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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spaltkeil für maschinelle Holzspalter, umfassend mindestens zwei Keilteile.
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Auf dem Gebiet der Spaltkeile für maschinelle, insbesondere hydraulisch betriebene, Holzspalter sind diverse Arten von Spaltkeilen bekannt. Neben konventionellen einteiligen Spaltkeilen mit einer Schneide sind einteilige Spaltkeile mit mehreren Schneiden bekannt, wie beispielsweise aus der
DE 20 2008 004 871 U1 .
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In der
AT 366 954 B ist ein Spaltkeil offenbart, der einen Hauptkeil und einen Zusatzkeil aufweist. Der Hauptkeil und der Zusatzkeil sind dabei um eine in einer Spaltrichtung liegende Achse gegeneinander drehverstellbar angeordnet. Ist der Zusatzkeil beispielsweise um 90° versetzt zu dem Hauptkeil angeordnet, so wird das zu spaltende Holzstück durch einen einzigen Spaltvorgang nicht nur halbiert, sondern geviertelt. Um die zum Spalten erforderlichen Spaltkräfte zu begrenzen, ist der Öffnungswinkel der Spaltkeile klein. Infolgedessen ist die Spreizwirkung der Spaltkeile tendenziell gering. Dies führt dazu, dass bei einem Spalten von grobfaserigem, astreichem oder drehwüchsigem Holz selbst bei Ausschöpfung eines maximalen Spaltweges das Holzstück nicht vollständig in Scheite zerfällt. Um ein derart gespaltenes, aber noch zusammenhängendes Holzstück in einzelne Scheite zu zerlegen, bedarf es eines mühsamen manuellen Einsatzes, eventuell sogar unter Anwendung einer Axt.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, beschreiben die
DE 20 2007 009 340 U1 und
DE 10 2008 007 572 A1 einen Spaltkeil, an dem Spreizelemente um mindestens eine zu der Spaltrichtung orthogonalen Achse drehbar gelagert sind. Die Spreizelemente sind relativ zu der Schneide des Spaltkeils zurückgesetzt angeordnet. Beim Spalten des Holzstückes dringt zunächst die Schneide des Spaltkeils in eine Stirnfläche des Holzstückes ein und spaltet das Holzstück. Nachdem der Spaltkeil bereits in das Holzstück eingedrungen ist, treffen die Spreizelemente auf die Stirnfläche, greifen an stirnseitigen Kanten des Spaltes ein und führen um die mindestens eine Achse eine Drehbewegung aus, sodass sich eine wirksame Breite des Spaltkeils in einer zu der Spaltrichtung orthogonalen Spreizrichtung über eine nominelle Breite des Spaltkeils hinaus vergrößert und somit die Spreizwirkung verstärkt. Auf Grund der verstärkten Spreizwirkung zerfällt das Holzstück vollständig in Scheite. Ein manuelles Zutun ist nicht erforderlich. Allerdings sind zu einem Betreiben eines solchen Spaltkeils größere Spaltkräfte von Nöten, da insbesondere zu Beginn der Drehbewegung die Spreizelemente den Spaltvorgang blockieren oder zumindest erheblich erschweren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Spaltkeil der eingangs genannten Art anzugeben, der eine hohe Spreizwirkung aufweist, ohne die zum Spalten erforderlichen Spaltkräfte zu erhöhen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Spaltkeil der eingangs genannten Art vor, wobei die Keilteile in einer zu einer Spaltrichtung des Spaltkeils überwiegend orthogonal orientierten Spreizrichtung voneinander distanzierbar ausgebildet sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet distanzierbar, dass die Keilteile in ihrer Gesamtheit voneinander wegbewegbar ausgebildet sind. Nach einem Distanzieren weisen sie keinerlei direkte Berührungspunkte zueinander auf. Auf Grund der Orthogonalität von Spaltrichtung und Spreizrichtung sind die Spaltbewegung und die Spreizbewegung voneinander unabhängig, sie können je nach Bedarf voneinander separat ausgeführt werden. Mit großem Vorteil ermöglicht der erfindungsgemäße Spaltkeil einerseits eine Vergrößerung seiner wirksamen Breite, wodurch dessen Spaltwirkung verstärkt wird. Andererseits entfallen im Stand der Technik auftretende, entgegen der Spaltrichtung wirkende Kraftkomponenten. Die erforderlichen Spaltkräfte sind demnach nicht erhöht. Insofern erleichtert der erfindungsgemäße Spaltkeil das Spalten von Holzstücken erheblich.
