DE3730057C1 - Vorschubwalze fuer eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Baumstaemmen - Google Patents
Vorschubwalze fuer eine Vorrichtung zum Bearbeiten von BaumstaemmenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorschubwalze für eine Vorrichtung
zum Bearbeiten von Baumstämmen, insbesondere zum Entasten und
ggf. abschnittweise Zerkleinern, mit einem
elastischen Mantel, in dem eine Vielzahl von mit gegenseitigem
Abstand über die Mantelfläche verteilt angeordneten
Mitnehmern angeordnet ist, die jeweils im Mantel mit einem
stiftförmigen Befestigungsabschnitt gehalten sind, der an seinem
äußeren Endabschnitt einen im Bereich der Mantelfläche liegenden
Stützflansch aufweist, von dem ein Mitnahmenocken frei über
die Mantelfläche nach außen vorsteht.
Nach dem Fällen von Bäumen ist es in der Forst- bzw. Holzwirtschaft
bekanntlich erforderlich, die Bäume von Ästen und Zweigen
zu befreien und die auf diese Weise an ihrem Umfang geglätteten
Baumstämme in Abschnitte bestimmter Länge zu zersägen. Hierfür
sind bereits seit längerem unterschiedliche Vorrichtungen
bekannt, mit denen derartige Aufbereitungsarbeiten durchführbar
sind.
So sind beispielsweise Vorrichtungen bekannt, bei denen
jeweils ein aufzubereitender Baumstamm mittels einer hydraulischen
Vorschubeinrichtung entsprechenden Messerwerken zum
Entasten sowie einer Sägeeinrichtung zugeführt wird, mittels
welche eine Ablängung erfolgen kann. Diese Maschinen arbeiten
jedoch mit einem relativ langsamen Vorschub.
Darüber hinaus sind sog. (Durchforstungs-)Prozessoren in der
Art von Anbaugeräten bekannt, die an einen Schlepper od.dgl.
anzukuppeln oder in einen Kran einzuhängen sind. Bei diesen
bekannten Vorrichtungen erfolgt der Vorschub eines zu bearbeitenden
Baumstammes jeweils durch zwei mit einem veränderbaren,
gegenseitigen Abstand angeordnete, jeweils um eine Vertikalachse
drehbare, antreibbare Vorschubwalzen, deren Mäntel mit der
Umfangsfläche des Baumstammes in Eingriff zu bringen sind und
den Baumstamm einem Schneidwerk zuführen. Dabei muß die Vorschubkraft
im Hinblick auf die den Vorschubwalzen nachgeordneten
Bearbeitungseinrichtungen relativ groß sein und es darf möglichst
nicht zu einem beachtlichen Schlupf zwischen den Walzen und
dem zu bearbeitenden Baumstamm kommen, da hierdurch die Baumrinde
(Borke) abgelöst werden kann, was bei einer Zwischenlagerung
des Holzes zu einem unerwünschten Austrocknen führt.
Um einen befriedigenden Eingriff zwischen den Vorschubwalzen
und einem zu bearbeitenden Baumstamm zu verwirklichen, sind
zahlreiche Ausgestaltungen von Vorschubwalzen bekanntgeworden.
So sind die Vorschubwalzen größerer, auf Rückezügen oder
sonstigen Spezialfahrzeugen aufgebauter Vorrichtungen mit
Vorschubwalzen ausgerüstet worden, die grundsätzlich PKW- bzw.
LKW-Rädern gleichen, also an ihrer Mantelfläche mit einer
relativ groben Profilierung versehen und/oder ggf. mit
Schneeketten bestückt sind, um insbesondere auch bei
feuchten Witterungsbedingungen eine hinreichend große
Haftwirkung zwischen den Vorschubwalzen und einem Baumstamm
zu gewährleisten, wobei bei groß dimensionierten Vorschubwalzen
teilweise auch Hohlkammern vorgesehen worden sind,
um den Vorschubwalzen eine möglichst große Flexibilität
mit entsprechender Anpassung an den vorwärtsbewegenden Baumstamm
zu geben.
Weiterhin sind als Vorschubwalzen Hartgummi- und PVC-Walzen
bekannt, die an ihrer Mantelfläche zum Teil axial verlaufende
Nuten aufweisen, in denen über die Mantelfläche vorstehende
Ketten angeordnet sind, um den Reibschluß zwischen den Walzen
und dem Baumstamm durch einen Formschluß zu verstärken. Auch
bei diesen vorbekannten Vorschubwalzen reicht jedoch insbesondere
bei kleineren Vorrichtungen mit entsprechend dimensionierten
Vorschubwalzen die erforderliche Antriebsleistung bzw. Vorschubkraft
sehr häufig nicht aus.
Aus der DE-AS 21 09 069 ist eine Vorrichtung zum Vorschieben
von Baumstämmen bekanntgeworden, die im wesentlichen aus
einer Vorschubwalze besteht, an deren Umfang tangential
bewegliche, mit Spitzen oder Zacken besetzte Platten angebracht
sind. Der Nachteil dieser Vorschubwalze liegt in
einem zu hohen fertigungstechnischen und konstruktiven Aufwand.
