the other side of the rotor disk to the knife tool. It is required in each case a corresponding holder for the torque absorption of the clamping mechanism and the knife tool.
  • the clamping device which is based on centrifugal force for the knife tools, is characterized in that the blade arm is connected via elastic means to the counterweight, whereby torque peaks between the blade arm and counterweight are buffered, but at the same time the centrifugal force is transmitted to the blade arm ,
  • the Lochrotorentring machine has a much heavier compared to the blade counterweight, which is mounted on the blade arm opposite side of the blade holding shaft.
  • the mounted knife holding shafts are mounted on the outer ring of the rotor.
  • the number of knife tools can vary as desired, for. B. from 2 to 8 knives, as well as the direction of rotation of the rotor.
  • the counterweight is mounted on the opposite side of the blade arm at a point outside the center of the knife support shaft that results in the running rotor by the centrifugal force of each required pressure of the knife towards the center of the rotor.
  • the counterweight is to be interpreted in its size so that the necessary knife pressure is ensured taking into account the forces acting on the counterweight centrifugal forces.
  • a self-contained elastic insert is provided which is firmly anchored both in the counterweight and in the blade holding shaft by suitable shaping and machining.
  • the material for the elastic insert can be chosen arbitrarily, but with the proviso that it is suitable to buffer all torque peaks between knife arm and counterweight.
  • the regulation of the blade voltage is determined exclusively by the speed of the rotor.
  • the centrifugal force is transmitted here, at the same time also achieves the desired damping.
  • the elastic aids such as rubber bands, springs and hydraulic components on the counterweight, they can work on both thrust and traction.
  • the elastic tools can be attached, depending on the arrangement - right or left of the blade shaft taking into account the lever law - and texture on thrust or tensile force base in order to achieve the effects described.
  • the aids must always be slightly biased.
  • the clamping mechanism and the knife tool are mounted together on one side of the rotor disc, with no interposed shaft with Keilnutfactn. On the opposite side of the rotor disk is only the receptacle for the ball bearing.
  • the knife tool can be bolted in a further embodiment directly to the socket on which the clamping mechanism is mounted by means of screws and cone nuts, such as a truck wheel.
  • the clamping mechanism and the knife tool can also be mounted on a fixedly mounted on the rotor disk shaft journals.
  • a cover plate can be provided between the knife tool and the clamping mechanism.
  • Fig. 1 shows a hole rotor in front view with respect to the mounted on the outer ring of the rotor 8 knife tools, the stored blade holding shafts 4 and their center axes.
  • the number of knife tools can vary as desired, for. B. from 2 to 8 knives, as well as the direction of rotation of the rotor.
  • the counterweight 2 is compared to the knife arm 1 much heavier.
  • Knife arm 1 and counterweight 2 are each opposite to each other at the ends of the blade holding shafts 4 with the resulting flight zones a u. b arranged.
  • Fig. 2 shows a perforated rotor according to the invention in rear view with respect to the attached to the outer ring of the rotor 8 counterweights 2, the mounted blade holding shafts 4 and between the blade shaft 4 and counterweight 2 incorporated elastic insert 3.
  • knife arm 1 and counterweight 2 are each opposite to each other at the ends of the blade holding shafts 4 with the resulting flight zones a u. b arranged.
  • Fig. 3 shows the mounted blade shaft 4, at one end of the blade arm and at the other end of the counterweight 2 are attached.
  • Knife arm 1 and counterweight 2 are in turn mounted and fixed to the outer ring of the hole rotor 8.
  • the elastic insert 3 between knife arm 1 and counterweight 2 is necessary to buffer jerky torque changes of the blade arm 1 in its effect on the counterweight 2.
  • a star-shaped rubber buffer is selected, which is firmly anchored once with its toothing in the toothing of the knife shaft 4 and once in the toothing of the counterweight 2.
  • the elastic insert 3 is movable in any direction, it can easily rotate between its two gears.
  • Fig. 4 shows the rear view of the hole rotor with the counterweight 2 for the debarking and the arrangement of additional tools (6) with low clamping force for knife span and closing the knife, such.
  • B rubber band, spring, hydraulic component.
  • the additional blade tensioning means 6 assumes here a certain proportion of the balancing effect of the counterweight 2 on the centrifugal force tendency of the blade arms 1, so that it can be selected somewhat more easily.
  • the percentage of counterweight 2 and tool 6 for knife margins on the increase of the knife pressure can be chosen arbitrarily.