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Dabei erweist es sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft, dass die Keilteile rein translatorisch voneinander distanzierbar ausgebildet sind. Eine solche Bewegungsform ermöglicht ein umlenkungs- und damit annähernd verlustfreies Umsetzen von linear in Spreizrichtung eingeleiteten Kräften in Spreizkräfte, um möglichst effektiv zu spreizen. Von der Spreizrichtung abweichende Kraftkomponenten treten nicht auf, wodurch ein Verschleiß von Bauteilen des Spaltkeils oder des Holzspalters auf Grund von internen Materialspannungen vermieden wird.
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Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Spaltkeil ein in Spreizrichtung orientiertes Führungselement, insbesondere eine Führungsschiene, umfasst, wobei mindestens eines der Keilteile an dem Führungselement gleitend gelagert angeordnet ist. Somit definiert das Führungselement die Trajektorie der gleitend gelagerten Keilteile während der Spreizbewegung. Insbesondere im Fall einer rein translatorischen Bewegung der Keilteile genügen lineare Gleitlager, um die Keilteile zu führen. Im Vergleich zu beispielsweise Drehgelenken sind derartige Gleitlager als Schubgelenke konstruktiv einfach, stabil und verschleißresistent. Neben der oben genannten Führungsschiene kann das Führungselement erfindungsgemäß als eine Führungsnut, Führungsaufhängung oder gleichwirkendes Befestigungsmittel ausgebildet sein.
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Es erweist sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft, dass die Keilteile als zwei äußere Keilteile und ein dazwischen angeordnetes inneres Keilteil ausgebildet sind, wobei die äußeren Keilteile sich relativ zu dem inneren Keilteil spiegelsymmetrisch distanzierend ausgebildet sind. Hierdurch verbleibt das die Schneide des Spaltkeils tragende innere Keilteil beim Spalten stets auf einem ursprünglich gewählten Spaltpfad, während sich die äußeren Keilteile von dem inneren Keilteil gleichförmig entfernen, um eine verstärkte Spreizung zu bewirken. Somit sind vorbestimmbare Spaltungen möglich, was insbesondere dann ein großer Vorteil ist, wenn das Holzstück an einer ganz bestimmten Position und nicht beliebig zu spalten ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Keilteile sich hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder mechanisch voneinander distanzierend ausgebildet sind. Um die erforderlichen Spreizkräfte aufzubringen, eignet sich insbesondere ein hydraulischer Antrieb zum Distanzieren der Keilteile. Ein hydraulischer Antrieb ist apparativ besonders einfach umsetzbar, da bei der überwiegenden Mehrzahl an gattungsgemäßen Holzspaltern ohnehin ein Hydraulikzylinder verwendet wird, um den Spaltkeil in Spaltrichtung in das Holzstück zu treiben. Folglich ist die für einen hydraulischen Antrieb erforderliche Infrastruktur, wie beispielsweise Hydraulikpumpen, Hydraulikleitungen, Hydraulikkupplungen oder Ausgleichsbehälter für Hydraulikflüssigkeiten, bei einem gattungsgemäßen Holzspalter bereits vorhanden.
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Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnungen zu entnehmen sind.
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Die Figuren der Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
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1 eine schematische Ansicht eines an einem Holzspalter angeordneten erfindungsgemäßen Spaltkeils in einem nicht gespreizten Zustand,
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2 eine schematische Ansicht des an einem Holzspalter angeordneten erfindungsgemäßen Spaltkeils in einem gespreizten Zustand, und
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3(a) und (b) zwei Formen des erfindungsgemäßen Spaltkeils.
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In 1 ist eine schematische Ansicht eines an einem Holzspalter angeordneten erfindungsgemäßen Spaltkeils 1 in einem nicht gespreizten Zustand dargestellt. Der Spaltkeil 1 für maschinelle Holzspalter weist zwei Keilteile 2 auf, wobei die Keilteile 2 in einer zu einer Spaltrichtung des Spaltkeils 1 orthogonal orientierten Spreizrichtung voneinander distanzierbar ausgebildet sind. Zusätzlich weist der Spaltkeil 1 ein in Spreizrichtung orientiertes Führungselement 3 auf, an dem die zwei Keilteile 2 gleitend gelagert angeordnet sind. Das Führungselement 3 ist als eine lineare Führungsschiene ausgebildet, an der die zwei Keilteile 2 in Spreizrichtung beweglich befestigt sind.
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2 zeigt eine schematische Ansicht des an einem Holzspalter angeordneten erfindungsgemäßen Spaltkeils 1 in einem gespreizten Zustand. Um den Spaltkeil 1 von dem nicht gespreizten Zustand in den gespreizten Zustand zu überführen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Keilteile 2 hydraulisch voneinander distanzierbar sind. Hierzu wird ein in Spreizrichtung angeordneter Hydraulikzylinder verwendet. In 2 nicht abgebildet ist eine Steuereinheit zum Bedienen des Spaltkeils 1. Diese Steuereinheit ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Steuereinheit des maschinellen Holzspalters verbunden, sodass sowohl das Spalten als auch das Spreizen mittels eines einzigen Bedienhebels gesteuert werden können.
