DE2301103C3 - Holzabschervorrichtung, insbesondere zum Fällen von Bäumen - Google Patents

Description

de Seherschneiden hat, die auf getrennten Achsen drehbar gelagert sind, welche im wesentlichen waagerecht und parallel sind sowie in einem horizontalen Abstand voneinander liegen. Die Scherschneiden haben die Form einer Zylinderfläche; dabei ist bei der einen der Krümmungshalbmesser größer als bei der anderen, denn infolge des waagerechten Abstands der Drehachsen können die Schneidkanten der Scherschneiden mehl in der Endphase des Sehneidvorgangs zusammenkommen, in der Schervorrichtung nach dieser Patentiinmeidung müssen sich tatsächlich die Scherschneiden in der F.ndphase des Schnitts sogar ein wonig aus der waagerechten Richtung nach oben drehen; das trägt da/u bei. dall der Eindrmgwiderstand der Schneiden in das Hol/ iind der Kraftbedarf der Vorrichtung ".erhallnismäßig hoch ist. Infolge der im wesentlichen waagerechten Haiipirichturig des Schnitts wird im Stumpf noch eine beträchtliche Menge verwendbaren Hol/malenals zurückgelassen. Ferner macht der recht große waagerechte Abstand der Drehachse der Scherschncjc.i die Vorrichtung in der Seiteiirichtung verhältnismäßig sperrig.

Man vermeidet die vorstehend .;;igegebcncn Nachteile gemäß tier Erfindung mit einer Absehet'·, ι «rriehtung. bei eier sich beide Scherschnciden in an sich bekamiter Weise um dieselbe Drehachse in einem Lager-Gelenk drehen und die Scherscheiden solche Gestalt haben, da!3 sie auf einem Teil des MaMoIs eines solchen IVppeikegels liegen, dessen Zentraiachse mit der betreffenden Drehachse zusammenfällt, wobei sich im wesentlichen in der Mitte der Scherschneiden ein zur Schneidkante quersiehender V-förmiger Rucken bildet, welcher beim Fällen eines wachsenden Baumes das Spähen des Stumpfes fördert und damit den Ειικίπημ-widcrstand der Scherschneiden vermindert.

Der wesentliche Unterschied der vorliegenden Erfindung /. B. gegenüber der Vorrichtung nach der genannten finnischen Patentschrift 42 387 besteht darin, dal! ιίie Drehachse der Scherschneiden zur i laupirichtung der Schneidkante der Schneiden parallel ist. womit überhaupt keine Winkel (wie genial.! der genannten bekannten Patentanmeldung) entsteht. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung bewegt sich sowohl tier Voiderals auch der Uinterrand beider Scherschneiden längs ähnlicher Bahnen, die im wesentlichen gleichen Radius haben. Hierdurch wird ferner im Vergleich zur Patentschrift 42 387 der Vorteil erzielt, daß beim Auseinandergehen der Scherschneiden der von diesen gebildete freie Raum, in welchen das Fußende des Baums hineingeleitet wird, in beiden Randteilen gleich groß ist, wobei man mit einer Bewegungsbahn der Kante der Scheischneide von gleicher Länge einen Baum mit größerer Stammstärke als mit der Vorrichtung nach der bekannten Patentschrift fallen kann.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von der in der finnischen Patentanmeldung 1¹JbO f>8 dargestellten Abschervorrichtung darin, dal! sich beide Scherschneiden gemäß der Erfindung um die gleiche Drehachse drehen, während dagegen in der Vorrichtung nach der bekannten Anmeldung die Drehachsen δα der Schneiden einen beträchtlichen waagerechten Abstand voneinander haben. Auch die Gestalt der Scher schneiden ist verschieden; die Schneiden nach dor ge nannten bekannten Anmeldung sind Teile einer /\ linderfiäche und haben untereinander verschiedene Sj Krümmungsradien, wogegen in der Erfindung die Schneiden die Form eines Teils des Mantels eines Doppelkegels haben und untereinander im wesentlichen identisch sind.

Durch die Erlindung werden im Vergleich mit ilen bekannten entsprechenden Vorrichtungen nach den vorstehend genannten Veröffentlichungen folgende Vorteile erzielt:

1) Durch die Form der Schneide wird der Eindringwiderstand der Schneiden ins Hol/ geringer; dies kann noch weiter mittels eines keilförmigen Körpers gefördert werden.

