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Dokumentenidentifikation DE10016690A1 12.10.2000
Titel Vorrichtung zum Bearbeiten von Baumstämmen
Anmelder Wolf, Johann, Appenzell, CH
Erfinder Wolf, Johann, Appenzell, CH;
Dale, Sanborn, South Waterford, Me., US
Vertreter W. Seeger und Kollegen, 81369 München
DE-Anmeldedatum 04.04.2000
DE-Aktenzeichen 10016690
Offenlegungstag 12.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.10.2000
IPC-Hauptklasse B27L 1/00
Zusammenfassung Eine Vorrichtung zum Entrinden von Baumstämmen 10 besitzt in einem Maschinengestell 1 zwei Reihen 2 von Rollen 3, die zur Vorschubrichtung (Pfeil 11) schräggestellt sind. Ein Baumstamm 10 wird von diesen drehangetriebenen Rollen 3 in Drehung um seine Längsachse versetzt und dabei vorgeschoben. Zum Entrinden ist eine Fräswalze 20 vorgesehen, die oberhalb der Rollen 3 angeordnet ist, und in einer Gabel 22 gelagert ist, die einerseits um eine zur Vorschubrichtung (Pfeil 11) parallele Achse und andererseits um eine zur Vorschubrichtung senkrechte Achse verschwenkbar ist. Durch diese Lagerung der Fräswalze 20 kann sie sich Krümmungen, Verwachsungen usw. des Baumstammes 10 anpassen. Hingegen werden kleinere Unebenheiten, wie Achsstummel oder Wurzelansätze, beim Entrinden des Baumstammes 10 abgefräst. oberhalb der Fräswalze 20 kann auch Schutzblech 50 vorgesehen sein. Beidseits der Fräswalze 20 sind an der sie tragenden Gabel 22 verstellbar Stützschuhe 30 vorgesehen, die auf der Umfangsfläche des Baumstammes 10 anliegen, und deren Unterseite von den Fräszähnen der Fräswalze 20 in dem Ausmaß übergriffen werden, in dem die Umfangsfläche des Baumstammes 10 beim Entrinden abgetragen werden soll.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des einleitenden Teils von Anspruch 1.

Geschlägerte Baumstämme haben eine Rinde und weisen vielfach noch Aststummel und am Fußende einen verdickten Bereich auf, der teilweise von Baumwurzeln gebildet ist. Darüber hinaus kommt es häufig vor, daß an geschlägerten Baumstämmen Erd-, Sand- und/oder Steinklumpen anhaften, manchmal auch angefroren sind. Die genannten Umstände, insbesondere angefrorene Erd-, Sand- und Steinklumpen setzen den Werkzeugen, die zum Teilen bzw. Besäumen von Baumstämmen bestimmt sind (Fräser und Bandsägen), stark zu und verkürzen die Standzeiten dieser Werkzeuge erheblich.

Um diese Werkzeuge zu schonen, ist es vorteilhaft, die Baumstämme vor dem Weiterverarbeiten durch Besäumen oder Fräsen zu entrinden, und von anhaftenden Fremdkörpern (Erde, Sand und Steine) zu befreien.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, mit dieser ein Entrinden umfassendes Bearbeiten von Baumstämmen wirksam und der Form der Baumstämme angepaßt ausgeführt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäß Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung, insbesondere die schwenkbare (pendelnde) Lagerung der beispielsweise als Fräswalze ausgebildete Arbeitswerkzeug, paßt sich dieses der Gesamtkontur des Baumstammes an, wobei dennoch kleinere Unebenheiten, wie Aststummel, wirksam entfernt werden und Rinde wirksam abgetragen wird.

Weitere Einzelheiten und Merkmale sowie Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen. Es zeigt: Fig. 1 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Rolle der Transportvorrichtung und Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 1 von einem Ende aus gesehen.

In dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Rahmen 1, in dem unten in zwei sich in Längsrichtung durch den Rahmen 1 erstreckenden Reihen 2 Rollen 3 angeordnet sind. Die Rollen 3 sind in beiden Reihen 2 in gleichem Abstand voneinander angeordnet und werden durch einen gemeinsamen Antriebsmotor 4 in Richtung der in Fig. 3 eingezeichneten Pfeile 5 angetrieben.

Jede Rolle 3 ist im Maschinengestell 1 in einer Gabel 6 gelagert, die im Maschinengestell 1 um eine in Gebrauchslage lotrechte Achse verdrehbar ist. Zum Verdrehen der Gabeln 6 und damit zum Schwenken der Rollen 3 sind mit den Lagerstummeln der Gabeln 6 Hebel 7 verbunden, die über eine Kuppelstange je Reihe 2 mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden sind.

