DE2320450B2 - Entrindungsmaschine mit einem sich um den zu schaelenden baumstamm drehenden, ringfoermigen schaelrotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entrindungsmaschine mit einem sich um den zu schälenden Baumstamm drehenden, ringförmigen Schälrotor, der um parallel zur Rotorachse gelegene Achsen gegen den Baumstamm mittels einer Werkzeughalterung anschwenkbare, im wesentlichen parallel zur Rotorachse umlaufend angeordnete Schälwerkzeuge aufweist, wobei die Richtung der Längsachse der .Schälwerkzeuge

gegenüber der Rotorachse veränderlich ist.

Entrindungsmaschinen dieser Art sind aus der US-PS 25 91 751 bekanntgeworden. Die Werkzeughalterungen der bekannten Entrindungsmaschine besitzen jeweils die Gestalt eines am Schälrotor schwenkbar angeordneten Rahmens, wobei an den Enden der Rahmenschenkel eine über Keilriementriebe in Umdrehung versetzbare Antriebswelle für das jeweilige Schälwerkzeug gelagert ist. Die Antriebswelle ist von dem walzenförmigen Schälwerkzeug umgeben und mit diesem über einen Kardanmechanismus gekuppelt. Das Schälwerkzeug besitzt angeflanschte Hohlachsenabschnitte, durch welche sich die Antriebswelle hindurch erstreck} und welche gesondert an abgefederten Lenkern gelagert sind, derart, daß das Schälwerkzeug aufgrund der kardanischen Kupplung mit der Antriebswelle gegenüber dieser derart in bestimmten Grenzen beweglich ist, daß die Richtung der Längsachse des Schälwerkzeugcs gegenüber der genannten Antriebswelle und damit gegenüber der Rotordrehachse veränderlich ist.

Es zeigt sich jedoch, daß die Beweglichkeii der Längsachse des Schälwerkzeuges mit Bezug auf die Richtung der Rotorachse bei der bekannten Eninndungsmaschine nicht dazu ausreicht, daß sich die Schälwerkzeuge den Unebenheiten eines zu schälenden Stammes anpassen können. Außerdem ist der Aufbau der Werkzeughalterungen der bekannten Entrindiingsmaschine außerordentlich kompliziert und störungsanfällig und schließlich gelingt es bei der bekannten Entrindungsmaschine nicht, die Beweglichkeit der Richtung der Schälwerkzeuglängsachse gegenüber der Rotorachse während der Entrindung am Stammanfang und am Stammende auszuschalten, so daß hie- ein Abkippen der Schälwerkzeuge zu befürchten ist, wenn die Schälwerkzeuge nicht stets so an den Stammumfang angelegt werden, daß sie über ihre gesamte axiale Länge am zu schälenden Stamm aufliegen.

Durch die Erfindung soll demgemäß die Aufgabe gelöst werden, eine Entrindungsmaschine der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sich unter Beibehaltung einer hohen Entrindungsleistung die Schälwerkzeuge den Unebenheiten eines zu schälenden Stammes leicht anpassen können und ein störungsfreies Entrinden am Stammanfang und am Stammende möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Werkzeughalterung um eine senkrecht zur Schwenkachse stehende, im wesentlichen in Längsrichtung der Werkzeughalterung weisende Drehachse zeitweise verdrehbar ist.

Insbesondere bildet die Drehachse im wesentlichen eine Tangente an den Schälwerkzeugumfang in oder nahe dem Berührungspunkt mit dem zu schälenden Baumstamm.