2) Bei Anwendung einer für beide Schneiden gemeinsamen Drehachse können beide Sehneiden völlig identisch scm. womit die Herstellungskosten herabgehen; der Raumbedarf eier Vorrichtung in der Horizonialebene itimnu mindestens um den zuvor angewandten waagerechten Abstand der Drehachsen ab; die Schneiden können mit geringerem Krümmungsradius als zuvor hergestellt werden. 'Aob-.i man mehr von dem bisher im Stumpl verbliebenen Hol/material ausnutzen kann als zuvor: die Lagerung der Schneiden kann auf einer gemeinsamen kräftigen Welle mittels hülsenartiger Konstruktionen erfolgen, wodurch die Konstruktion \ ereinl'acht und \erbifiigl wird.

i) Die Schneide hat eintache Form und ist !eicht hersieübar, z. B. im Vergleich mit der schalenartigen Schneide nach, der Patentschrift 42 387.

Die lirfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung als Aiisführungsbeispiel näher erläutert, worauf die iMincVmg jedoch nicht beschränkt ist.

1 1 g. 1 zeigt teilweise im Schnitt in der Seitenansicht cmc Faltvorrichtung nach der Erfindung, nämüch mit den Schetschüeiden in derjenigen Stellung, in der die Scherbewegunu /ti Ende geführt ist und die einander gegenüberstehenden Scherschneiden zusammenliegen:

F i g. 2 zeigt die Vorrichtung nach F i g. I in der Ansicht aus einer solchen Richtung, von der der Baumstamm zwischen die Scherschneiden hineiniritt:

F 1 g. 3 zeigt die FälKorrichtiing in der Ansicht aus derselben Richtung wie gemäß Fig. 1. jedoch so, dal! hier die Scherschneiden in der Offenstellung auseinanderstehen;

F i g. 4 zeigt die Vorrichtung genial.! F i g. 1 von der Seile gesehen;

F i g. 5 zeigt die Füllvorrichtung von oben gesehen;

F i g. b lsi eine axononieiriseSie Darstellung άι:ι Schcrsciiiioide und eines Teils ihres Halters;

F 1 g. 7 zeigt einen nichtmit'.igen Querschnitt der Scherschneide;

F 1 g. 8 zeigt den prinzipiellen Schnitt längs der Linie I-1 gemäl.U"iV 7:

F ι g.^l) zeigt ilen prinzipiellen Schnitt längs der Linie ILII genial! F i g. 7.

Die Scherschneiden 1. welche die Form eines Feils eines Doppelkegels haben sind in robust gebautei. Schneidenhalter;! 2 befestigt, welche einen 1111 wesentlichen kreisscgmentförmigen Ausschnitt hir den holzschneidendep. Teil der Scherschneide 1 haben. An die Schneidenhalter 2 sind kurze Schal'tarme 3 aufgesetzt. '^;e ihrerseits zusammen mil dem Seitenrand des S, iim.-idenhalters 2 an kreisförmigen Flanschen 4 bzw 6 befestigt sind. An dem einen der betreffenden Flansche 4 ist eine zum Flansch 4 senkrechte und mittige kräftige Welle !2 belesngt. auf der ferner eine an dem anderen Flansch (-1 befestigte Hülse 13 sitzt, so daß ein L.tgergelenk S entstein, das stabil an der Rumplkon stniklion 7 der Fällvorrichtung befestigt ist.

Ils ist wesentlich bei der Erfindung, daß im vorstehend beschriebenen Lagorgelenk 8 diejenige Achse

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AA. um die sich di'j Scheischneiden drehen, zur I laupiriehuing der Schneidkante 22 beider Scherschneiden 1 lieg), nämlich die Achse A-A ist zu einer solchen Geraden parallel, die man sich durch &.·■ '.-inaniler gegenüberliegenden extremen Kandpunkie der Schneidkante 22 bei beiden Scherschneiden gehend denkt. MitIcIs dieser Konsiruktionslösiing wird eine einfache Form der Scherschneide erzielt: außerdem er reicht man einen niedrigen Iiindringwiderstand der .Scherschneiden 1 in das I lolz.