Aus der DE-OS 15 28 054 ist ferner eine Riffelwalze
zum Vorschub von Werkstücken aus Holz bekannt, die in Holzbearbeitungsmaschinen,
wie z. B. Hobelmaschinen verwendet
wird. Die mit dieser Erfindung gelöste Aufgabe besteht im
wesentlichen aus einer Anpassung an zu hobelnden Werkstücke
unterschiedlicher Dicke, weswegen sich dieser Schrift
für die Lösung der gestellten Aufgabe keine Hinweise entnehmen
lassen. Aus der DE-OS 28 49 676 ist darüber hinaus
ein elastisches Antriebselement bekannt, welches jedoch ohne
formschlüssigen Eingriff in das vorzuschiebende Werkstück
arbeitet, so daß eine Verwendung zum Vorschub von schweren
Stämmen mit ihrer unregelmäßig geformten Oberfläche ausscheidet.
Für Vorrichtungen mittlerer Größe und insbesondere sog.
Kleinprozessoren in der Art von Kran- oder Anbauprozessoren,
die mit zunehmendem Umfang insbesondere dann eingesetzt werden,
wenn für Großprozessoren nicht hinreichend Platz zur Verfügung
steht, sind die vorbeschriebenen Vorschubwalzen nicht geeignet,
so daß bei diesen Geräten überwiegend Stahlwalzen unterschiedlicher
Oberflächenstrukturierung eingesetzt werden. Die für
derartige Vorrichtungen bekannten Vorschubwalzen sind an ihrem
Mantel mit spitz zulaufenden, angeschrägten oder gewellten
Mitnahmenocken versehen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
sich insbesondere bei kleineren Prozessoren mit entsprechend
kleinen Stahl-Vorschubwalzen keine hinreichend großen Vorschubkräfte
erzielen lassen, wenn die Mitnahmenocken nicht durch
die Borke hindurch in das darunterliegende Holz eingreifen, da
bei starren Stahlwalzen zwangsläufig nur jeweils eine relativ
kleine Anzahl von Mitnahmenocken mit der Oberfläche eines
Baumstammes in Eingriff zu bringen ist.
Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Vorschubwalzen besteht
darin, daß die Mitnahmenocken die zu bearbeitenden Baumstämme
nicht nur an ihrer Umfangsfläche beschädigen, sondern
dabei die Borke in das darunter befindliche Holz eindrücken.
Dieses ist aber insbesondere dann nachteilig, wenn das Holz
für eine Papierherstellung verwendet werden soll, da es dann
aufgrund der Verunreinigungen durch die Borke nicht mehr zur
Herstellung von Papier höherer Qualität verwendbar ist, so daß
sein Wert entsprechend sinkt.
Um insbesondere dieses gravierende Problem zu lösen, ist seitens
des Anmelders auch bereits versucht worden, Vorschubwalzen
inbesondere für mittlere und kleinere Prozessoren als Hartgummirollen
mit Spikes auszurüsten, wie sie grundsätzlich von
PKW- und LKW-Reifen her bekannt sind. Diese Versuche haben jedoch
nicht zu dem erstrebten Erfolg geführt, da derartige Spikes,
deren jeweils über einen Stützflansch vorstehender, zylindrischer
Mitnahmenocken beim Vorschub in die Baumrinde eindringt, ebenfalls
zu einem Eindrücken von Borke in das darunter befindliche
Holz führen, und i. ü. den auftretenden Beanspruchungen nicht
standhalten. Läßt man aber die Mitnahmenocken spitz nach außen
zulaufen, um ein Eindrücken von Borke in das darunter befindliche
Holz zu vermeiden, so ist selbst bei relativ dichtem
Besatz der Walzen-Mantelflächen keine hinreichend große Vorschubkraft
zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
die Vorschubwalzen der eingangs beschriebenen Gattung unter
Vermeidung ihrer Nachteile insbesondere dahingehend zu verbessern,
daß einerseits eine für die Aufarbeitung erforderliche hinreichend
große Vorschubkraft zu erzeugen bzw. weitgehend
schlupffrei auf einen Baumstamm zu übertragen ist, und daß
andererseits dennoch kein Eindrücken von Borke in die unter
der Baumrinde liegende Holzschicht erfolgt.
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Mitnahmenocken jeweils größer ist
als ihre rechtwinklig zu ihrer Länge gemessene Breite, daß
die Mitnahmenocken in einem rechtwinklig zu ihrer Längserstreckung
verlaufenden Querschnitt keilförmig sich zum äußeren
freien Ende hin verjüngend ausgebildet sind, und daß die Mitnahmenocken
in ihrer Längsrichtung im wesentlichen parallel
zur Drehachse der Antriebswalze verlaufen.
Bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorschubwalze dringen
die Mitnahmenocken, die bevorzugt an ihrem freien äußeren Ende
mit einer Schneidkante versehen sind,
mithin gleichsam messerartig in die Borke eines vorwärtszubewegenden
Baumstammes ein, so daß kein Rindenmaterial in das
unter der Borke liegende Holz eingedrückt wird. Vielmehr wird
beim weiteren Eindringen der Mitnahmenocken das Borkenmaterial
zur Seite (also in Längsrichtung des Baumstammes) verdrängt.