Zur zeitweiligen Verclrehbarkeit der Werkzeughalterung ist dieser vorzugsweise eine Feststelleinrichtung zugeordnet, derart, daß während des Betriebes beim Entrinden des Stammanfanges die Richtung der Längsachse des Schälwerkzeuges zunächst gegenüber der Rotordrehnchse parallelgehalten wird, während die Verdrehbarkeil der Werkzeughalterung um die genannte Drehachse freigegeben wird, sobald die Schälwerkzeuge über ihre gesamte Axiallänge am Stammumfang anliegen. Entsprechendes gilt für die Arbeitsphase bei der Entrindung des Stammendes in jeweils umgekehrter Reihenfolge der Betriebszustände.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen einer Entrindungsmaschine der vorstehend beschriebenen Art

bilden den Gegenstand der Unteransprüche 4 bis 8.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausrührungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Entrindungsmaschine,

F i g. 2 einen Teil des Schälrotors in Schnittdarstellung und

Fig. Λ einen Axialschnitt durch den Schälrotor im Bereich eines Schwenk- und Drehgelenkes für die schwenkbare Werkzeughalterung.

In einem in F i g. 1 zur Vereinfachung der Darstellung weggelassenen Gestell sind schematisch angegebene Fördereinrichtungen I und 2 gelagert, mittels welchen der zu schälende Baumstamm 3 dem Schälrotor 4 der Entrindungsmaschine auf einer bestimmten, gleichbleibenden Höhe in axialer Richtung zugefördert wird. Eine entsprechende Anordnung von Fördereinrichtungen 1 und 2 befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Schälrotors, um den geschälten Baumstamm aus dem Schälrotor abzunehmen oder um von der gegenüberliegenden Seite einen zu schälenden Baumstamm zufördern zu können. Dies ist jedoch in Fig. 1, ebenfalls zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Der Schälrotor 4 ist drehbar in einem Gehäuse 5 gelagert, welches über eine Anordnung von Schwingen 6 gegenüber einem schematisch bei 7 gezeigten Maschinenfundament abgestützt ist und. was nicht im einzelnen gezeigt ist, quer zur Rotorachsc horizontal verfahrbar und gegen Ersatzgehäuse mit frischen Schälwerkzeugen auswechselbar sein kann. Ein Druckmittelantrieb 8 ermöglicht über Koppelstangcn 9 eine Höheneinstellung der Rotordrehachse derart, daß diese Achse mit der Achse des zu schälenden Baumstammes zusammenfällt. Diese Einstellung kann automatisch in Abhängigkeit von einem etwa über eine Tastwalze 10 und einen Meßwertgeber 11 erzeugten Meßsignal erfolgen.

An dem Schälrotor 4 sind um parallel zur Rotorachse gelegene Schwenkachsen verschwenkbare, als Werkzeughalterung dienende Arme 12 gelagert, welche an ihren Enden walzenförmige Schälwerkzeuge 13 tragen, die um ebenfalls zur Rotorachse im wesentlichen parallele Achsen in Umdrehung versetzt werden können. Im vorliegenden Beispiel werden die Schälwerkzeuge 13 von Außenläufer-Elektromotoren gebildet, welche am Außenläufer die Schälmesser tragen und über Schleifringe des Schälrotors 4 mit elektrischer Energie versorgt werden können.

Zum Antrieb der Schälwerkzeuge können aber auch jeweils Hydraulik- oder Druckluftmoloren dienen, die an den Enden der schwenkbaren Arme angeordnet und von einer auf dem Schälrotor mit umlaufenden Druckmittelquelle gespeist sind.

Die Tastwalze 10 und der Meßwertgeber 11 haben auch noch die Aufgabe, die jeweilige Lage des stirnseitigen Stammendes relativ zu einer beispielsweise durch einen Endschalter signalisierten Ausgangsstellung durch entsprechende Signale anzugeben, um nach einer bestimmten Vorschubstrecke, wenn das Stammende die Rotormitte erreicht hat, nach einer vorläufigen Stillsetzung des Stainmvorschubes die Anlagebewcgung der schwenkbaren Arme 12 auszulösen. Haben dann die Schälwerkzeuge einen gewissen Anpreßdruck erreicht, was von einer nachfolgend beschriebenen Vorrichtung angezeigt wird, so wird der Stammvorschub wieder eingeschaltet. Der Meßwertgeber 11 gibt ein weiteres StellunKsnieldesignal ab, wenn das stirnseitige Stammende so weit vorgefahren ist, daß die Schälwerkzeuge vollständig auf dem Stamm aufliegen, wonach an den die Werkzeughalterung bildenden schwenkbaren Armen 12 eine Entriegelungsfunktion durchgeführt wird, worauf nachfolgend noch genauer eingegangen wird.

