DE19507197A1 - Hydraulischer Brennholzspalter - Google Patents

Description

(Stand der Technik)

Zum Spalten von Brennholz sind verschiedene maschinelle Verfahren bekannt. Neben an Kreissägen angebauten Schneckenspaltern, bei denen sich die Spaltschnecke in das zu spaltende Holz dreht und dieses dabei spaltet werden hauptsächlich Holzspalter verwendet, bei denen das Holz durch einen Spaltkeil oder ein Spaltkreuz in Faserrichtung in zwei oder mehrere Teile gespalten wird. Dabei wird entweder der Spaltkeil bewegt und in das Holz gedrückt oder eine sich bewegende Gegenplatte drückt das Holz gegen ein feststehendes Spaltwerkzeug, meist wird dazu ein Hydraulikzylinder verwendet. Hydraulische Holzspalter werden in verschiedenen Größen hergestellt, bei Kleineren wird die zum Holzspalter gehörende Hydraulikpumpe meist mit einem Elektromotor angetrieben, Leistungsstärkere werden oft an Traktoren angebaut und entweder über die Hydraulikanlage des Traktors oder über eine eigene, über Kardanwelle vom Traktor betriebene Hydraulikanlage, angetrieben. Die in der Regel übliche Bauweise der Holzspalter mit inte­ grierter Hydraulikanlage verteuert die Herstellungsko­ sten für Holzspalter enorm, da Hydraulikpumpe, Steuer­ gerät, Filter und Ölbehälter nahezu die Hälfte der gesamten Herstellungskosten betragen. Zum Spalten wird das Holz zum Spalter zwischen Spaltwerkzeug und Gegen­ platte gebracht. Je nach Bauart wird das Holz in einem waagrechten oder senkrechten Spaltvorgang gespalten, der Hydraulikzylinder mit Führungsschiene und Spaltkeil ist hierzu entweder waagrecht oder senkrecht ange­ bracht. In der Regel wird das Holz von Hand zum Spalter gebracht, neuere Holzspalter haben auch vereinzelt Seilwinden zum herbeiziehen des Holzes oder hydrauli­ sche Hebehilfen, uni die schwere körperliche Arbeit zu erleichtern. Während des Spaltvorganges wird das Holz normalerweise von Hand gehalten, was natürlich eine große Unfallgefahr in sich birgt. Zum einen können Hän­ de oder Finger gequetscht oder abgetrennt werden, zum Anderen steht die bedienende Person dem Gerät so nahe, daß Holzsplitter das Gesicht und insbesondere die Augen treffen können. Nach dem Spaltvorgang werden die Füße des Bedieners durch umfallendes Holz gefährdet. Die Unfallgefahren sind besonders gravierend, wenn, wie häufig üblich, das Gerät durch Laien bedient wird, die über ausreichende Schutzausrüstung nicht verfügen und im Umgang mit dem Holzspalter ungeübt sind. Das gespal­ tene Holz muß meist von Hand beiseite getragen, anschließend in schwerer körperlicher Arbeit aufgesta­ pelt oder auf Anhänger ect. geladen werden. Durch die Kombination von schwerer körperlicher Arbeit, die oft von einer Person alleine nicht ausgeführt werden kann, mit der um Unfälle zu vermeiden notwendigen Konzentra­ tion ist die Arbeit mit Holzspaltern sehr anstrengend und ermüdend. Dies schlägt sich in der Arbeitsgeschwin­ digkeit und der Arbeitsqualität nieder. Außerdem wird bei zunehmender Ermüdung durch mangelnde Konzentration das Unfallrisiko größer.

(Problem)

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Arbeit mit dem Holzspalter zu vereinfachen, indem das Holz nicht mehr von Hand zum Holzspalter hintran­ sportiert und anschließend in diesen zum Spaltvorgang eingebracht werden muß. Auch soll nach dem Spaltvorgang das gespaltene Holz nicht mehr von Hand gehoben werden müssen. Ein weiteres Problem stellt die große Unfallge­ fahr dar. Die Erfindung müßte es ermöglichen, den Holz­ spalter aus sicherem Abstand zu bedienen, um so eine Verletzung des Bedieners zu verhindern. Ziel soll auch sein, die Herstellungs- bzw. die Verfahrenskosten zu senken.