Zugleich ergibt sich (beispielsweise in Relation zu kegelförmig
zugespitzten Spikes) aufgrund der Ausbildung und parallelen
Anordnung der Mitnahmenocken zur Drehachse der Vorschubwalze
eine relativ große Eingriffsfläche mit der Borke des betreffenden
Baumstammes mit entsprechend geringen Pressungen, wobei aufgrund
der keilförmigen Ausbildung der Mitnahmenocken darüber hinaus
die erforderliche Festigkeit gegeben ist.
Obwohl selbstverständlich unterschiedliche Scheitelwinkel der
Mitnahmenocken möglich sind, hat sich ein Scheitelwinkel von
ca. 30° als sehr zweckmäßig erwiesen.
Um zu verhindern, daß sich während des Vorschubes unter den
Stützflansch eines Mitnehmers Borkenmaterial bleibend festsetzt,
ist bevorzugt vorgesehen, daß der Stützflansch an seiner Unterseite
kegelförmig ausgebildet oder abgerundet ist. Auch die
Oberseite des Stützflansches eines Mitnehmers kann jeweils
bevorzugt abgerundet sein, um sich während des Vorschubbetriebes
in besonders vorteilhafter Weise der Kontur des betreffenden
Baumes anpassen zu können.
Die stiftförmigen Befestigungsabschnitte der Mitnehmer können
zylindrisch oder aber auch als Mehrkant ausgebildet sein. Um
sie in dem elastischen Mantelmaterial, welches bevorzugt aus
Gummi oder einem elastischen Kunststoff besteht, besonders gut
halten zu können, kann der stiftförmige Befestigungsabschnitt
jeweils wenigstens an seinem dem Mitnahmenocken abgekehrten
inneren Endabschnitt unrund ausgebildet und bevorzugt abgeflacht
sein, und zwar bevorzugt derart, daß dieser innere
Endabschnitt breiter ausgebildet ist als der übrige Abschnitt
des Befestigungsabschnittes.
Eine höchst bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
besteht darin, daß die Härte des elastischen Mantels in dem
von den Mitnehmern durchsetzten äußeren Umfangsabschnitt erheblich
größer ist als im inneren Mantelabschnitt, wobei
die Shore-Härte im äußeren Umfangsabschnitt des Mantels
60 und mehr betragen kann, während der innere Mantelabschnitt
erheblich elastischer ist. Durch diese Ausgestaltung ergibt
sich trotz der auftretenden Beanspruchungen ein hervorragender
fester Halt der Mitnehmer im Walzenmantel und dennoch insgesamt
eine relativ große Elastizität in Radialrichtung, so daß sich
der Walzenmantel beim gegenseitigen Andrücken der jeweils
paarweise verwendeten Vorschubwalzen der Kontur des betreffenden
Baumstammes sehr stark anpassen kann. Dieses hat zur Folge, daß
eine große Anzahl von Mitnehmern mit dem Baumstamm in Eingriff
kommt, so daß die Belastung des einzelnen Mitnehmers entsprechend
klein ist und es auch bei großen Vorschubkräften nicht zu einem
Schlupf kommt.
Um die unterschiedliche Elastizität des Walzenmantels zu verwirklichen,
ist bevorzugt vorgesehen, daß dieser aus zwei
fest miteinander verbundenen ringförmigen Schichten unterschiedlicher
Elastizität besteht, die selbstverständlich fest miteinander
verbunden sind.
Bei einer höchst bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung sind die Mitnehmer bzw. ihre Mitnahmenocken nicht
gleich ausgebildet. Vielmehr ist die radiale Höhe der Mitnahmenocken
in verschiedenen axialen Abschnitten der Vorschubwalze
unterschiedlich. Beispielsweise kann bei zwei
mit seitlichem Abstand angeordneten Vorschubwalzen, deren
Drehachsen vertikal verlaufen, die radiale Höhe der Mitnahmenocken
am jeweils unteren Endabschnitt einer Vorschubwalze
kleiner als an dem darüberliegenden Abschnitt sein.
Es sind auch Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorschubwalze
vorteilhaft, bei der die Höhe der Mitnahmenocken entweder
stufen- bzw. abschnittweise oder aber auch kontinuierlich
zunimmt, wobei die Höhe eines Mitnahmenockens bspw. an
einem - bei senkrecht angeordneten Vorschubwalzen unteren -
Endabschnitt der Vorschubwalze nur 1 bis 2 mm beträgt und
an dem anderen - oberen - Endabschnitt 10 bis 20 mm oder
mehr. Eine solche Ausgestaltung ist deshalb
höchst vorteilhaft, weil bei einem Baumstamm mit einem relativ
geringen Durchmesser, der eine entsprechend dünne Borke aufweist,
nur die am unteren Endabschnitt der Vorschubwalze
befindlichen Mitnehmer mit ihren Mitnahmenocken mit der Borke
des Baumstammes in Eingriff kommen, so daß auf diese Weise
sicherzustellen ist, daß die Mitnahmenocken auch bei dünneren
Baumstämmen im wesentlichen nur in die Borke des Baumstammes
eingreifen. Wird dagegen ein Baumstamm mit relativ großem
Durchmesser bearbeitet, so kommen insbesondere die im mittleren
und oberen Abschnitt der Vorschubwalze befindlichen Mitnahmenocken
mit dem Baumstamm in Eingriff. Da ein dickerer Baumstamm
auch eine entsprechend dickere Borke aufweist, können
die Mitnahmenocken dort mithin eine entsprechend größere
radiale Höhe besitzen, ohne in das unter der Borke befindliche
Holz zu greifen. Auf diese Weise sind mithin auch die bei
dickeren Baumstämmen erforderlichen größeren Vorschubkräfte
in höchst zweckmäßiger Weise aufzubringen bzw. auf den Baumstamm
übertragbar.
