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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sägenanordnung, die eine in einem Halter
befestigte Stange aufweist, wobei der Halter schwenkbar ist um eine Welle; eine
Sägenkette, die um die Stange läuft; einen Sägenmotor, der die Sägenkette
antreibt; einen Zylinder, um die Stange hinein und heraus zu schieben während
der Drehung um die Welle; ein hydraulisches Schaltungssystem, in dem der
Sägenmotor und der Zylinder zum Schieben hinein und heraus eingeschlossen
sind; eine verschiebbare Einheit, die die Stange umfaßt und auf dem
Stangenhalter angebracht ist, um die Stange in Beziehung zu dem Stangenhalter in einer
Richtung zu verschieben, welche der longitudinalen Mittellinie der Stange ent
spricht und die senkrecht zu der Drehachse ist; und ein erstes hydraulisches
Kolbenzylinderelement, das angeordnet ist, um durch das hydraulische
Schaltungssystem aktiviert zu werden und die Einheit in Relation zu dem
Stangenhalter so zu verschieben, daß während der Operation der Sägenanordnung die
Stange in der Einheit automatisch die Sägenkette spannt.
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In Sägenanordnungen des oben beschriebenen Typs, die in verschiedenen Typen
von Schlag- oder Fällvorrichtungen für Prozessoren enthalten ist, muß die
Sägenkette gespannt werden, um das Risiko zu reduzieren, daß sie von der
Stange abspringt bzw. reißt und um die Kette korrekt um die Stange zu
positionieren. In der Praxis muß dieses Spannen manuell durchgeführt werden mehrere
Male während jeder Arbeitsschicht. Trotz wiederholter manueller Spannung
springt die Sägenkette ab und wird mit beträchtlicher Kraft von der
Fällvorrichtung abgeworfen. Es ist oft schwierig oder sogar unmöglich, die Sägenkette
wieder zu finden. Eine automatische Spannvorrichtung ist bekannt durch die SU-
745 400. Diese Spannvorrichtung ist in der Form eines hydraulischen Zylinders,
der verbunden ist durch ein Ende mit dem Stangenhalter und durch das andere
Ende mit der Stange. Der Spalt, der normalerweise zwischen den
Konstruktionselementen
besteht, erlaubt Bewegungen der Stange, die senkrecht zu der
Stangenebene gerichtet sind. Solche Bewegungen sind nicht wünschenswert, da
sie verursachen, daß die Stange eingekeilt wird und während des Sägevorgangs
bricht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Sägenanordnung
anzugeben, welche die automatische Spannung der Kette ermöglicht, während zur
selben Zeit ermöglicht wird, daß die Stange in gesteuerter Weise befestigt ist.
Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die
verschiebbare Einheit ein Blockelement aufweist, das an der Seite des Stangenhalters
angeordnet ist, welche von der Stange wegweist, und mit einer
Innenstangenbefestigung verbunden ist, welche die Stange trägt, wobei ein schmaler Spalt
somit gebildet ist zwischen gegenüberliegenden Flächen des Stangenhalters und
Blockelements, daß das erste Kolbenzylinderelement angeordnet ist in dem
Blockelement, wobei seine Kolbenstange von dort vorspringt, um gegen eine
Haltefläche des Stangenhalters anzustoßen, und daß ein zweites hydraulisches
Kolbenzylinderelement angeordnet ist in dem Blockelement, und zwar parallel zu
der Welle, wobei die Kolbenstangen des Kolbenzylinderelementes angeordnet
sind zur Anlage gegen den Stangen halter mit einer vorbestimmten
Gesamtspannkraft, um während der normalen Operation die bewegliche Einheit an dem
Stangenhalter zu befestigen und den Spalt bzw. Abstand zu eliminieren, der durch
den Spalt erzeugt ist, wobei die Spannung geringer ist als die Spannkraft, die
durch das erste Kolbenzylinderelement erzeugt wird, wodurch das zweite
Kolbenzylinderelement beeinflußt wird durch den Druck in dem hydraulischen
Schaltungssystem.
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Die Erfindung wird weiter beschrieben unter Bezugnahme auf die angehängten
Zeichnungen.