  • Fig. 5 shows the rear view of the hole rotor with the counterweight 2 for the debarking knife and the arrangement of additional aids 7 (such as rubber band, spring, hydraulic component) with low clamping force for knife clamping and opening the knife.
  • aids 7 reduce the centrifugal forces occurring in the counterweight 2 to their traction.
  • the counterweight 2 must therefore be chosen heavier by the tensile force of the aid 7 in order to maintain the blade contact pressure constant. With decreasing rotor speed or at a standstill of the rotor then pulls the elastic tool 7 due to its stored energy in the counterweight 2 to the rotor center, which has the consequence that the knife tools open automatically.
  • the tools used 7, depending on their nature and arrangement, work on the counterweight 2 on both thrust and traction.
  • Fig. 6 shows the offset to the knife shaft axis 4a on the side facing away from the knife tools side of the rotor outer ring 8 (bearing 9) counterweights 2a with the elastic tools 10, via which they are 2a connected to the blade shaft 4a according to the lever law.
  • these 10 can work on thrust or traction.
  • the application example shows the tension variant.
  • the elastic aids 11 corresponding to the tools 6 and 7 be considered taking into account the lever law, depending on the nature and arrangement of the counterweight 2a act on thrust or traction.
  • Aid 11 are attached taking into account the leverage law.
  • elastic connection 10 of counterweight 2a and knife support shaft 4a - it can be mounted in several variants - is the in Fig. 3 shown, stored in elastic insert 3 superfluous.
  • Fig. 7 shows in cross section a rotor disk 8 with the top mounted pulley 20.
  • To the left of the rotor disk 8 is the rotary joint (ball bearing) 9.
  • To the right of the rotor disk 8 is fixed to the rotor disk shaft 16 with the seated ball bearing 15 can be seen.
  • the backup of the two ball bearings 9, 15 via lock nuts 15 a.
  • the bush 13 On the two ball bearings 15, the bush 13 is seated, on this bushing 13, in turn, the entire clamping mechanism, which is anchored on both the sleeve 13 and the rotor disk 8. Laterally on this bush 13, on the side facing away from the rotor, threaded holes 12a are incorporated into this, which allow the attachment of a knife tool by means of screws 12 and cone nuts directly to the bushing 13 clearance.
  • the ball bearing 9 for receiving the rotor disk 8 can optionally also be placed below the clamping mechanism.
  • a cover plate 4 is installed between the knife tool and clamping mechanism.
  • Fig. 8 shows the attachment of an essential compared to the main blade 23 additional blade 21 on the arm 1 of a knife tool. It is screwed with the cone screws 12 laterally on the blade arm 1. The necessary stability brings the main blade 23. The main blade arm 1 is kept a little shorter and the additional blade 21 much weaker than the main blade 23 is selected.
  • Fig. 9 also shows the attachment of an additional blade 21 on the main blade 23, but here approximately on the last quarter of the main blade length.

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Description

  • 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 Außenzing mindestens ein tangential in Richtung des Baumstammes verschwenkbar gelagerter Messerarm angelenkt ist, auf den ein im Vergleich zum Gewicht des Messerarms wesentlich schwereres Gegengewicht durch Fliehkraftausübung wirkt.
  • Eine Lockrotozentiondrungsmeschine der gattungsgemäßen Art ist aus der US-A-3 409 057 und der US-A-3 058 500 bekannt. In Verlängerung zum Messerarm ist über das Schwenklager hinausgehend das Gegengewicht jeweils vorgesehen. Bei einer Ausführung in der US-A-3 058 500 ist das Gegengewicht auf der anderen Seite des Rotorringes vorgesehen. Messearm und Gegengewicht sind über die Welle, die drehbar in einem Lager des Rotorringes gelagert ist, fest miteinander verbunden. Des Weiteren sind in anderen Ausführungsbeispielen Dämpfungsglieder in Form spannbarer Federanordnungen vorgesehen, die auf eine Hebelanordnung wirken, die mit der Welle ebenfalls verbunden ist. Mehrere derartige Messeranordnungen (fünf) sind auf einer Umfangsbahn verteilt angeordnet. In einer weiteren Alternative ist ein endloses Gummispannband vorgesehen, das über Rollen an allen Gegengewichten verlaufend angeordnet ist und eine Schockdämpfung bewirkt.