Da es während des Betriebes an dem der Mantelfläche zugekehrten
äußeren Abschnitt der Vorschubwalzen zu einer
relativ starken elastischen Verformung des Mantels kommt,
die sich bei einem relativ dicken Mantel von außen nach
innen verringert - und zwar insbesondere dann, wenn die
Härte des inneren Mantelabschnittes erheblich größer ist
als die Härte des äußeren Mantelabschnittes, wie dieses
gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen ist -,
kann es während des Betriebes ggf. zu nicht unerheblichen
Reibungen zwischen dem inneren Mantelmaterial und den
Mitnehmern kommen, die ggf. zu einer Erwärmung des Mantelmaterials
führen. Da eine solche Erwärmung für die Lebensdauer
nachteilig ist, wenn sie ein bestimmtes Ausmaß überschreitet,
ist gemäß einer höchst bevorzugten Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß im Mantel
Aufnahmebuchsen zur jeweiligen Aufnahme des Befestigungsabschnittes
eines Mitnehmers angeordnet sind, wobei die
Länge einer Aufnahmebuchse kleiner als die Länge des
Befestigungsabschnittes sein kann. Sind die Mitnehmer an
ihrem inneren Endabschnitt in solchen Aufnahmebuchsen gehalten,
die vorzugsweise aus Kunststoff bestehen, aber
auch bspw. aus Metall bestehen können, so kommt es nicht
zu einer beachtlichen Erwärmung.
Im übrigen hat es sich für eine optimale Halterung der Mitnehmer
im Mantelmaterial als höchst zweckmäßig erwiesen,
wenn die Mitnehmer an ihrem dem Mitnahmenocken abgekehrten
Befestigungsabschnitt mit wenigstens einer im wesentlichen
quer zu ihrer Längsachse verlaufenden, nutförmigen Ausnehmung
versehen sind, die bevorzugt als Ringnut ausgebildet ist
und bei einer höchst bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung zwischen dem Stützflansch und einem mit
axialem Abstand zu dem Stützflansch ausgebildeten Halteflansch
angeordnet sein kann, dessen Durchmesser größer
ist als der Durchmesser des übrigen Befestigungsabschnittes.
Dabei hat es sich als höchst zweckmäßig herausgestellt,
wenn der Übergang vom Stützflansch zur Ringnut und vom
Halteflansch der Ringnut kegelförmig od. dgl. ausgebildet,
d. h. also abgeschrägt ist, da diese Abschrägungen einerseits
das Einführen erleichtern und andererseits im eingeführten
Zustand zu einer besonders innigen Halterung
führen.
Um ein Drehen der Mitnehmer um ihre Längsachse mit Sicherheit
zu verhindern, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen,
daß der Befestigungsabschnitt der Mitnehmer jeweils unrund
(bspw. und bevorzugt oval) ausgebildet ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind
in Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 einen etwas vereinfachten Schnitt durch
eine mit erfindungsgemäßen Vorschubwalzen
ausgerüstete Vorrichtung in Richtung der
Schnittlinie I-I in Fig. 2 gesehen, wobei
im wesentlichen lediglich nur eine Walze
dargestellt ist;
Fig. 2 einen rechtwinklig zu den Drehachsen
der Vorschubwalzen verlaufenden Schnitt
in Richtung der Schnittlinie II-II in
Fig. 1 gesehen;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines gegenüber den
Fig. 1 und 2 vergrößert dargestellten
Mitnehmers in Richtung des Pfeiles III
in Fig. 4 gesehen;
Fig. 4 den Mitnehmer gemäß Fig. 3 in Richtung
des Pfeiles IV in Fig. 3 gesehen;
Fig. 5 eine Fig. 1 entsprechende Teildarstellung
einer Variante, bei welcher die radiale
Höhe der Mitnahmenocken vom unteren Endabschnitt
der Vorschubwalze in Axialrichtung
zunimmt;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer Variante eines
Mitnehmers in Richtung des Pfeiles VI in
Fig. 7 gesehen;
Fig. 7 eine Seitenansicht des Mitnehmers gemäß
Fig. 6 in Richtung des Pfeiles VII in
Fig. 6 gesehen;
Fig. 8 eine Seitenansicht einer Aufnahmebuchse
für den Mitnehmer gemäß den Fig. 6 und 7
in Richtung des Pfeiles VIII in Fig. 9
gesehen; und
Fig. 9 eine Draufsicht auf die Aufnahmebuchse gemäß
Fig. 8 in Richtung des Pfeiles IX in
Fig. 8 gesehen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den im vorliegenden Zusammenhang
wesentlichen Teil einer Vorrichtung zum Bearbeiten von
Baumstämmen in einer vereinfachten Darstellung, und zwar
den Bereich ihrer Vorschubwalzen 1, wobei die übrigen Teile
der Vorrichtung der besseren Übersicht halber fortgelassen
worden sind und nur die eine Vorschubwalze 1 des Vorschubwalzenpaares
1, 1 vollständig dargestellt ist, da die andere
Vorschubwalze 1 identisch ausgebildet ist.