Die Fortsetzung der Schallarme 3 bildet den Zapfen eines Gelenks 5, woran die Kolbenstange 10 des Arbei'.s/ylinders 9 angeschlossen ist. Das andere Ende ties Arbeitszylinders 9 ist seinerseits mittels ties Gelenks Il mit der Rumpfkonslruktion 7 der l-allvon ichuing verbunden. Die Hublange der Arbeitszylinder 9 ist so bemessen, daß in der einen Endlage ihrer Kolben (F i g. 3) der zu fällende Daum /wischen den Scherschneiden 1 Platz, findet und in der anderen Endlage (I-ig. 2) die Kanten 22 der Scherschneide 1 aufeinandertreffen wobei der Fällschnitt des Baums zu linde geführt ist.

Zum lirgreifen des zu fallenden Baums und zum Zentrieren desselben in dem Kaum zwischen den .Scherschneiden 1 sind in der Füllvorrichtung Greifarme 18;/. 18i> und 18f angeordnet, die an einer im Lager !5 drehbaren Welle 14 angeschweißt sind; es sind zwei solche Wellen mit vertikaler Richtung vorhanden; an der einen Welle ist der Greifarm 18/) befestigt und an der anileren die Greifarme 18,'i und 18c. dabei jeweils mit einem gewissen senkrechten Abstand zwischen zwei Greifarmen. Die Wellen 14 tragen an ihrem En^A- Arme 17. die beispielsweise mit einer hydraulischen Verdrehanordnung 16 verbunden sind, unter deren Einwirkung die Greifarme 18 aus der in F" i g. 5 in voll ausgezogenen Linien angezeigten geöffneten Endlage in die mit gestrichelten Linien wiedergegebenc geschlossene Endlage und umgekehrt gebracht werden können.

Aus F ι g. b bis 9 geht im Detail die Formgebung der Scherschneiden 1 hervor. Es isi wesentlich bei der Erfindung, daß beide Schersehneiden 1 auf einem Teil des Mantels eines Doppelkegels liegen, so daß die Mittelachse des betreffenden Doppelkegels mit der Drehachse A-A der Scherschneiden I zusammenfällt. Hierbei entsteht in der Mitte der Scherschneide 1 ein V-förmiger Rücken, so daß der Krümmungshalbmesser des Profils der Scherschneidc in der Vertikalcbcnc zu beiden Seiten des Rückens in der Richtung zum Rand der Scherschneidc 1 abnimmt. Ein geeigneter Winkelbereich für den Winkel \ (F i g. 8 und 9) des V-Rückens ist 90 bis 160 . Durch die beschriebene Formgebung der Scher.schneuien I und durch den V-Rücken erzieh man eine den Stumpf des zu fallenden Baums spaltende Keilwirkung; dadurch gelingt es, den Eindringwiderstand der Scherschneiden ins Holz merklich zu vermindein. Die spähende Keilwirkung des V-Rückens kann bei Bedarf mittels eines am Rücken auf dessen konvexer Seile befestigten gekrümmten Keils 21 erhöht werden; im Detail ist ein Konstruktionsbeispiel dafür aus 1 ι g. b bis 9 ersichtlich. Durch die Anwendung des

ίο Keils 21 kann der infolge der Spaltung des Stumpfes aiii die Scherschneiden 1 einwirkende Druck beträchtlich herabgesetzt werden. Die .Scherschneiden 1 können daher aus Stahl mit größerer Materialdickc hergestellt werden; das ist ein merklicher Vorteil, denn es hai bisher Schwierigkeiten bereitet, genügende Festigkeit der Scherschneiden zu erzielen, da bei größerer Male rialdicke der .Scherschneiden eine kräftige Zunahme ihres Eindringwiderstandes ins Holz entsteht. Wie man aus F i g. b bis 9 ersieht, ist vorteilhaft der Keil 21 pyramidal keilförmig und in der Richtung auf die Kante 22 der .Scherschneide I sich verjüngend ausgeführt.