  • Bei den bekannten Ausführungen werden die Fliehkräfte auf Grund der Hebelgesetze in nutzbare Energie für das Spannen der Messerwerkzeuge zur Regulierung des Anpressdrucks der Messer an den Baumstamm umgewandelt, sowie zum selbständigen Öffnen der Messerwerkzeuge bei Stillstand des Rotors ausgenutzt, z.B. unter Zuhilfenahme des umlaufenden, vorgespannten Gummibandes.
  • Bei anderen bekannten Lochrotorentrindungsmaschinen werden die Messerwerkzeuge mit folgenden Vorrichtungen direkt gespannt: Hydraulikzylindern, Hydrospeichern, Luftfederung, Federn oder Gummibändern. Diese Vorrichtungen liefern, egal, ob der Rotor läuft oder nicht, immer einen konstanten Anpressdruck. Sie sind aufwendig und anfällig und arbeiten nicht im Einklang mit dem Rotor und den Messerwerkzeugen.
  • Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Spanneinrichtung derart zu verbessern, dass jede Messeranordnung einzeln schockgedämpft ist und damit Unebenheiten des Baumstammes ausweichen kann und einfach aufgebaut ist, um kostengünstig hergestellt und montiert werden zu können.
  • Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung der Spanneinrichtung gemäß der im Anspruch 1 angegebenen Lehre.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Durch die Erfindung wird erreicht, dass ein Gewicht - schwerer als das Entrindungsmesser - so auf der gegenüberliegenden Seite der Haltewelle des Messerwerkzeugs an einem Punkt außerhalb der Achsmitte angebracht wird, dass sich bei laufendem Rotor durch die Fliehkraft der jeweils erforderliche Druck der Messer hin zur Achsmitte des Rotors ergibt.
  • Dieses Gewicht kann auch versetzt zur Messerwellenachse angeordnet und über ein elastisches Hilfsmittel nach dem Hebelgesetz mit der Messerwelle verbunden sein.
  • Bei Erreichen der gewünschten Drehzahl des Rotors wird somit auch der gewünschte Messerdruck am Baumstamm erreicht. Der Messerdruck verstellt sich von alleine, je nachdem, mit welcher Drehzahl der Rotor läuft.
  • Die Zuhilfenahme der Fliehkraft zur Regulierung des Drucks der Messerwerkzeuge an den Baumstamm weist folgende Vorteile auf:
  • Zusätzliche Spanneinrichtungen zum Anpressen der Messerwerkzeuge, während der Rotor in Betrieb ist, werden überflüssig. Unnötiger technischer Aufwand entfällt. Der Lochrotor und die Messerwerkzeuge arbeiten im Einklang. Beim Stillstand des Rotors öffnen sich die Messerwerkzeuge unter Zuhilfenahme von vorgespannten Gummibändern oder Federn, bei laufendem Rotor schließen sie sich. Der Druck der Messerwerkzeuge ist über die Drehzahl des Rotors individuell einstellbar. Die Messer fressen sich bei ruckartigem Stillstand des Rotors nicht mehr in den Baumstamm.
  • Die erfindungsgemäße Spanntechnik kann von ihrer Verwendung und ihrer technischen Ausstattung her bei allen anderen dazu geeigneten Rotoren zum Einsatz gebracht werden.
  • Bei bisherigen Lochrotorentrindungsmaschinen ist der Spannmechanismus für die Messerwerkzeuge auf einer Seite der Lochrotorscheibe angebracht, auf der gegenüberliegenden Seite der Scheibe befinden sich die Messerwerkzeuge selbst. Beide sind über eine gelagerte Welle, die an der Rotorscheibe befestigt ist, verbunden.
  • Als Nachteile dieser Konstruktion sind zu nennen:
  • Das Drehmoment des Spannmechanismus muss erst auf eine Welle gebracht werden, die meist mit einer Keilnut versehen ist. Die gelagerte Welle bringt die Drehmomentkräfte auf die andere Seite der Rotorscheibe zum Messerwerkzeug. Es wird jeweils eine entsprechende Halterung für die Drehmomentaufnahme des Spannmechanismus und des Messerwerkzeugs benötigt.
  • Nach der Erfindung ist es hingegen möglich, den Spannmechanismus und das Messerwerkzeug in eine Kraftlinie einzubringen, indem auf der einen Seite der Rotorscheibe nur deren Kugellageraufnahme angebracht ist, auf der gegenüberliegenden Seite der Spannmechanismus und die Messerwerkzeugbefestigung. Hierdurch wird ein direkter Kraftfluss zwischen Spannmechanismus und Messerwerkzeug ohne eine Verbindungswelle hergestellt.