Jede Vorschubwalze 1 besitzt eine Nabe 2, die mit einer nicht
dargestellten, antreibbaren Antriebswelle verbunden ist und
über einen Flansch 3 mit einem zylindrischen Stahlkern 4
in Verbindung steht, an dessen Außenseite ein im ganzen mit
5 bezeichneter, ringförmiger Mantel aus einem elastischen
Material wie Gummi oder einem elastischen Kunststoff befestigt
ist. Der Mantel 5 besteht aus zwei miteinander verbundenen
Schichten 5′ und 5′′, wobei die Shore-Härte der äußeren ringförmigen
Schicht 5′ 60 bis 65 und erheblich größer ist als
die Härte der inneren Schicht 5′′, so daß letztere erheblich
elastischer ist als die äußere Umfangsschicht 5′ des Mantels
5.
In dem Mantel 5 ist eine Vielzahl von mit gegenseitigem Axialabstand
a und Umfangsabstand B angeordneten Mitnehmern 6 angeordnet,
die jeweils mit einem stiftförmigen Befestigungsabschnitt
7 im Mantel 5 gehalten sind, der an seinem äußeren Endabschnitt
einen im Bereich der Mantelfläche 8 liegenden Stützflansch
9 (s. Fig. 3, 4) aufweist, von dem ein Mitnahmenocken 10 frei
über die Mantelfläche 8 nach außen vorsteht.
Die Länge 1 der Mitnahmenocken 10 ist jeweils größer als ihre
rechtwinklig dazu gemessene Breite b. Wie aus Fig. 4
erkennbar ist, weisen die Mitnahmenocken 10 der Mitnehmer 6
jeweils in einem rechtwinklig zu ihrer Längserstreckung verlaufenden
Querschnitt eine Keilform auf, wobei der Scheitelwinkel
α etwa 30° beträgt. An ihrem freien äußeren Ende sind die
Mitnahmenocken 10 jeweils mit einer Schneidkante 11 versehen.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, sind die aus Stahl bestehenden
Mitnehmer 6 im wesentlichen radial im Mantel 5
jeder Vorschubwalze 1 angeordnet, und zwar derart, daß der
Mitnahmenocken 10 jedes Mitnehmers 6 mit seiner Längsrichtung im wesentlichen
parallel zur Drehachse 12 der Vorschubwalzen 1 verläuft.
Die Länge L des Befestigungsabschnittes 7, die bevorzugt etwa
vier- bis achtmal so groß ist wie dessen Durchmesser d, beträgt
im vorliegenden Falle 4 cm bei einem Durchmesser d von 6 mm,
wobei der Durchmesser des Stützflansches 9 doppelt so groß ist
wie der Durchmesser des stiftförmigen Befestigungsabschnittes 7.
Wie aus den Fig. 3 und 4 erkennbar ist, ist der Stützflansch 9
der Mitnehmer 6 jeweils an seiner Unterseite 13 kegelförmig
verjüngt ausgebildet, damit sich während des Betriebes kein
Borkenmaterial unter dem Stützflansch festsetzen kann. Die
Oberseite 14 ist abgerundet, damit sie sich während des Betriebes
einem zu transportierenden Baumstamm 15 entsprechend
anpassen kann.
An seinem dem Mitnahmenocken 10 abgekehrten Endabschnitt 16
ist jeder Mitnehmer 6 abgeflacht ausgebildet und weist eine
größte Breite c auf, die größer ist als der Durchmesser d seines
zylindrischen Abschnittes, um den Halt der Mitnehmer 6 im
Mantel 5 während des Betriebes noch zu verbessern.
Wie aus den Fig. 1 und 2 erkennbar ist, werden die Mitnehmer 6
so in den Mantel 5 jeder Vorschubwalze 1 eingebracht, daß
der Stützflansch 9 im Bereich der Mantelfläche 8 liegt.
Dabei werden die Mitnehmer 6 an ihrem dem Mitnahmenocken 10
benachbarten Abschnitt ihres Befestigungsabschnittes 7 in
der relativ harten äußeren Umfangsschicht 5′ des Mantels 5
fest gehalten, während der abgeflachte, verbreiterte Endabschnitt
16 in der erheblich elastischeren Schicht 5″ des
Mantels liegt.
Beim Einführen eines zu bearbeitenden Baumes in die Vorrichtung
weisen die beiden Vorschubwalzen 1, 1 einen größeren gegenseitigen
Abstand auf als beim Vorschubbetrieb, wobei der
gegenseitige Abstand A ist. Ist der auf eine Unterlage 17
der Vorrichtung aufgelegte Baumstamm 15 im Bereich der Vorschubwalzen
1, 1, so werden diese an den Baumstamm 15 quer
zu ihren Drehachsen 12 angedrückt. Zu diesem Zweck ist
wenigstens eine der beiden Vorschubwalzen 1, 1 in Radialrichtung
relativ zur anderen Vorschubwalze 1 verschiebbar.