Dadurch, daß die Rollen 3 zur Längsrichtung der Vorrichtung schräggestellt sind (Fig. 1), wird ein auf die Rollen 3 aufgelegter Baumstamm 10 von den Rollen 3 nicht nur in Drehung um seine Längsachse versetzt, sondern auch in Richtung des Pfeiles 11 (Fig. 1) vorgeschoben. Das Ausmaß des Vorschubes kann durch die Wahl des Winkels, um den die Rollen 3 zur Vorschubrichtung 11 schräggestellt sind, auf das jeweils günstigste Maß eingestellt werden. Beispielsweise kann durch eine entsprechende Schrägstellung der Rollen 3 der Vorschub des Baumstammes 10 an die Stärke des Baumstammes 10, die ja die Schälzeit beeinflußt, angepaßt werden.

Die Rollen 3 sind vorzugsweise aus Stahl gefertigt und haben eine stark bombierte Lauffläche 12, damit beim Verschwenken der Rollen 3 ein Verkanten mit dem Baumstamm 10 vermieden wird.

Die Rollen 3 sind miteinander und mit dem Antrieb über Teleskopwellen 13 und Kreuzgelenke 14 verbunden. Der Antrieb der Rollen 3 beider Reihen 2 erfolgt durch den Motor 4, der am Maschinengestell 1 befestigt ist, über Kettentriebe 15 und 16.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Länge der beiden Reihen 2 von Rollen 3 so gewählt ist, daß im Aufgabebereich (in Fig. 1 links) ein Baumstamm 10 zur Gänze aufgelegt werden kann, und daß auch im Abgabebereich (in Fig. 1 rechts) ebenfalls ein Baumstamm 10, der dann entrindet und von Aststummeln befreit ist, ebenfalls zur Gänze aufliegt. Somit ist die Gesamtlänge der Vorrichtung, insbesondere des Maschinengestells 1, etwa doppelt so groß wie die übliche Länge von Baumstämmen 10.

In der Mitte der Vorrichtung ist eine Fräswalze 20 vorgesehen, die an ihrer Umfangsfläche mit Schneidzähnen bestückt ist. Zwischen den Schneidzähnen der Fräswalze 20 können Noppen vorgesehen sein. Die Fräswalze 20 liegt unter ihrem Eigengewicht auf dem sich drehenden und langsam in Richtung des Pfeiles 11 bewegenden Baumstamm 10 an. Im Bedarfsfall kann der Anpressdruck der Fräswalze 20 mit Hilfe eines Druckmittelzylinders 21 auf den jeweils richtigen Wert eingestellt und/oder das sichere Anliegen der Fräswalze 20 am Umfang des Baumstammes 10 gewährleistet werden.

Die Fräswalze 20 ist in einer Gabel 22 gelagert, die ihrerseits im Maschinengestell 1 um eine horizontale Achse 23 gelagert ist. Zum Antreiben der Fräswalze 20 ist ein Antriebsmotor 24 vorgesehen, der über Keilriementriebe 25 und 26 mit der Fräswalze 20 verbunden ist.

Insbesondere die Draufsicht der Fig. 1 zeigt, daß die Gabel 22, in der die Fräswalze 20 gelagert ist, nicht nur um die Achse 23 schwenkbar ist, sondern auch um eine quer zur Achse der Fräswalze 20 (und damit auch quer zur Achse eines Baumstammes 10, bzw. zur Vorschubrichtung Pfeil 11) ausgerichtete Achse schwenkbar ist. Somit kann die Fräswalze 20 nicht nur gehoben oder abgesenkt, sondern auch verschwenkt werden, wobei das Ausmaß der Schwenkbewegung durch nicht gezeigte Anschläge begrenzt sein kann.

An der Gabel 22, welche die Fräswalze 20 trägt, sind beidseits Stützschuhe 30 vorgesehen, die sich auf der Umfangsfläche des Baumstammes 10 abstützen. Die Relativlage der Stützschuhe 30 zu dem Umfang der Fräswalze 20 ist verstellbar und wird so eingestellt, daß die am Baumstamm 10 aufliegende Unterseite der Stützschuhe 30 von den Fräszähnen der Fräswalze 20 um den beabsichtigten Abtrag übergriffen wird. Durch Verstellen der Stützschuhe 30 kann die Abtragtiefe der Fräswalze 20 auf das gewünschte Ausmaß festgelegt werden.