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Ein Spaltvorgang unter Verwendung des erfindungsgemäßen Spaltkeils 1 läuft wie folgt ab: Zunächst wird der Spaltkeil 1 in dem nicht gespreizten Zustand in Spaltrichtung in das zu spaltende Holzstück getrieben, bis der Spaltkeil 1 vollständig in das Holzstück eingedrungen ist. In seltenen Fällen zerfällt das Holzstück bereits jetzt vollständig in einzelne Scheite, sodass der Spaltvorgang beendet ist. In der Regel ist es jedoch erforderlich, das gespaltene Holzstück zu spreizen, damit es vollständig in einzelne Scheite zerfällt. Hier kommt die Spreizeigenschaft des erfindungsgemäßen Spaltkeils 1 zum Tragen. Nach dem Hineintreiben des Spaltkeils 1 in das Holzstück werden die zwei Keilteile 2 voneinander distanziert, wodurch sich die wirksame Breite und damit die Spreizwirkung des Spaltkeils 1 vergrößert. Nun zerfallen selbst wenig spaltfreudige Holzstücke vollständig in einzelne Scheite, ohne dass mühsame und unfallträchtige manuelle Aktionen erforderlich sind. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Distanzieren der Keilteile 2 erst beginnt, wenn der Spaltkeil 1 komplett in das Holzstück eingedrungen ist. Nichtsdestotrotz ist es erfindungsgemäß denkbar, dass das Eindringen des Spaltkeils 1 in Spaltrichtung und das Distanzieren der Keilteile 2 in Spreizrichtung gleichzeitig oder zumindest teilweise überschneidend erfolgen. Somit lässt sich das Spalten von Holzstücken wesentlich beschleunigen, da ein maximaler Hub des den Spaltkeil 1 in Spaltrichtung antreibenden Hydraulikzylinders nicht komplett eingesetzt werden muss, um das Holzstück vollständig in einzelne Scheite zerfallen zu lassen. Vielmehr genügt es, den Spaltvorgang in Spaltrichtung zu initiieren und kurz danach mit dem Spreizvorgang zu beginnen. Hierdurch wird erfindungsgemäß die Möglichkeit eröffnet, den in Spaltrichtung wirkenden Hydraulikzylinder kürzer auszubilden, was in geringeren Herstellungskosten für einen maschinellen Holzspalter resultiert.
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In 3(a) und (b) sind zwei Formen des erfindungsgemäßen Spaltkeils 1 dargestellt. 3(a) zeigt einen zwei Keilteile 2 aufweisenden Spaltkeil 1, wobei die zwei Keilteile 2 asymmetrisch geformt sind. Insbesondere bildet ein erstes Keilteil 2 die Schneide des Spaltkeils 1, ein zweites Keilteil 2 ist relativ zu dem ersten Keilteil 2 zurückgesetzt und eingerückt angeordnet. Der Öffnungswinkel des Spaltkeils 1 resultiert somit allein aus dem Öffnungswinkel des spaltenden ersten Keilteils 2. Dies ist sehr vorteilhaft, da Schneiden mit einem großen Öffnungswinkel weniger schnell stumpf werden als Schneiden mit einem kleinen Öffnungswinkel. 3(b) zeigt einen Spaltkeil 1, der zwei äußere Keilteile 4 und ein dazwischen angeordnetes inneres Keilteil 5 aufweist. Die äußeren Keilteile 4 sind relativ zu dem inneren Keilteil 5 spiegelsymmetrisch geformt, das innere Keilteil 4 bezüglich der Schneide des Spaltkeils 1 ebenfalls. Bei der in 3(b) abgebildeten Ausführungsform weist der Spaltkeil 1 und hier insbesondere das innere Keilteil 5 eine Beschichtung auf. Diese Beschichtung besteht bevorzugt aus gehärtetem Stahl, beispielsweise Werkzeugstahl, und dient dem Verschleißschutz der Schneide. Dieser im Wesentlichen dreigeteilte Spaltkeil 1 ermöglicht mit großem Vorteil synchrones Spalten und Spreizen, wobei das Spreizen besonders vorteilhaft relativ zu dem inneren Keilteil 5 spiegelsymmetrisch erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spaltkeil
- 2
- Keilteil
- 3
- Führungselement
- 4
- Äußeres Keilteil
- 5
- Inneres Keilteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008004871 U1 [0002]
- AT 366954 B [0003]
- DE 202007009340 U1 [0004]
- DE 102008007572 A1 [0004]