Die Bedienung der Füllvorrichtung nach der Erfindung geht beispielsweise derart vor sich, daß man die am Ende eines Gelenk- oder Teleskopausleger mittels eines Gelenks und eines Neigungszylinders befestigte Fällvorrichtung mit geöffneten Schcrschneidcn 1 und Greifarmen 18 an das untere Stammende 19 des zu fällenden Baumes (F i g. 5) so heranbringt, daß der Stamm 19 zwischen den Scherschneiden und den Greifarmen 18 zu liegen kommt. Die Greifarmc 18 werden bis nahe an die Holzoberfläche geführt; dann läßt man die Vorrichtung herab, so daß die .Seherschneiden 1 nahe an der Erdoberfläche zu liegen kommen. Die Greifarme 18 werden zu stärkerem Andruck an den Baum gebracht, wobei die Vorrichtung durch die Formgebung der Greifarme 18 so zentriert wird, daß sich der Baumstamm 19 in die Mitte zwischen den Schcrschneiden einstellt. Anschließend kann man den Baum mit den Scherschneiden 1 entzweidrücken. Die Fallrichtung des Baums läßt sich mittels des in den Figuren ausgelassenen Neigungszylinders bestimmen. Da die Fällvorrichtung auf der Seite der Scherschneiden 1 keine empfindlichen Teile aufweist, läßt man die Faltvorrichtung um das Fußende des fallenden Baumes festgedrückt, wöbe man dann das Fußende des Baumes mit Leichtigkeit ar den gewünschten Ort haben kann. z. B. auf die Schlepp bank einer Transportmasehine oder auf die Zuführlinic einer Abästmaschine, wo das Fußende des Baums, vor der Fällvorrichtung freigegeben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (23)

23 Ol Patentansprüche:

1. Holzcbschervorriehuing. insbesondere zum Fällen von Bäumen, bestehend aus einer an der Rumpfkonstmktion oder am Geienk- oder Teleskopausleger eines Traktors oder einer Universalmaschine zu befestigenden Rumpfkonstruktion der Abschervorrichiung sowie aus zwei aus entgegengesetzten Richtungen in das Holz eindringenden Scherschneiden mit Antriebsgliedern, wobei die Scherschneiden mit der Rumpfkonstruktion der Abschervorrichtung durch ihre Antriebsglieder drehbar verbunden sind und die Drehachse zu einer durch die entgegengesetzten Fsirempunkie der Schneidkanten der Scherschneiden gehenden Hauptgeraden parallel liegt, dadurch gekennzeichnet, daß sich beide Scherschneiden (1) in an sich bekannter Weise um dieselbe Drehachse (A-A) in einem Lagergelenk (8) drehen und die ao Scherschneiden (1) solche Gestalt haben, daß sie auf einem Teil des Manteis eines solchen Doppelkegels liegen, dessen Zentralachse mit der Drehachse (-1-.4) zusammenfallt, wobei sich im wesentlichen in der Mitte der Scherschneiden (1) ein /ur Schneidkante (22) querstehender V-förmiger Rücken bilde:, der beim Fällen eines wachsenden Baumes das Spalten des Stumpfs fördert und so den Eindringwiderstand der Scherschneiden (1) vermindert.

2. Holzabschervorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß bei den Scherschneiden

(1) der vom V-förmigen Rücken gebildete Winkel (λ) im Bereich von 90 bis IbO liegt.

3. Holzabschervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß der V-Rücken zur Schneidkante (22) der Scherschneiden (1) senkrecht ist und tier V-Rücken die Kante (22) im wesentlichen in ihrer Mitte trifft.

4. Holzabschervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit dem V-Rücken ein Keil (21) befestigt ist. um das Spalten des Stumpfs zu fördern und den Eindringwiderstand der .Scherschneide (I) ins Holz zu vermindern.

5. Holzabschervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (21) pyramidenartig in der Richtung zur Schneidkante (22) der Schersehneide (!) sich verjüngend ausgebildet ist.

6. Holzabschervorrichtung nach einem der vor- j₀ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherschneiden (t) in Schneidenhaltern (2) befestigt sind, die im wesenilichen kreissegmentförmige Ausschnitte für den in das Holz eindringenden Teil der Scherschneiden (!) haben.

7. HolzabschervorriclHung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherschneiden (1) mittels Schneidenhalter!!

(2) on Flanschen (4 bzw. 6) befestigt sind, wobei an einem Flansch (4) eine zur Drehachse (.-t-.