  • Die Spanneinrichtung nach der Erfindung, die auf Fliehkraftbasis für die Messerwerkzeuge beruht, zeichnet sich dadurch aus, dass der Messerarm über elastische Mittel mit dem Gegengewicht verbunden ist, wodurch Drehmomentspitzen zwischen Messerarm und Gegengewicht abgepuffert werden, zugleich aber auch die Fliehkraft auf den Messerarm übertragen wird. Die Lochrotorentrindungsmaschine weist ein im Vergleich zum Messerarm wesentlich schwereres Gegengewicht auf, das an der dem Messerarm gegenüberliegenden Seite der Messerhaltewelle angebracht ist. Die gelagerten Messerhaltewellen sind am Außenring des Rotors angebracht. Die Anzahl der Messerwerkzeuge kann beliebig variieren, z. B. von 2 bis zu 8 Messern, ebenso die Drehrichtung des Rotors. Das Gegengewicht ist auf der gegenüberliegenden Seite zum Messerarm so an einem Punkt außerhalb der Achsmitte der Messerhaltewelle angebracht, dass sich bei laufendem Rotor durch die Fliehkraft der jeweils erforderliche Druck der Messer hin zur Achsmitte des Rotors sich ergibt. Das Gegengewicht ist in seiner Größe so auszulegen, dass der notwendige Messerdruck unter Berücksichtigung der auf das Gegengewicht wirkenden Fliehkräfte gewährleistet ist.
  • Zwischen der gelagerten Messerhaltewelle und dem Gegengewicht ist ein in sich gelagerter elastischer Einsatz vorgesehen, der sowohl im Gegengewicht als auch in der Messerhaltewelle durch geeignete Formgebung und Bearbeitung fest verankert ist. Das Material für den elastischen Einsatz kann beliebig gewählt werden, jedoch mit der Maßgabe, dass es dazu geeignet ist, alle Drehmomentspitzen zwischen Messerarm und Gegengewicht abzupuffern. Die Regulierung der Messerspannung wird ausschließlich von der Drehzahl des Rotors bestimmt.
  • Zusätzlich zu den Gegengewichten können weitere Hilfsmittel mit geringer Spannkraft zum Spannen und Schließen der Messerwerkzeuge, z. B. Gummibänder, Federn, Hydraulikkomponenten eingesetzt werden. Diese Hilfsmittel werden in geeigneter Weise am Gegengewicht angebracht und können je nach ihrer Beschaffenheit und Anordnung zu dem Gegengewicht auf Schubkraft- oder auf Zugkraftbasis arbeiten. Das Gegengewicht kann bei zusätzlichem Einsatz der Hilfsmittel etwas leichter gewählt werden. Der prozentuale Anteil von Gegengewicht und Hilfsmittel zum Spannen und leichten Schließen der Messerwerkzeuge kann ebenfalls beliebig gewählt werden. Die Hilfsmittel müssen bei geschlossenen Messern leicht vorgespannt sein.
  • Zusätzlich zu den Gewichten können weitere elastische Hilfsmittel, wie z. B. Gummibänder, Federn und Hydraulikkomponenten, mit geringer Spannkraft angebracht werden, die sich bei rotierendem Rotor erfindungsgemäß über die auf das Gewicht, versetzt zur Messerwelle gelagert, einwirkenden Zentrifugalkräfte mit Energie aufladen und diese dann zum Öffnen der Messerwerkzeuge bei Drehzahlabfall und Stillstand des Rotors abgeben. Diese Hilfsmittel werden in geeigneter Weise am Gegengewicht angebracht und können je nach ihrer Beschaffenheit und Anordnung zu den Gegengewichten auf Schubkraft- und auch auf Zugkraftbasis arbeiten. Das Gegengewicht muss um die Zugkraft des elastischen Hilfsmittels schwerer gewählt werden, damit sich das elastische Hilfsmittel über das Gegengewicht bei rotierendem Rotor mit der entsprechenden Zentripetalkraftenergie aufladen kann. Die Hilfsmittel müssen bei offenen Messern leicht vorgespannt sein.