Die, wie beschrieben, um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbare Lagerung der Fräswalze 20, insbesondere die Schwenkbarkeit um eine zur Achse der Fräswalze 20 senkrechte Achse, erlaubt es, daß nicht nur Rinde, sondern auch örtlich begrenzte Unebenheiten, wie Astansätze, Baumwurzeln usw., abgefräst werden, nicht jedoch längere Krümmungen, Unrundheiten oder sonstige Verwachsungen des Baumstammes. So wird vermieden, daß vom Baumstamm 10 unnütz Holz abgetragen und aus dem Baumstamm 10 ein kegelstumpfförmiges Produkt erzeugt wird.

Am Beginn des Entrindungsvorganges kann die Pendelbewegung der Fräswalze 20 so lange gesperrt bleiben, bis beide Stützschuhe 30 auf der Umfangsfläche des Baumstammes 10 aufliegen. Auch am Ende eines Bearbeitungsvorganges, wenn nur mehr einer der beiden Stützschuhe 30 am Baumstamm 10 aufliegt, wird die Pendelbewegung (um die zur Achse der Fräswalze 20 senkrechte Achse) gesperrt. So wird ein schräges Abfräsen und damit ein Anspitzen des Baumstammes 10 an seinen Enden vermieden. Das Sperren der Pendelbewegung der Fräswalze 20 kann von einer Bedienungsperson ausgeführt oder durch eine automatische Steuerung, die Anfang und Ende des Baumstammes 10 mit Hilfe mechanischer oder optischer Sensoren (Lichtschranken usw.) erfaßt, bewirkt werden. Beispielsweise ist am Beginn des Arbeitsvorganges die Pendelsperre eingeschaltet, bis der Baumstamm auf eine Länge, die dem Abstand der beiden Stützschuhe 30 entspricht, vorgeschoben worden ist. Dann betätigt der Baumstamm 10 einen mechanischen Sensor, der die Pendelsperre löst, so daß die Fräswalze 20 um die zu ihr senkrechte Achse verschwenken, also pendeln kann. Am Ende des Arbeitsvorganges schaltet eine Lichtschranke oder ein mechanischer Sensor die Pendelsperre wieder ein, sobald das Ende des Baumstammes 10 den einlaufseitigen Stützschuh 30 erreicht hat.

Um den Baumstamm 10 während des Fräsvorganges in sicherem Kontakt mit den Rollen 3 zu halten, um das Drehen und Vorschieben des Baumstammes 10 sicherzustellen, können beidseits der Fräswalze 20 von oben auf den Baumstamm 10 einwirkende Druckrollen 40, die als Niederhalterollen dienen, vorgesehen sein, wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Niederhalterollen 40 in Gabeln 41 gelagert, die in Büchsen 42, die an dem Maschinengestell 1 befestigt sind, geführt sind. Mit Hilfe eines Druckmittelzylinders 43 können die Druckrollen 40 mit der jeweils gewünschten Kraft gegen die Rollen 3 der Förder- und Drehvorrichtung gedrückt werden. Dabei ist es bevorzugt, wenn die als Niederhalter dienenden Druckrollen 40 nachgiebig belastet sind, damit sie sich an Unebenheiten oder Krümmungen, Verwachsungen des Baumstammes 10 anpassen können.

An der Abgabeseite der Vorrichtung sind zwei zum Auswerfen eines bearbeiteten Baumstammes 10 aus der Vorrichtung verschwenkbare Hebel 35 vorgesehen.

Zusammenfassend kann ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt beschrieben werden:

Eine Vorrichtung zum Entrinden von Baumstämmen 10 besitzt in einem Maschinengestell 1 zwei Reihen 2 von Rollen 3, die zur Vorschubrichtung (Pfeil 11) schräggestellt sind. Ein Baumstamm 10 wird von diesen drehangetriebenen Rollen 3 in Drehung um seine Längsachse versetzt und dabei vorgeschoben. Zum Entrinden ist eine Fräswalze 20 vorgesehen, die oberhalb der Rollen 3 angeordnet ist, und in einer Gabel 22 gelagert ist, die einerseits um eine zur Vorschubrichtung (Pfeil 11) parallele Achse und anderseits um eine zur Vorschubrichtung senkrechte Achse verschwenkbar ist. Durch diese Lagerung der Fräswalze 20 kann sie sich Krümmungen, Verwachsungen usw. des Baumstammes 10 anpassen. Hingegen werden kleinere Unebenheiten, wie Achsstummel oder Wurzelansätze, beim Entrinden des Baumstammes 10 abgefräsh. Oberhalb der Fräswalze 20 kann auch Schutzblech 50 vorgesehen sein. Beidseits der Fräswalze 20 sind an der sie tragenden Gabel 22 verstellbar Stützschuhe 30 vorgesehen, die auf der Umfangsfläche des Baumstammes 10 anliegen, und deren Unterseite von den Fräszähnen der Fräswalze 20 in dem Ausmaß übergriffen werden, in dem die Umfangsfläche des Baumstammes 10 beim Entrinden abgetragen werden soll.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum abtragenden Bearbeiten von Baumstämmen (10) mit einer Einrichtung (2, 3) zum Vorschieben eines Baumstammes (10), wobei der Baumstamm (10) durch die Vorrichtung (2, 3) auch um seine Längsachse gedreht wird, und mit einem Werkzeug, insbesondere einer Fräswalze (20), zum abtragenden Bearbeiten des Baumstammes (10), insbesondere um diesen zu entrinden und von Aststummeln und/oder Verdickungen am Wurzelende zu befreien, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitswerkzeug (20) um eine parallel zu seiner Drehachse ausgerichtete Achse (23) verschwenkbar, und um eine zu dieser Achse senkrecht stehende Achse begrenzt verschwenkbar, gelagert ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug um eine Achse drehangetrieben ist, die zur Vorschubvorrichtung (Pfeil 11) des Baumstammes (10) durch die Vorrichtung im wesentlichen parallel ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (20) eine Fräswalze (20) ist, deren Umfangsfläche mit Fräszähnen und gegebenenfalls zusätzlich mit Noppen bestückt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (20) in einem gabelförmigen Träger (22) gelagert ist, und daß der gabelförmige Träger (22) um zwei zueinander senkrecht stehende Richtungen verschwenkbar gelagert ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Bearbeitungswerkzeuges (20) dieses stützende Schuhe (30) vorgesehen sind, die an der Umfangsfläche des zu bearbeitenden Baumstammes anlegbar sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschuhe (30) relativ zum Bearbeitungswerkzeug (20) verstellbar sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräszähne an dem als Fräswalze (20) ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug (20) über die Umfangsfläche der Fräswalze (20) schraubenlinienförmig angeordnet sind.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Bearbeitungswerkzeuges (20) von oben an den zu bearbeitenden Baumstamm (10) anlegbare Niederhalterollen (40) vorgesehen sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalterollen (40) durch Druckmittelzylinder (43) senkrecht zur Vorschubrichtung (Pfeil 11) an den zu bearbeitenden Baumstamm (10) anlegbar sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem gabelförmigen Träger (22) für das Bearbeitungswerkzeug (20) ein Druckmittelzylinder (21) zum Andrücken des Bearbeitungswerkzeuges (20) an den zu bearbeitenden Baumstamm (10) zugeordnet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperreinrichtung vorgesehen ist, welche die Verschwenkbarkeit des Bearbeitungswerkzeuges (20) um eine zur Vorschubrichtung (Pfeil 11) des Baumstammes (10) durch die Vorrichtung senkrechte Achse wahlweise sperrt.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung aktivierbar ist, wenn das vordere und/oder das hintere Ende des Baumstammes (10) im Bereich des Bearbeitungswerkzeuges (20) angeordnet ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung aktivierbar ist, wenn nur einer der beidseits des Bearbeitungswerkzeuges (20) vorgesehenen Stützschuhe (30) auf dem zu bearbeitenden Baumstamm (10) aufliegt.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung für den zu bearbeitenden Baumstamm (10) Rollen (3) aufweist, die in zwei parallel zur Förderrichtung (Pfeil 11) angeordneten Reihen (2) angeordnet sind.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen, um welche die Rollen (3) drehangetrieben sind, unter einem spitzen Winkel zur Förderrichtung (Pfeil 11) des Baumstammes (10) ausgerichtet sind.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, welchen die Achsen der Rollen (3) mit der Förderrichtung (Pfeil 11) einschließen, veränderbar ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Verstellvorrichtung für alle Rollen (3) der Vorschubvorrichtung vorgesehen ist.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet; daß die Rollen (3) der Vorschubvorrichtung mit einem gemeinsamen Antrieb (4) gekuppelt sind.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (3) miteinander über teleskopierbare Wellen (13) und Kreuzgelenke (14) gekuppelt sind.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abgabeseite der Vorrichtung wenigstens zwei verschwenkbare Hebel (35) zum Auswerfen eines bearbeiteten Baumstammes (10) aus der Vorrichtung vorgesehen sind.






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