Die Schleifringe für die Stromversorgung der Außenläufermotoren und für verschiedene, nachfolgend noch erwähnte Steuer- und Antriebsmittel des Schälrotors sind in der erforderlichen Anzahl an einer Rotorstirnseite montiert und so im Gehäuse 5 gekapselt, daß eine Verschmutzung durch Holzspäne oder Staub sicher vermieden ist.

In F i g. 2 ist die Lagerung einer einzelnen Werkzeughalterung in einer Schnittdarstellung gezeigt. Ein Fuß 14 jedes Armes 12 ist über Zapfen 15 in entsprechenden Augen des Schälrotors 4 um eine parallel zur Rotorachse gelegene Schwenkachse 16 verschwenkbar gelagert. Zusätzlich aber enthalt jeder Schwenkarmfuß 14 ein Lager 17 für einen Drehzapfen 18 des betreffenden Armes 12 derart, daß der Arm 12 um eine im wesentlichen in seine Längsrichtung weisende Drehachse 19 verdrehbar ist. Durch die aus F i g. 2 ersichtliche Kröpfung des Scrmenkarmes 12 wird erreicht, daß die Drehachse 19 im wesentlichen eine Tangente an den Außenumfang des Schälwerkzeuges 13 bildet, so daß dieses bei Ausüben eines bestimmten Anpreßdruckes durch ein um die Schwenkachse 16 wirkendes Vorspannmoment eine stabile Lage behält.

Auf der von dem Schwenkarm 12 abgewandten Seite des Schwenkarmfußes 14 befindet sich ein Gegengewicht oder Ausgleichsgewicht 20. dessen Masse so gewählt ist, daß der Schwerpunkt des Systems aus dem Schälwerkzeug H, dem Arm 12, dem Schwenkarmfuß 14 und dem Gegengewicht 20 im wesentlichen auf der Schwenkachse 16 gelegen ist. Hierdurch wird erreicht. daß sich der Anpreßdruck der Schälwerkzcugc 13 bei Veränderung der Drehzahl des Schälrotors 4 nicht verändert.

An dem Gegengewicht 20 greift ein Ende einer Schraubenfeder 21 an, deren anderes Ende an einem fest mit einem Ring 22 verbundenen Bolzen 23 verankert ist. Der Ring 22 ist zum Schälrotor 4 koaxial und in Gleitlagern 24 relativ zu dem Schälrotor 4 mittels eines Antriebs 25 verdrehbar, welcher über ein Ritzel 26 in eine Umfangszahnung des Ringes 22 eingreift. Der Antrieb 25 ist bei dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel von einem Elektromotor gebildet, der an Schleifringe des Schälrotors 4 angeschlossen ist und zur Ausführung einer bestimmten Verstellbewegung während des Rotorumlaufs erregt werden kann, so daß der Ring 22 verdreht und damit die Lage des Bolzens 23 relativ zu der Anlcnkstelle der Schraubenfeder 21 an den Gegengewichten 20 verändert werden kann, wodurch das Vorspannmomcnt um die Schwenkachse 16 und damit der Anpreßdruck der Schwenkarme 12 verändert wird.

Dem Fachmann bidet sich eine Reihe von Abwandlungsmöglichkeiten der Triebverbindung des Antriebes oder Stelltriebs 25 mit dem Ring 22. Auch kann anstelle des Elektromotors ein Hydraulikantrieb verwendet werden, welcher von einer auf dem Schälrotor 4 montierten und mit diesem umlaufenden Hydraulikpumpe gespeist wird. Die Steuerung des Antriebes erfolgt dann durch Betätigung entsprechender Ventilmittel, deren elektromagnetische Antriebe über Schleifringe des Schälrotors erregt werden können.