Aufgrund der Elastizität des Mantels 5 - und zwar insbesondere
der relativ großen Elastizität der Umfangsschicht 5′′ - kommt
es zu einer Verformung des Mantels 5, wie sie in Fig. 1 dargestellt
ist, so daß eine größere Anzahl von Mitnehmern 6
mit der Borke 15′ des Baumstammes 15 in Eingriff kommt. Dabei
dringen zunächst die Schneidkanten 11 der betreffenden Mitnehmer
6 in die Borke 15′ schneidend ein. Während des weiteren Eindringens
(bis zur Anlage der Oberseite 14 der betreffenden
Stützflansche 9 an der Außenseite der Borke 15′) wird das
Borkenmaterial in Längsrichtung des Baumstammes 15 seitlich
verdrängt, ohne daß es zu einem Eindrücken von Borkenmaterial
in das unterhalb der Borke 15′ befindliche Holz kommt. In der
Eingriffsstellung steht ersichtlich insgesamt eine große Eingriffsfläche -
nämlich die betreffenden Seitenflanken der länglichen
Mitnahmenocken 10 - zur Verfügung, so daß eine hinreichend
große Vorschubkraft auf den Baumstamm 15 ausgeübt werden kann,
ohne daß es dabei zu einem Ablösen der Borke 15′ oder zu
sonstigen schädlichen Beschädigungen der Borke 15′ kommt.
Aufgrund der härteren Ausbildung der äußeren Umfangsschicht
5′′ des Mantels 5 werden die Mitnehmer 6 beim Vorschubbetrieb
nicht nur gut im Mantel 5 gehalten, sondern bewegen sich
auch nicht übermäßig stark in Umfangsrichtung, so daß sich
eine erstaunlich hohe Standzeit erzielen läßt. Dennoch ist,
wie oben ausgeführt, aufgrund der zweischichtigen Ausbildung
des Mantels 5 eine beachtliche Verformung des Mantels 5
in Radialrichtung möglich, um eine größere Anzahl von Mitnehmern
6 beim Vorschubbetrieb mit der Borke 15′ des
zu bearbeitenden Baumstammes 15 in Eingriff bringen zu können.
Fig. 5 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine Variante
einer Vorschubwalze 1, bei welcher die radiale Höhe h der
Mitnahmenocken 10 am unteren Endabschnitt der Vorschubwalze 1
kleiner ist als an dem darüberliegenden Abschnitt. Die Höhe h
der Mitnahmenocken 10 der beiden untersten Mitnehmerreihen
beträgt lediglich 2 mm, während die Höhe der Mitnahmenocken
10 am oberen Endabschnitt der Vorschubwalze 1 18 mm beträgt.
Dabei kann die Höhe h der Mitnahmenocken 10 entweder stufenweise
bzw. abschnittweise in Axialrichtung zunehmen oder aber
auch kontinuierlich.
Eine derartige Ausgestaltung hat den großen Vorteil, daß
auch bei Bearbeitung eines Baumstammes 15 mit relativ kleinem
Durchmesser die Mitnahmenocken 10 im wesentlichen nur in die
Borke des Baumstammes 15 greifen, und daß bei Baumstämmen 15
mit größerem Durchmesser, die eine entsprechend dickere Borke
besitzen, aufgrund der größeren Höhen der Mitnahmenocken 10
die erforderlichen Vorschubkräfte auch dann auf den Baumstamm
zu übertragen sind, wenn die Mitnahmenocken 10 nur in dessen
Rinde eingreifen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Variante eines Mitnehmers 6,
der sich von dem Mitnehmer gemäß den Fig. 3 und 4 zunächst
einmal dadurch unterscheidet, daß an seinem Befestigungsabschnitt
7 unterhalb des Stützflansches 9 eine als Ringnut
ausgebildete nutförmige Ausnehmung 18 vorhanden ist,
zwischen dem Stützflansch 9 und einem mit axialem Abstand
zu diesem ausgebildeten Halteflansch 19 liegt, dessen
Durchmesser größer ist als die entsprechende Querschnittsdimension
des übrigen Befestigungsabschnittes 7.
Wie den Fig. 6 und 7 zu entnehmen ist, ist der Übergang 18′
vom Stützflansch 9 zur Ringnut 18 kegelförmig abgeschrägt.
Entsprechend ist auch der Übergang 18″ zwischen dem Halteflansch
19 und der Ringnut 18 ausgebildet, wobei auch der
Halteflansch 19 zum übrigen Teil des Befestigungsabschnittes
7 kegelförmig ausgebildet ist.
Ein weiterer Unterschied zu dem Mitnehmer 6 gemäß den Fig.
3 und 4 besteht darin, daß der Befestigungsabschnitt 7 unrund,
nämlich annähernd oval ausgebildet ist, wodurch ein
Drehen um die Längsachse noch besser zu verhindern ist.
Von dem Mantel 5 der Vorschubwalze 1 ist in Fig. 6 lediglich
die Mantelfläche 8 angedeutet, um zu zeigen, wie der
Mitnehmer 6 im Mantel angeordnet ist. Es ist erkennbar,
daß der untere Endabschnitt des Befestigungsabschnittes
7 in einer Aufnahmebuchse 20 angeordnet ist, deren freier
Querschnitt der Kontur des unteren Endabschnittes des Befestigungsabschnittes
7 entspricht (s. Fig. 9). Bei dieser
Ausgestaltung sind die Mitnehmer 6 mit ihrem unteren Endabschnitt
nicht unmittelbar im Gummi des Mantels 5 angeordnet,
sondern jeweils in einer solchen aus Kunststoff
bestehenden Aufnahmebuchse 20, deren Länge bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel kleiner ist als die Gesamtlänge
des Befestigungsabschnittes 7, und die an ihrer
Außenseite mit zwei einander gegenüberliegenden Rippen 21
versehen ist, welche eine formschlüssige Halterung der
Aufnahmebuchse 20 in dem elastischen Material des Mantels
5 noch verbessern.