(Lösung)

Die genannten Probleme werden überraschend einfach durch einen an Ladegeräte, insbesondere Hydraulikbagger anbaubaren hydraulischen, in etwa waagrecht arbeitenden Holzspalter gelöst. Der an Hydraulikbagger anbaubare Holzspalter ist zum zu spaltenden Holzteil führbar, ergreift dieses, transportiert und spaltet dieses in einem Arbeitsgang.

(Erreichte Vorteile)

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß das zu spaltende Holz nicht mehr zum Holzspalter gebracht werden, muß, sondern der Holz­ spalter sich zum Holz bewegt und die Bedienung von einer sicheren Entfernung aus erfolgen kann, die das Unfallrisiko erheblich verringert. Da die Erfindung unter Umständen als Zusatz gerät an bereits in forst­ wirtschaftlichen, landwirtschaflichen oder gewerblichen Betrieben vorhandene Hydraulikbagger, Heulader, Forst­ kränen und dergleichen angebaut, mit deren Hydraulik­ pumpen betrieben und mit deren Steuerung bedient werden kann, wird der Herstellungspreis durch die einfachere Bauweise gegenüber herkömmlichen Holzspaltern niedriger sein können, was die Wettbewerbsfähigkeit für den Her­ steller solcher Geräte verbessert.

(Weitere Ausgestaltung der Erfindung)

Dabei kann die Steuerung des Hydraulikzylinders des Holzspalters derart erfolgen, daß der Zylinder nach dem Spaltvorgang selbsttätig in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht wird und der Bediener von sich immer wiederholenden Arbeitsschritten befreit wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist im Patent­ anspruch 8 angegeben. Während des Spaltvorganges wird bei leichter Belastung oder im Bereich zwischen der Ausgangsposition des Spaltkeiles bis zum Erreichen des zu spaltenden Holzes ein Eilgang angesteuert. Dies wird durch ein Umschaltventil in der Hydrauliksteuerung erreicht. Bis zum Erreichen eines bestimmten, einstell­ baren Druckes auf der Druckleitung x wird das in der Rücklaufleitung y zurückfließende Öl zusätzlich zum von der Hydraulikanlage gepumpten Öl in die Druckleitung eingespeist. Der Arbeitsablauf wird durch diese Maßnah­ me verbessert, Leerzeiten während des Spaltens abge­ kürzt. Nach Erreichen des eingestellten Druckes schal­ tet das Ventil selbsttätig wieder in seine Ausgangs­ stellung um, in die Druckleitung x fließt dann nur das von der Hydraulikpumpe geförderte Öl, während das Öl der Rücklaufleitung y druckfrei in den Vorratsbehälter zurückfließen kann.

Die in den weiteren Patentansprüchen aufgeführte Ausge­ staltung erleichtert den Arbeitsablauf wesentlich. Durch Führungen oder die besondere Ausgestaltung des Rahmens wird erreicht, daß sich der Holzspalter beim Absenken auf das zu spaltende Holzteil nach Erreichen einer bestimmten Position selbsttätig in die für den Spaltvorgang günstigste Stellung bewegt. Dabei soll die Mittelachse in Faserrichtung des zu spaltenden Holztei­ les mit der Mitte der Kolbenstange des den Spaltkeil bewegenden Hydraulikzylinders sowie der Mitte des Spaltkreuzes bei Verwendung eines solchen eine Linie bilden. So wird erreicht, daß das Holzteil mit geringem Kraftaufwand gespalten werden kann und die Unfallgefahr durch absplitternde Holzteile verringert wird. Die Füh­ rungen sollen so gebaut sein, daß sie bei stärkerer Belastung durch die sich beim Spaltvorgang auseinander bewegenden Holzteile nicht beschädigt werden können. Sinnvollerweise sollten die Führungen eine Federkraft überwindend ausweichen können und nach dem Spaltvorgang in die Ausgangsposition zurückkehren.