Parallel zu der Schraubenfeder 21 ist zwischen das Gegengewicht 20 und den Bolzen 23 eine aus einer

Zahnstange 27 und einer Zahnstangenführung 28 gebildete Koppeleinrichtung geschaltet, welche einen auf der Zahnstangenführung 28 montierten Betätigungsmagnet 29 enthält, der zur Betätigung einer in die Zahnung der Zahnstange 27 einrückbaren Klinke 30 dient. Die Klinke 30 ist mit Bezug auf die Zahnung der Zahnstange 27 sclbsthemmend, derart, daß nach Einrücken der Klinke 30 durch kurzzeitige Erregung des Magneten 29 die Klinke 30 durch die Kraftwirkung der Schraubenfeder 21 in Einrückstellung bleibt und die Zahnstange 27 und die Zahnstangenführung 28 so lange daran hindert, ineinandergeschoben zu werden, bis durch ein noch weiteres Auseinanderziehen der Schraubenfeder 2t und damit der Zahnstange 27 und der Zahnstangenführung 28 die Klinke 30 unter der Wirkung einer nicht dargestellten Rückholfeder aus der Einrückstellung herausfällt.

Die beschriebene Konstruktion ermöglicht es, die Wcrkzeughalterungen nach einem Arbeitsgang unter bestimmtem Anpreßdruck, welcher durch Ausdehnung der Schraubenfedern 21 unter Verdrehung des Ringes 22 erzeugt wurde, sogleich von dem zu schalenden Stamm abzuheben, ohne daß der Ring 22 um den gesamten Ausdehnungsweg der Schraubenfedern 21 zurückgedreht zu werden braucht, da durch Betätigung der Klinke 30 die Zahnstange 27 und die Zahnstangenführung 28 sogleich zu einem starren Kopplungsglied /wischen dem Ring 22 und dem Arm 12 werden. Der Übergang von einem Arbeitsgang zum nächsten Arbeitsgang kann hierdurch ganz beträchtlich beschleunigt werden.

Die elektrischen Anschlüsse zu dem Magneten 29 sind schcmaiisch bei 31 gezeigt. Die Anschlüsse haben Verbindung zu Schleifringen des Schälrotors 4. Weitere Schleifringe stellen die Verbindung zu schematisch bei 32 angedeuteten Anschlüssen einer Polentiometeranordnung 33 her. welche als Stellungsmelder für die gegenseitige Lage der Zahnstange 27 und der Zahnstangenführung 28 und damit als Ist-Wertgcber für den Anpreßdruck der Schwenkarme 12 dient. Wird zwischen die Anschlüsse 32 der Potentiometeranordnung 33 und den Antrieb 25 zur Verstellung des Ringes 22 ein Regler geschaltet, dessen Aufbau dem Fachmann geläufig ist. so kann der Anpreßdruck der Schälwerkzeuge auf einen am Regler einstellbaren Soll-Wert eingeregelt werden.

Zur Ausführung bestimmter Entrindungsarbeiten oder Schälarbeiten und zum Verhindern des Uinkippens der Wcrkzeughalterungen um ihre Drehachse 19 zu Beginn und zu Ende eines Durchganges des Baumstammes 3 bei nicht vollständiger Auflage des Schälwerkzcugcs 13 wird die Vcrdrehbarkeit der Arme 12 um die Achsen 19 zeitweise blockiert, was bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel während des Umlaufes