Aufgrund der Ausgestaltung der Fig. 6 bis 9 kommt es nicht
nur zu einer hervorragenden Halterung der Mitnehmer im
Mantel, sondern auch nicht mehr zu einer beachtlichen Erwärmung
während des Betriebes, da die während des Betriebes
aufgrund der elastischen Verformung des Mantels
radial bewegten Mitnehmer 6 sich nicht mehr relativ zum
Gummi des Mantels bewegen.
Die erfindungsgemäßen Vorschubwalzen sind insbesondere
für Prozessoren mittlerer und kleinerer Größe geeignet.
BEZUGSZEICHENLISTE (LIST OF REFERENCE NUMERALS)
1 Vorschubwalzen
2 Nabe
3 Flansch
4 Kern
5 Mantel (von 1) 5′, 5′′ Schichten (von 5)
6 Mitnehmer
7 Befestigungsabschnitt (von 6)
8 Mantelfläche
9 Stützflansch (von 6)
10 Mitnahmenocken (von 6)
11 Schneidkante
12 Drehachse (von 1)
13 Unterseite (von 6)
14 Oberseite (von 6)
15 Baumstamm 15′ Borke (von 15)
16 Endabschnitt (von 6)
17 Unterlage
18 Ausnehmung (Ringnut) 18′, 18′′ Übergangsabschnitte
19 Halteflansch
20 Aufnahmebuchse
21 Rippe
22 a Axialabstand (von 6)
23Kα Scheitelwinkel (von 10)
24 A Abstand (der Oberflächen zweiter zusammen wirkender Vorschubwalzen)
26 B Umfangsabstand
27 b Breite (von 10)
28 c Breite (von 16)
29 d Durchmesser (von 7)
30 h Höhe (von 10) L Länge (von 7)
31 l Länge (von 6)
2 Nabe
3 Flansch
4 Kern
5 Mantel (von 1) 5′, 5′′ Schichten (von 5)
6 Mitnehmer
7 Befestigungsabschnitt (von 6)
8 Mantelfläche
9 Stützflansch (von 6)
10 Mitnahmenocken (von 6)
11 Schneidkante
12 Drehachse (von 1)
13 Unterseite (von 6)
14 Oberseite (von 6)
15 Baumstamm 15′ Borke (von 15)
16 Endabschnitt (von 6)
17 Unterlage
18 Ausnehmung (Ringnut) 18′, 18′′ Übergangsabschnitte
19 Halteflansch
20 Aufnahmebuchse
21 Rippe
22 a Axialabstand (von 6)
23Kα Scheitelwinkel (von 10)
24 A Abstand (der Oberflächen zweiter zusammen wirkender Vorschubwalzen)
26 B Umfangsabstand
27 b Breite (von 10)
28 c Breite (von 16)
29 d Durchmesser (von 7)
30 h Höhe (von 10) L Länge (von 7)
31 l Länge (von 6)
Claims (35)
1. Vorschubwalze für eine Vorrichtung zum Bearbeiten von
Baumstämmen, insbesondere zum Entasten und Zerkleinern,
mit einem elastischen Mantel, in dem eine Vielzahl von
mit gegenseitigem Abstand über die Mantelfläche verteilt
angeordneten Mitnehmern angeordnet ist, die jeweils im
Mantel mit einem stiftförmigen Befestigungsabschnitt gehalten
sind, der an seinem äußeren Endabschnitt einen im Bereich
der Mantelfläche liegenden Stützflansch aufweist, von dem
ein Mitnahmenocken über die Mantelfläche vorsteht, dadurch
gekennzeichnet, daß die Länge (1) der Mitnahmenocken (10)
jeweils größer ist als ihre Breite (b); daß die Mitnahmenocken
(10) jeweils in einem rechtwinklig zu ihrer Längserstreckung
verlaufenden Querschnitt keilförmig sich zum äußeren freien
Ende hin verjüngend ausgebildet sind; und daß die Mitnahmenocken
(10) in ihrer Längsrichtung im wesentlichen parallel
zur Drehachse (12) der Vorschubwalze (1) verlaufen.
2. Vorschubwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mitnahmenocken (10) jeweils an ihrem äußeren freien Ende
eine Schneidkante (11) aufweisen.
3. Vorschubwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Scheitelwinkel (α) der Mitnahmenocken (10) etwa 30°
beträgt.
4. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (9)
eines Mitnehmers (6) an seiner Unterseite kegelförmig
verjüngt ausgebildet ist.
5. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (9) eines Mitnehmers
(6) an seiner Unterseite abgerundet ausgebildet ist.
6. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (9)
eines Mitnehmers (6) an seiner Oberseite (14) abgerundet
ausgebildet ist.
7. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der stiftförmige Befestigungsabschnitt
(7) eines Mitnehmers (6) wenigstens an
seinem dem Mitnahmenocken (10) abgekehrten inneren Endabschnitt
(16) unrund ausgebildet ist.
8. Vorschubwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der stiftförmige Befestigungsabschnitt (7) eines Mitnehmers
(6) zylindrisch ausgebildet und an seinem inneren
Endabschnitt (16) abgeflacht ist.
9. Vorschubwalze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der innere Endabschnitt (16) des Befestigungsabschnittes
(7) eines Mitnehmers (6) breiter ausgebildet ist als der
übrige Abschnitt des Befestigungsabschnittes (7).
10. Vorschubwalze nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der abgeflachte innere Endabschnitt (16) eines
Mitnehmers (6) im wesentlichen parallel zur Längsrichtung
des Mitnehmernockens (10) verläuft.
11. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des
Befestigungsabschnittes (7) etwa vier- bis achtmal so groß ist
wie sein Durchmesser (d) bzw. seine Breite.
12. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des
Stützflansches (9) eines Mitnehmers (6) etwa doppelt so groß
ist wie der Durchmesser (d) bzw. die Breite des stiftförmigen
Befestigungsabschnittes (7).
13. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (6) im
wesentlichen radial zur Vorschubwalze (1) angeordnet sind.
14. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (6) aus
Stahl bestehen.
15. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des elastischen
Mantels (5) in dem von den Mitnehmern (6) durchsetzten äußeren
Umfangsabschnitt (5′) erheblich größer ist als im inneren Mantelabschnitt
(5′′).
16. Vorschubwalze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Shore-Härte im äußeren Umfangsabschnitt (5') des Mantels (5)
etwa 60 bis 65 ist.
17. Vorschubwalze nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet
daß der Mantel (5) aus zwei fest miteinander verbundenen ringförmigen
Schichten (5′, 5′′) unterschiedlicher Elastizität besteht.
18. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (5) aus Gummi
besteht.
19. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (5) aus einem elastischen
Kunststoff besteht.
20. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe (h)
der Mitnahmenocken (10) in verschiedenen axialen Abschnitten
der Vorschubwalze (1) unterschiedlich ist.
21. Vorschubwalze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe (h) der Mitnahmenocken (10) stufenweise zunimmt.
22. Vorschubwalze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe (h) der Mitnahmenocken (10) kontinuierlich
zunimmt.
23. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 20
bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Mitnahmenocken
(10) am unteren Endabschnitt der Vorschubwalze (1)
ca. 1 bis 2 mm beträgt.
24. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 20
bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Mitnahmenocken
(10) am oberen Endabschnitt der Vorschubwalze (1) ca.
10 bis 20 mm beträgt.
25. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (6) an
ihrem Befestigungsabschnitt (7) mit wenigstens einer im
wesentlichen quer zu ihrer Längsachse verlaufenden, nutförmigen
Ausnehmung (18) versehen sind.
26. Vorschubwalze nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,
daß eine nutförmige Ausnehmung (18) als Ringnut ausgebildet
ist.
27. Vorschubwalze nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,
daß eine nutförmige Ausnehmung (18) zwischen dem Stützflansch
(9) und einem mit axialem Abstand zu diesem ausgebildeten
Halteflansch (19) ausgebildet ist, dessen Durchmesser größer
ist als die Querschnittsabmessungen des übrigen Teils des
Befestigungsabschnittes (7).
28. Vorschubwalze nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß der Übergangsabschnitt (18′; 18′′) vom Stützflansch (9)
und/oder vom Halteflansch (19) zur Ringnut (18) kegelförmig
od.dgl. ausgebildet ist.
29. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7
und 9 bis 28, insbesondere nach einem der Ansprüche 25 bis
28, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigumgsabschnitt
(7) der Mitnehmer (6) jeweils unrund ausgebildet ist.
30. Vorschubwalze nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
daß der Befestigungsabschnitt (7) der Mitnehmer (6) oval
ausgebildet ist.
31. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, insbesondere nach einem oder mehreren der
Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel
(5) Aufnahmebuchsen (20) zur jeweiligen Aufnahme des Befestigungsabschnittes
(7) eines Mitnehmers (6) angeordnet
sind.
32. Vorschubwalze nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge einer Aufnahmebuchse (20) kleiner ist als die
Länge des Befestigungsabschnittes (7) des zugehörigen Mitnehmers
(6).
33. Vorschubwalze nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmebuchsen (20) aus Metall bestehen.
34. Vorschubwalze nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmebuchsen (20) aus Kunststoff bestehen.
35. Vorschubwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche
31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebuchsen
(20) an ihrer Außenseite mit wenigstens einer im wesentlichen
in ihrer Längsrichtung verlaufenden Rippe (21) versehen
sind.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873730057 DE3730057C1 (de) | 1987-08-22 | 1987-09-08 | Vorschubwalze fuer eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Baumstaemmen |
PCT/DE1988/000513 WO1989001854A1 (en) | 1987-08-22 | 1988-08-22 | Feed roller for a device for processing tree trunks |
EP88907229A EP0328605B1 (de) | 1987-08-22 | 1988-08-22 | Vorschubwalze für eine vorrichtung zum bearbeiten von baumstämmen |
AT88907229T ATE80828T1 (de) | 1987-08-22 | 1988-08-22 | Vorschubwalze fuer eine vorrichtung zum bearbeiten von baumstaemmen. |
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