Der vom Hydraulikzylinder erzeugte und über den Spalt­ keil auf das Holz übertragene Druck wird von diesem auf die dem Spaltkeil gegenüberliegende Gegenplatte über­ tragen. Um eine Anpassung des Holzspalters an die Länge des zu spaltenden Holzes zu erreichen, soll die am Rah­ men befestigte Gegenplatte in ihrem Abstand zum in Aus­ gangsposition befindlichen Spaltkeil leicht verstellbar angeordnet sein. Durch diese Verstellbarkeit kann eine gewisse Grundeinstellung des Holzspalters vorgenommen werden. Tritt bei jedem Spaltvorgang ein gewisser Leer­ weg des Hydraulikzylinders auf, kann die Gegenplatte verstellt und somit der Leerweg verkürzt werden, was die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht.

Um ein Abrutschen des Holzteiles unter Belastung von der Gegenplatte zu verhindern, muß auf dieser eine Vor­ richtung dazu angebracht werden. Dies kann durch einen oder mehrere Metalldorne erreicht werden, die auf der Gegenplatte angebracht sind und welche sich unter der Belastung durch den Hydraulikzylinder in das Holzteil drücken. Die Metalldorne sollen so gestaltet sein, daß nach dem Spaltvorgang die gespaltenen Holzteile durch ihre Schwerkraft nach unten fallen und nicht an den Metalldornen hängen bleiben. Dies wird durch eine rela­ tiv stumpfwinklige Ausführung derer erreicht.

Desweiteren ist in den Patentansprüchen eine Ausgestal­ tung aufgeführt, bei der das Spaltwerkzeug auswechsel­ bar ist. Je nach Durchmesser des zu spaltenden Holz­ teils und nach dem gewünschten Durchmesser der gespal­ ten Holzstücke soll das zu spaltende Holzstück in einem Arbeitsgang in zwei oder mehrere Teile gespalten wer­ den. Dazu werden verschiedene Spaltwerkzeuge verwendet, die entweder nur keilförmig gebaut sind und mit denen zwei Teile erzeugt werden können oder die von der Mitte der Schneide ausgehend quer zu dieser weitere Spaltkei­ le angebracht haben und somit das zu spaltende Holzteil in mehrere Teile gleichzeitig spalten.

Soll der Spaltvorgang abgebrochen werden oder läßt sich das zu spaltende Holzteil mit dem vom Hydraulikzylinder erzeugten Druck nicht spalten, wird der Zylinder in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Das mit dem Zylin­ der verbundene Spaltwerkzeug klemmt jedoch dann meist in dem zu spaltenden Holzteil fest. Um dieses mühelos von dem Spaltkeil zu entfernen, soll der Holzspalter derart ausgeführt sein, daß das Holzteil während der Bewegung des Hydraulikzylinders in seine Ausgangsstel­ lung von einem Abweiser entfernt wird oder von einem Anschlag seitlich des Spaltwerkzeuges vom Spaltwerkzeug vor Erreichen seiner Ausgangsstellung gestoppt wird und das Spaltwerkzeug aus dem Holzstück gezogen wird.

Damit auch nicht waagrecht am Boden liegende Holzstücke vom Holzspalter erfaßt werden können, sollte dieser pendelnd aufgehängt sein. Die horizontale Anpassung des Holzspalters an das zu spaltende Holzstück kann jedoch auch zwangsgesteuert mittels eines Hydraulikzylinders erfolgen. Bei einer pendelnden Aufhängung des Spalters können unerwünschte, starke Pendelbewegungen verringert werden, indem der Abstand der Pendelachse vom Rahmen­ teil des Holzspalters vergrößert wird. Das während des Arbeitsvorganges vom Holzspalter aufgenommene Holzteil hängt je nach Bauart meist nicht mittig unter der Pen­ delachse, so daß der Holzspalter seine annähernd waag­ rechte Arbeitsposition verläßt. Um dies zu verhindern, sollte sich die Pendelachse bei zunehmender Gewichtsbe­ lastung durch das aufgenommene Holzteil in Abhängigkeit dieser selbsttätig in Richtung der Gegenplatte verändern und die Auslenkung aus der Horizontalen weitgehend ver­ hindern. Dies kann dadurch erreicht werden, indem zwi­ schen Pendelachse und Rahmenteil des Holzspalters ein bewegliches Bauteil verwendet wird, das durch Federbe­ lastung in einem bestimmten Winkel α zum Rahmenteil des Holzspalters gehalten wird. Unter zunehmender Gewichts­ belastung durch das aufgenommene Holzteil verändert das Bauteil eine Federkraft überwindend seinen Winkel α zum Rahmenteil und somit bewegt sich die Pendelachse in Richtung der Gegenplatte.