ίο des Rotors 4 möglich ist. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß sich die Schwenkachse 16 und die Drehachse 19 der Schwenkarme 12 in einem Punkt schneiden. Durch eine koaxiale Bohrung eines Lagerzapfens 15 des Schwenkarmfußes 14 ist ein Verriegelungsbolzen 34 in eine Bohrung 35 des Schwenkarmdrehzaplens 18einrückbar. Hierzu ist der Verricgelungsbolzen 34 beispielsweise mit einem Gewinde 36 versehen und gegenüber dem Schälrotor 4 durch in eine Axialnut des Verriegelungsbolzens 34 eingreifende Fühlungsmittel 37 axial verschiebbar, jedoch gegen Verdrehung gesichert geführt. Eine mit Innengewinde versehene, koaxial zu der Schwenkachse 16 im Schälrotor 4 gelagerte Büchse 38 bewirkt durch Verdrehung ein Vorrücken des Verriegelungsbolzens 34 in die Verriegelungsstellung oder ein Zurückziehen des Verriegelungsbolzens zur Freigabe des Drehzapfens 18 und damit des Armes 12 zur Verdrehung um die Achse 19. Die Büchse 38 kann jeweils durch einen gesonderten, an Schleifringe des Schälrotors 4 angeschlossenen elektrischen Stelltrieb während des Rotorumlaufes betätigt werden oder ist, wie in Fig. 3 dargestellt, mit einem Zahnkranz 39 versehen, der in die am Innenumfang eines Ringes 40 vorgesehene Zahnung eingreift. Der Ring 40 ist zu dem Schälrotor 4 koaxial angeordnet und gegenüber dem Rotor in ähnlicher Weise verdrehbar gelagert, wie dies zuvor im Zusammenhang mit der Beschreibung des Ringes 22 ausgeführt wurde. Demgemäß kann der Ring 40 mittels eines einzigen Stelltriebes 41 verdreht werden und ermöglicht die Betätigung der Verriegelungsbolzen 34 für sämtliche Arme 12 des Schälrotors 4.

In Fig.3 sind außerdem noch Keilriemen 42 angedeutet, welche in entsprechende Nuten des Schälrotors 4 eingelegt sind und zum Antrieb des Rotors über eine Keilriemenscheibe eines Antriebsmotors geführt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Entrindungsmaschine mit einem sich um den zu schälenden Baumstamm drehenden, ringförmigen Schälmotor, der um parallel zur Rotorachse gelegene Achsen gegen den Baumstamm mittels einer Werkzeughalterung anschw\_nkbare, im wesentlichen parallel zur Rotorachse umlaufend angeordnete, walzenförmige Schälwerkzeuge aufweist, wobei die Richtung der Längsachse der Schälwerkzeuge gegenüber der Rotorachsc veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Werkzeughalterung (12, 18) um eine senkrecht zur Schwenkachse (16) stehende, im wesentlichen in Längsrichtung der Werkzeughalterung weisende Drehachse (19) zeitweise verdrehbar ist.

2. Entrindungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (19) im wesentlichen eine Tangente an den Schälwerkzeugumfang in oder nahe dem Berührungspunkt mit dem zu schälenden Baumstamm (3) bildet.

3. Entrindungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur zeitweiligen Verdrehbarkeit der Werkzeughalterung (12, 18) dieser eine Feststellvorrichtung (34 bis 41) zugeordnet ist, (F ig. 3).

4. Entrindungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feststellvorrichtung (34 bis 41) einen Verriegelungsbolzen (34) aufweist, der koaxial zur Schwenkachse (16) in einen Drehzapfen

(18) der Werkzeughalterung (12, 18) einrückbar ist, wobei sich die Schwenkachse (16) und die Drehachse

(19) der Werkzeughalterung schlieren.

5. Entrindungsmaschine nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (34) mit Gewinde (36) versehen und mittels einer Gewindebüchse (38) betätigbar ist, welche mit einem Zahnkranz (39) in die Zahnung eines zu dem Schälrotor (4) koaxialen Ringes (40) eingreift, der von einem Stellmotor (41) verdrehbar ist (F i g. 3).

6. Entrindungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (34) mittels über Schleifringe des Schälrotors (4) gespeiste, elektromagnetische Antriebsmittel betätigbar ist.

7. Entrindungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (34) durch einen Hydraulikkolben betätigbar ist, welcher von einer im Schälrotor (4) befindlichen Hydraulikpumpe beaufschlagbar ist.

8. Entrindungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung (34 bis 41) mittels eines aul die axiale Relativbewegung des zu schälenden Baumstammes (3) gegenüber dem Schälrotor (4) ansprechenden Stellungs-Signalgcbcrs(10,11) selbsttätig ausschaltbar ist.