  • Wenn das Gegengewicht versetzt zur Messerwellenachse auf der von den Messerwerkzeugen abgewandten Seite des Rotoraußenrings gelagert ist und über ein elastisches Hilfsmittel nach dem Hebelgesetz mit der Messerwelle verbunden ist, wird die Fliehkraft hierüber übertragen, zugleich auch die gewünschte Dämpfung erzielt. Je nach Beschaffenheit und Anordnung der elastischen Hilfsmittel, wie z. B. Gummibänder, Federn und Hydraulikkomponenten am Gegengewicht, können sie sowohl auf Schubkraft- als auch auf Zugkraftbasis arbeiten. An diesen versetzt zur Messerwellenachse angeordneten Gegengewichten können wiederum die elastischen Hilfsmittel angebracht werden, je nach Anordnung - rechts oder links von der Messerwelle unter Berücksichtigung des Hebelgesetzes - und Beschaffenheit auf Schubkraft- oder Zugkraftbasis, um die beschriebenen Effekte erzielen zu können. Die Hilfsmittel müssen immer leicht vorgespannt sein.
  • Der Spannmechanismus und das Messerwerkzeug sind gemeinsam auf einer Seite der Rotorscheibe angebracht, ohne zwischengelagerte Welle mit Keilnutaufnahmen. Auf der gegenüberliegenden Seite der Rotorscheibe befindet sich nur die Aufnahme für das Kugellager.
  • Das Messerwerkzeug kann in weiterer Ausgestaltung direkt an der Buchse, auf welcher der Spannmechanismus angebracht ist, mittels Schrauben und Konusmuttern, wie ein LKW-Rad, angeschraubt sein. Der Spannmechanismus und das Messerwerkzeug können aber auch auf einem fest an der Rotorscheibe angebrachten Wellenzapfen gelagert sein. Des Weiteren kann zwischen dem Messerwerkzeug und dem Spannmechanismus ein Abdeckblech vorgesehen sein.
  • An einem etwas verkürzten Messerarm kann mittels zweier Schrauben mit darauf angebrachten Konusmuttern oder sonstigen Nutmuttern ein im Vergleich zum Hauptmesser wesentlich verkleinertes Entrindungsmesser seitlich befestigt werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Abb. 1
    einen Lochrotor mit am Außenring angebrachten Messerwerkzeugen,
    Abb. 2
    eine erfindungsgemäß ausgestaltete Verbindung zwischen Messerarm und Gegengewicht,
    Abb. 3
    eine perspektivische Detaildarstellung der Spanneinrichtung,
    Abb. 4
    eine Spanneinrichtung mit zusätzlichen Hilfsmitteln,
    Abb. 5
    eine andere Anordnung von Hilfsmitteln,
    Abb. 6
    eine Anordnung unter Verwendung von elastischen Hilfsmitteln zur Verbindung des Gegengewichtes mit dem schwenkbaren Messerarm bei getrennter Anordnung des Gegengewichtes,
    Abb. 7
    eine einseitige Lagerung der Messerwelle,
    Abb. 8
    eine Anordnung eines Haupt- und eines Zusatzmessers am Arm des Messerwerkzeugs und
    Abb. 9
    eine andere Anordnung des Zusatzmessers.
  • Abb. 1 zeigt einen Lochrotor in Vorderansicht mit Blick auf die am Außenring des Rotors 8 angebrachten Messerwerkzeuge , die gelagerten Messerhaltewellen 4 und deren Achsmitten. Die Anzahl der Messerwerkzeuge kann beliebig variieren, z. B. von 2 bis zu 8 Messern, ebenso die Drehrichtung des Rotors. Abb. 1 zeigt einen rechtsumlaufenden Rotor mit der Flugzone a = Zentrifugalkraft des Messerarms 1, sowie der Flugzone b = Zentrifugalkraft des Gegengewichts 2 des auf der hinteren Seite der Messerwelle 4 angebrachten Gegengewichts 2. Das Gegengewicht 2 ist im Vergleich zum Messerarm 1 wesentlich schwerer. Durch das Drehen des Rotors und die dabei auftretenden Fliehkräfte a u. b wird der Kraftarm mit dem größeren Drehmoment (= im Vergleich zum Messerarm 1 schwereres Gegengewicht 2) nach außen und als Folge davon werden der Kraftarm mit dem kleineren Drehmoment (= der des Messerarms 1) nach innen und so die Messer automatisch an den Baumstamm gedrückt.
  • Messerarm 1 und Gegengewicht 2 sind jeweils einander gegenüber an den Enden der Messerhaltewellen 4 mit den sich daraus ergebenden Flugzonen a u. b angeordnet.