In einem weiteren Patentanspruch ist beschrieben, daß der Holzspalter um seine vertikale Achse drehbar ist. So kann erreicht werden, daß am Boden liegende Holz­ stücke in allen Richtungen aufgenommen und nach dem Spaltvorgang in alle Richtungen abgelegt werden können. Vorteilhafterweise kann die Drehbewegung hydraulisch zwangsgesteuert werden, was ein präzises Heranfahren an das Holzstück und eine ebenso präzise Ablage dessen ermöglicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ ben. Dabei zeigt Fig. 1 die Seitenansicht und Fig. 2 die Stirnseite mit der Gegenplatte 2.

Am Grundrahmen 1, hier aus einem IBP-Träger (DIN 1025) hergestellt, ist eine herstellbares Bauteil, die Gegenplatte 2 angebaut. Die Gegenplatte kann auf dem Grundrahmen verschoben werden und wird dann mittels Bolzen 12 verriegelt. Um ein Abrutschen des Holzteiles zu verhindern, sind zwei Metalldorne 3 an der Gegen­ platte befestigt. Am anderen Ende des IBP-Trägers sind links und rechts von diesem Bauteile befestigt, die die Aufgabe eines Abweisers 10 erfüllen. Wird der Spaltkeil 9 vom Hydraulikzylinder 11 in Ausgangsposi­ tion zurückbewegt, werden steckengebliebene Holzteile vom Spaltkeil entfernt. An einem zwischen den beiden Bauteilen 10 angebrachten Steg ist der Hydraulikzylin­ der 11 befestigt. Der Spaltkeil 9 ist wie die Gegen­ platte 2 durch eine die Flanschflächen des IBP-Trä­ gers 1 umfassende Führung auf diesem verschiebbar. Sol­ len in einem Arbeitsgang mehr als zwei Holzteile gefer­ tigt werden, so kann anstatt des Spaltkeiles 9 ein Spaltkreuz verwendet werden. Bauteil 10 hat deshalb im entsprechenden Bereich Aussparungen. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel sind Zylinder 11, Spaltkeil 9 und Gegen­ platte 2 wie in Patentanspruch 3 beschrieben geradlinig angebracht und bilden mit dem zu spaltenden Holzteil eine Linie a. Zur Zentrierung der Mitte des Holzstückes auf den Spaltkeil 9 sind beidseits des Grundrahmens 1 Blattfedern 7 angebracht. Bis zum Erreichen eines grö­ ßeren Widerstandes wird der Spaltkeil beim Spaltvor­ gang vom Hydraulikzylinder in einem Eilgang bewegt. Dazu lenkt ein automatisches Steuergerät 8 das in der Rücklaufleitung y strömende Öl zusätzlich zum von der Hydraulikpumpe geförderten Öl in die Druckleitung N: um. Beim Erreichen eines bestimmten Druckes auf der Druck­ leitung x schaltet das Steuergerät 8 um und das Öl in der Rücklaufleitung y kann drucklos in den Ölbehälter zurückfließen. In der Druckleitung x fließt dann nur das von der Hydraulikpumpe geförderte Öl. Durch eine Feder 6 wird das an einem Ende um Achse d schwenkbar mit dem Grundrahmen 1 verbundene Bauteil 4 in Winkel α zum Grundrahmen gehalten. Am anderen Ende des Bauteil 4 ist der Holzspalter pendelnd um Achse c aufgehängt. Bei zunehmendem Gewicht des Holzspalters durch aufgenommene Holzteile dehnt sich die Feder 6 und der Winkel α ver­ größert sich. Die Pendelachse c bewegt sich also in Richtung der Gegenplatte, so daß der Holzspalter seine horizontale Lage durch die Aufnahme des Holzteiles, die nicht mittig unterhalb der Pendelachse c erfolgt, nicht verläßt. Zwischen der Pendelachse c und der Bohrung zum Befestigen am Hydraulikbagger oder Heulader ect. ist ein hydraulisches Schwenkgetriebe 5 eingebaut.