Λ) /crwrisehe Welle (12) befestigt ist, auf der eine an dem anderen Flansch (6) befestigte Hülse (Π) sitzt und darauf sich eine ein Lagergelenk (8) darstellende Hülse befindet, die an der Rumpfkonstruktion (7) der Abschervorrichtung befestigt ist. g₃

Die Erfindung bezieht sich auf eine Holzabschervorrichtung, insbesondere zum Fällen von Bäumen, bestehend aus einer an der Rumpfkonstruktion oder am Gelenk- oder Teleskopausleger eines Traktors oder einer Universalmaschine zu befestigenden Rumpfkonstruktion der Abschervorrichtung sowie aus zwei aus entgegengesetzten Richtungen in das Holz eindringenden Scherschneiden mit Antriebsgliedern; die Scherschneiden sind mit der Rumpfkonstruktion der Abschervorrichtung mittels ihrer Antriebsglieder drehbar verbunden, wobei die Drehachse zu einer durch die entgegengesetzten Extrempunkte der Schneidkanten der Scherschneiden gehenden Hauptgeraden parallel liegt.

Da das Fällen von Bäumen mit der Motorsäge ein weitgehend menschliche Arbeit verlangender sowie schwerer und wegen der Vibration der Motorsäge gesundheitsschädlicher Vorgang ist, ist man seit einiger Zeit bestrebt, dies durch von der Arbeitsmaschine aus zu beherrschende schneidende und sonstige Baumlallvorrichtungen zu ersetzen.

Durch die Abnahme der Rohmaterialquellen e'er Holzverarbeiuingsindusirie in letzter Zeit ist ein möglichst eingehendes Verwerten des Holzes nötig geworden.

Man hat deshalb Fallvorrichtungen entwickelt, die den Baum in der Richtung schräg abwärts abschneiden, damit möglichst wenig Holzmatc-ial im Stumpf zurückgelassen wird.

Beispiele von solchen Baumfällvorrichtungen stellen die finnischen Patentanmeldungen 2 953/70 und %1,'⁷ dar.

Diese Vorrichtungen weisen neben der im Verhältnis zu älteren Verrichtungen besseren Ausnutzung des HoIzmaterials im Vergleich beispielsweise mit den scherenartig oder keilartig in der Richtung senkrecht zu Jen Holzfasern schneidenden Fällvorrichtungen auch den Vorteil auf. daß bei schräger Anstellung der Schneiden der Schneidwiderstand herabgeht und die Neigung des Stammblocks zum Spalten abnimmt.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die in den vorstehend genannten Patentanmeldungen angegebenen Abschervorrichtungen so weiierzuemwickeln, daß die dabei aufgetretenen Nachteile vermieden wer den und eine konstruktiv gegenüber den bekannten Vorrichtungen einfachere und mehr Betriebssicherheit aufweisende Abschervorrichtung geschaffen wird.

Unter den zu überwindenden Nachteilen ist als besondere Schwierigkeit zu erwähnen, den Baum zu ischen den Schneiden und in ebensolche Lage zu sämtlichen Schneiden einzubringen, um eine symmetrische .

Schneidbewegung zu erreichen.

Ferner sind diese vorher bekannten Vorrichtungen in der Praxis schwer, schwerfällig und kompliziert.

Nach der finnischen Patentschrift 42 387 (Brundeil & Jonsson AB, Schweden) ist ferner eine Vorrichtung zum Abscheren von Baumstämmen bekannt, die zwei Schneidenwerkzeuge aufweist, die beide aus einem schneidenförmigen Messer bestehen, und worin die Drehachse des Schneidern«, erkzeugs mit der Hauptrichtung beider Schneidcnlinien einen Winkel von höchstens 70" bildet.

In der genannten Patentschrift wird angegeben, daß eine parallele Anordnung der Drehachse der Schneide zur Hauptrichtung der Schneidenlinie theoretisch am wirksamsten ist; aber aus den durch eine solche Anordnung auftretenden Problemen resultiert, daß dies praktisch nicht ausgeführt werden kann.

Diese Nachteile haben in der vorliegenden Erfindung ihre Lösung gefunden.

Nach der finnischen Patentanmeldung I 5bO/b8 (Beloit Corporation, U.S.A.) ist eine Baumabschervorrichtung bekannt, welche zwei einander gegenüberstehen-