  • Abb. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Lochrotor in Rückansicht mit Blick auf die am Außenring des Rotors 8 angebrachten Gegengewichte 2, die gelagerten Messerhaltewellen 4 und den zwischen Messerwelle 4 und Gegengewicht 2 eingearbeiteten elastischen Einsatz 3. Messerarm 1 und Gegengewicht 2 sind jeweils einander gegenüber an den Enden der Messerhaltewellen 4 mit den sich daraus ergebenden Flugzonen a u. b angeordnet.
  • Abb. 3 zeigt die gelagerte Messerwelle 4, an deren einem Ende der Messerarm und an deren anderem Ende das Gegengewicht 2 angebracht sind. Zwischen Messerwelle 4 und Gegengewicht 2 befindet sich ein in sich gelagerter elastischer Einsatz 3. Messerarm 1 und Gegengewicht 2 sind wiederum am Außenring des Lochrotors 8 gelagert und befestigt. Der elastische Einsatz 3 zwischen Messerarm 1 und Gegengewicht 2 ist nötig, um ruckartige Drehmomentänderungen des Messerarms 1 in seiner Wirkung auf das Gegengewicht 2 abzupuffern.
  • Im Ausführungsbeispiel wird ein sternförmiger Gummipuffer gewählt, der einmal mit seiner Verzahnung in der Verzahnung der Messerwelle 4 und einmal in der Verzahnung des Gegengewichts 2 fest verankert ist. Der elastische Einsatz 3 ist in jede Richtung hin beweglich, er kann sich zwischen seinen beiden Verzahnungen leicht in sich drehen.
  • Es ist eine variable Formgebung möglich. Sie muss aber so erfolgen, dass der elastische Einsatz alle Drehmomentspitzen zwischen dem Messerarm 1 und dem Gegengewicht 2 abpuffern kann. 5 bezeichnet die Lagerung der Messerwelle 4.
  • Abb. 4 zeigt die Rückansicht des Lochrotors mit dem Gegengewicht 2 für das Entrindungsmesser und der Anordnung zusätzlicher Hilfsmittel (6) mit geringer Spannkraft zum Messerspannen und Schließen der Messer , wie z. B. Gummiband, Feder, Hydraulikkomponente. Die eingesetzten Hilfsmittel 6 können, je nach ihrer Beschaffenheit und Anordnung, am Gegengewicht 2 auf Schubkraft- als auch auf Zugkraftbasis arbeiten. Mit Hilfe dieser zusätzlichen Messerspannmittel 6 werden die Messerwerkzeuge beim Auslaufen des Rotors mit einem geringen Anpressdruck am Baumstamm bzw. zur Achsmitte des Rotors hin gehalten.
  • Das zusätzliche Messerspannmittel 6 übernimmt hier einen gewissen Anteil der ausgleichenden Wirkung des Gegengewichts 2 auf das Fliehkraftbestreben der Messerarme 1, so dass dieses etwas leichter gewählt werden kann. Der prozentuale Anteil von Gegengewicht 2 und Hilfsmittel 6 zum Messerspannen an der Erhöhung des Messerdrucks kann beliebig gewählt werden.
  • Abb. 5 zeigt die Rückansicht des Lochrotors mit dem Gegengewicht 2 für das Entrindungsmesser und der Anordnung zusätzlicher Hilfsmittel 7 (wie z. B. Gummiband, Feder, Hydraulikkomponente) mit geringer Spannkraft zum Messerspannen und Öffnen der Messer . Diese Hilfsmittel 7 mindern die beim Gegengewicht 2 auftretenden Fliehkräfte um ihre Zugkraft. Das Gegengewicht 2 muss daher um die Zugkraft des Hilfsmittels 7 schwerer gewählt werden, um den Messeranpressdruck konstant aufrecht erhalten zu können. Bei nachlassender Rotorgeschwindigkeit oder bei einem Stillstand des Rotors zieht dann das elastische Hilfsmittel 7 auf Grund seiner in ihm gespeicherten Energie das Gegengewicht 2 zur Rotormitte hin, was zur Folge hat, dass sich die Messerwerkzeuge automatisch öffnen. Die eingesetzten Hilfsmittel 7 können, je nach ihrer Beschaffenheit und Anordnung, am Gegengewicht 2 sowohl auf Schubkraft- als auch auf Zugkraftbasis arbeiten.