Claims (22)

1. Vorrichtung zum Spalten von Holz in zwei oder mehre­ re Teile in Faserrichtung durch ein hydraulisch beweg­ tes Spaltwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der an Ladegeräte, insbesondere Hydraulikbagger anbaubare und von dort aus gefahrenfrei bedienbare Holzspalter zum zu spaltenden Holzteil führbar ist, dieses erfaßt, transportiert, spaltet und am gewünsch­ ten Platz ablegt.

2. Holzspalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltkeil sowie der diesen bewegende Hydrau­ likzylinder seitlich oder unterhalb eines Rahmens angeordnet sind, der dem Spaltwerkzeug als Führung dient.

3. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patentan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Hydraulikzylinder (11), Spaltwerkzeug (9) und zu spaltendes Holzteil in einer Linie (a) angeordnet sind.

4. Holzspalter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Spaltkeil auf die Gegenplatte zubewegt, indem die vom Hydraulikzylinder erzeugte Bewegung umge­ lenkt wird.

5. Holzspalter nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Spaltwerkzeug und Gegenplatte an einem vom Hydrau­ likzylinder bewegten, zangenförmigen Rahmen angebracht sind und sich gleichzeitig aufeinander zu bewegen.

6. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patentan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzspalter von der Hydraulikanlage des Baggers oder sonstigen Ladegerätes betrieben und durch dieses gesteuert werden kann.

7. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patentan­ sprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Hydraulikanlage den Hydraulikzy­ linder des Holzspalters selbsttätig in Ausgangsstellung zurückfährt.

8. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patentan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder des Holzspalters beim Spalt­ vorgang bei leichter Belastung in einem Eilgang ange­ steuert (8) wird, der sich bei stärker werdender Bela­ stung selbsttätig abschaltet.

9. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patentan­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Holzspalter beim Berühren des Holzstückes selbsttätig auf die Mitte des Holzstückes einstellt.

10. Holzspalter nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung hydraulisch erfolgt oder die Zen­ trierung durch federbelastete Rahmenteile (7) erfolgt.

11. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenplatte (2) des Holzspalters auf dem Grund­ rahmen zur Längenanpassung an das zu spaltende Holz­ stück verstellbar (12) angebracht ist.

12. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gegenplatte (2) Vorrichtungen angebracht werden, die ein Abrutschen des Holzstückes während des Spaltens verhindert.

13. Holzspalter nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gegenplatte (2) mehrere Metalldorne (3) ein Abrutschen verhindern.

14. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spaltwerkzeug (9) auswechselbar ist und min verschiedenen Spaltwerkzeugen unterschiedlich viele Holzteile während eines Spaltvorganges hergestellt wer­ den.

15. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abweiser (10) hängengebliebene Holzstücke kurz vor Erreichen der Ausgangsstellung des Spaltkeiles abstreift.

16. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzspalter zum Angleichen an nicht waagrecht am Boden liegende Holzstücke pendelnd (c) aufgehängt ist.

17. Holzspalter nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Angleichung durch einen Hydraulikzylinder gesteuert erfolgt.

18. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Aufhängung des Spalters am Ladegerät so ausgestal­ tet ist, daß der Holzspalter freihängend immer eine in etwa waagrechte Position einnimmt.

19. Holzspalter nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Pendelachse (c) bei höherem Gesamtgewicht des Holzspalters, das durch die Aufnahme des zu spal­ tenden Holzteiles vergrößert wird, je nach Belastung selbsttätig in Richtung der Gegenplatte (2) bewegt und nach dem Spaltvorgang wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt.

20. Holzspalter nach Patentanspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung durch eine beweglich (Achse d) ange­ brachtes Bauteil (4) erfolgt, das in Ausgangsstellung von einer Feder (6) in Winkel (α) gehalten wird, der sich in Abhängigkeit der Gewichtsbelastung vergrößert.

21. Holzspalter nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzspalter um seine vertikale Achse (b) dreh­ bar gelagert ist.

22. Holzspalter nach Patentanspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzspalter bei seiner Drehung um seine verti­ kale Achse (7) hydraulisch angetrieben (5) wird.