  • Abb. 6 zeigt die versetzt zur Messerwellenachse 4a auf der von den Messerwerkzeugen abgewandten Seite des Rotoraußenrings 8 gelagerten (Lager 9) Gegengewichte 2a mit den elastischen Hilfsmitteln 10, über die sie 2a mit der Messerwelle 4a nach dem Hebelgesetz verbunden sind. Je nach Beschaffenheit und Anordnung der elastischen Hilfsmittel 10 am Gegengewicht 2a können diese 10 auf Schubkraft- oder Zugkraftbasis arbeiten. Im Anwendungsbeispiel ist die Zugkraftvariante abgebildet. Zusätzlich können an diesen versetzt zur Messerwellenachse 4a angeordneten Gegengewichten 2a wiederum die elastischen Hilfsmittel 11, die den Hilfsmitteln 6 und 7 entsprechen, unter Berücksichtigung des Hebelgesetzes angebracht sein, die je nach Beschaffenheit und Anordnung am Gegengewicht 2a auf Schubkraft- oder Zugkraftbasis wirken. Bei diesem Anwendungsbeispiel handelt es sich um den Fall, dass die Messer bei Rotorstillstand geschlossen gehalten werden. Soll ein Öffnen der Messerwerkzeuge erreicht werden, müssen auf den versetzt angeordneten Gegengewichten 2a die
  • Hilfsmittel 11 unter Berücksichtigung des Hebelgesetzes angebracht werden. Durch die elastische Verbindung 10 von Gegengewicht 2a und Messerhaltewelle 4a - sie kann in mehreren Varianten angebracht sein - wird der in Abb. 3 gezeigte, in sich gelagerte elastische Einsatz 3 überflüssig.
  • Abb. 7 zeigt im Querschnitt eine Rotorscheibe 8 mit der oben angebrachten Riemenscheibe 20. Links von der Rotorscheibe 8 befindet sich die Drehverbindung (Kugellager) 9. Rechts von der Rotorscheibe 8 ist der an der Rotorscheibe fest angebrachte Wellenzapfen 16 mit dem darauf sitzenden Kugellager 15 zu sehen. Die Sicherung der beiden Kugellager 9, 15 erfolgt über Sicherungsmuttern 15a.
  • Auf den beiden Kugellagern 15 sitzt die Buchse 13, auf dieser Buchse 13 wiederum der gesamte Spannmechanismus , der sowohl auf der Buchse 13 als auch an der Rotorscheibe 8 verankert ist. Seitlich an dieser Buchse 13, auf der vom Rotor abgewandten Seite, sind Gewindebohrungen 12a in diese eingearbeitet, die das Anbringen eines Messerwerkzeugs mittels Schrauben 12 und Konusmuttern unmittelbar an der Buchse 13 spielfrei ermöglichen. Das Kugellager 9 für die Aufnahme der Rotorscheibe 8 kann wahlweise auch unterhalb des Spannmechanismus platziert sein. Um die Verschmutzung des Spannmechanismus zu verhindern, wird zwischen Messerwerkzeug und Spannmechanismus ein Abdeckblech 4 eingebaut.
  • Abb. 8 zeigt die Anbringung eines im Vergleich zum Hauptmesser 23 wesentlich verkleinerten Zusatzmessers 21 an dem Arm 1 eines Messerwerkzeugs. Es wird mit den Konusschrauben 12 seitlich auf den Messerarm 1 aufgeschraubt. Die notwendige Stabilität bringt das Hauptmesser 23. Der Hauptmesserarm 1 wird etwas kürzer gehalten und das Zusatzmesser 21 wesentlich schwächer als das Hauptmesser 23 ausgewählt.
  • Abb. 9 zeigt ebenfalls die Anbringung eines Zusatzmessers 21 am Hauptmesser 23, allerdings hier ca. auf dem letzten Viertel der Hauptmesserlänge.
  • Mit dieser Konstruktion wird ein effizienter Kraftfluss vom Spannmechanismus hin zum Messerwerkzeug erreicht, die Keilnutaufnahmen und die gelagerte Welle sowie die jeweiligen Halterungen für die Drehmomentaufnahme des Spannmechanismus und des Messerwerkzeugs werden eingespart.

Claims (13)

  1. Lochrotorentrindungsmaschine mit einem Rotor (8) mit einem zentrischen Durchgangsloch zum Durchführen des zu entrindenden Baumstammes und einem Außenring, mit einer Spanneinrichtung für Messerwerkzeuge, wobei an Außenring mindestens ein tangential in Richtung des Baumstammes verschwenkbar gelagerter Messerarm (1) angelenkt ist, auf den ein im Vergleich zum Gewicht des Messerarms (1) wesentlich schwereres Gegengewicht (2) durch Fliehkraftausübung wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerarm (1) über elastische Mittel (3, 10) mit dem Gegengewicht (2, 2a) verbunden ist und das Gegengewicht (2, 2a) in seiner Größe so ausgelegt ist, dass der notwendige Messerdruck unter Berücksichtigung der auf den Messerarm (1) wirkenden Fliehkräfte des Gegengewichtes (2) gewährleistet ist.
  2. Lochrotorentzindungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (2) auf der gegenüberliegenden Seite zum Messerarm (1) so an einem Punkt außerhalb der Achsmitte der Messerarmhaltewelle (4) angebracht ist, dass sich bei laufendem Rotor durch die Fliehkraft der jeweils erforderliche Druck der Messer hin zur Achsmitte des Rotors einstellt.
  3. Lochrotorentzindungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerarm (1) und das Gegengewicht (2) um eine gemeinsame Achse verschwenkbar angeordnet sind, dass das elastische Mittel (3) als elastischer Einsatz ausgebildet ist und zwischen einer drehbar gelagerten Messerhaltewelle (4), an der der Messerarm (1) befestigt ist, und dem Gegengewicht (2) vorgesehen ist.
  4. Lochrotorentzindungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regulierung der Messerspannung und damit die Anlagekraft des Messerwerkzeugs an dem Baumstamm von der Drehzahl des Rotors bestimmt ist.
  5. Lochrotorentandungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Gewichten (2) weitere Hilfsmittel (6) mit geringer Spannkraft zum Spannen und Schließen der Messerwerkzeuge (1), insbesondere Gummibänder, Federn, Hydraulikkomponenten, vorgesehen sind, die in geeigneter Weise am Gegengewicht (2) angebracht sind und je nach ihrer Beschaffenheit und Anordnung auf das Gegengewicht (2) eine Schubkraft- oder eine Zugkraftkomponente ausüben, wobei die Hilfsmittel (6) bei geschlossenen Messern leicht vorgespannt sind.
  6. Lochrotorentandungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich an den Gegengewichten (2, 2a) weitere elastische Hilfsmittel (7), insbesondere Gummibänder, Federn und Hydraulikkomponenten mit geringer Spannkraft angebracht sind, die sich bei rotierendem Rotor über die auf das Gegengewicht (2, 2a) einwirkenden Zentrifugalkräfte mit Energie aufladen und diese zum Öffnen der Messerwerkzeuge bei Drehzahlabfall und Stillstand des Rotors abgeben,. wobei das Gegengewicht (2, 2a) um die Zugkraftkomponente des elastischen Hilfsmittels (7) schwerer gewählt ist, damit das elastische Hilfsmittel (7) über das Gegengewicht (2 2a) bei rotierendem Rotor mit der notwendigen Zentripetalkraftenergie aufladbar ist und die Hilfsmittel (7) bei offenen Messern leicht vorgespannt sind.
  7. Lochrotorentandungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (2 a) versetzt zur Messerwellenachse auf der von den Messerwerkzeugen (1) abgewandten Seite des Rotoraußenrings (8) gelagert und über ein elastisches Hilfsmittel (10) nach dem Hebelgesetz mit der Messerwelle (4 a) verbunden ist.
  8. Lochrotorentwindungsmasehine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenring gleichmäßig verteilt mehrere Messerwerkzeuge vorgesehen sind
  9. Lochrotorentwindungsmasehine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (2) und das Messerwerkzeug sowie die elastischen Mittel (3, 10) auf einer Seite der Rotorscheibe (9) angebracht sind.
  10. Lochrotorentwindungsmasehine nach Anspruch 3, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messerwerkzeug an einer Buchse (13), auf welcher die elastischen Mittel (3) angebracht sind, mittels Schrauben und Konusmuttern (12) angeschraubt ist.
  11. Lochrotorentwindungsmasehine nach Anspruch 3, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Mittel (3) und das Messerwerkzeug auf einem fest an der Rotorscheibe (9) angebrachten Wellenzapfen (6) gelagert sind.
  12. Lochrotorentwindungsmasehine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Messerwerkzeug und dem elastischen Mittel (3) ein Abdeckblech (7) befindet.
  13. Lochrotorentwindungsmasehine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem etwas verkürzten Messerarm mittels zweier Schrauben mit darauf angebrachten Konusmuttern (2) oder sonstigen Nutmuttern ein im Vergleich zum Hauptmesser wesentlich verkleinertes Entrindungsmesser seitlich befestigt ist.
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