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Fig. 1 ist ein hydraulisches System, das in einer Sägenanordnung gemäß der
Erfindung eingeschlossen ist.
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Fig. 2 ist eine seitliche Ansicht eines Teils einer Sägenanordnung gemäß der
Erfindung, einschließlich des in Fig. 1 gezeigten hydraulischen Systems.
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Fig. 3 ist eine Endansicht einer Sägenanordnung gemäß der Fig. 2, gesehen von
dem Ende der Sägenkette.
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Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch die Schmierölpumpe, die in dem hydraulischen
System gemäß Fig. 1 eingeschlossen ist.
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Fig. 5 ist eine Endansicht eines Nippels, der angeordnet ist an dem Einlaßende
der Schmierölpumpe gemäß Fig. 4.
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Fig. 6 ist eine Endansicht ähnlich der in Fig. 3 einer Sägenanordnung gemäß
einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Das in Fig. 1 erläuterte hydraulische Schaltungsdiagramm weist zwei
Richtventile 1 und 2 auf, welche unter anderem zwei Schrägzylinder bzw.
Kippzylinder 3 und den Sägenmotor 4 verbinden und trennen bzw. einen Greifzylinder 5
einer Sägenanordnung, von der Teile in Figuren 2 und 3 gesehen werden
können. Die Schaltung, gesteuert durch Richtventil 1, weist ferner auf eine
Schmierölpumpe 6, die mit Schmieröl versehen ist von einem Tank 7 und mit einem
Ausfahrzylinder 8 in Verbindung steht, um die Führungsstange 9 der
Sägenanordnung (vgl. Fig. 2 und 3) herauszufahren. Bezugsziffer 10 bezeichnet einen
Lufttank, der in Verbindung ist mit dem Ausfahrzylinder. Um den korrekten
Ausfahr-Druck während des Sägevorgangs zu erzielen, muß der Druck auf dem
hydraulischen Fluid mindestens 30 bar betragen, beispielsweise. Normalerweise
kann der Druck beispielsweise 30 bar betragen. Der Druck in der
Schmierölpumpe 6 wird somit ebenfalls 30 bar sein. Die Schmierölpumpe benötigt etwa 6 bar
für ihren Betrieb, womit ein Druck von wenigstens 20 gewährleistet ist hinter
der Schmierölpumpe 6.
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Die Schmierölpumpe versieht die Sägenkette 11 der Sägenanordnung mit
Schmieröl über eine Leitung 12, die ein Einwegventil 13 mit einer Feder 14 von
solcher Stärke enthält, daß das Einwegventil (non-return valve) 13 nur seine
Verbindung mit der Sägenkette 11 öffnet, wenn ein Druck von 20 bar in der
Leitung 12 erreicht ist. Der Druck von 20 bar wird in der Leitung 12
aufrechterhalten, da die Schmierölpumpe 6 mit einem Einwegventil 15 versehen ist,
welches verhindert, daß das Öl ausfließt auf irgendeinem Weg. Zum Spannen
der Sägenkette weist die Sägenanordnung ein erstes und zweites
Hydraulikkolben-Zylinderelement 16 und 17 auf, die über eine Leitung 18 mit der Leitung 12
an einem Punkt in Verbindung stehen, der zwischen den Einwegventilen 13 und
15 angeordnet ist. Der 20-bar-Druck innerhalb der Leitung 12 wird während der
Operation verwendet, um die Kolbenzylinderelemente 16, 17 kontinuierlich zu
aktivieren. Das erste Kolbenzylinderelement 16 ist angeordnet, um die
Sägenkette 11 zu spannen, während das zweite Kolbenzylinderelement 17, welches zwei
Kolbenzylinder geeignet aufweist, angeordnet ist, um eine Spannung zu
erzeugen, die nachstehend erläutert wird. Die Kombination von Spannen und
Spannung ist so eingestellt, daß eine Nettokraft von etwa 100 N beispielsweise
erzielt wird zugunsten der Spannfunktion, was ausreichend ist, um die
Sägenkette zu spannen und sie straff zu halten.
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Der Aufbau einer Sägenanordnung mit dem beschriebenen hydraulischen
Schaltungsdiagramm kann genauer ersehen werden aus Figuren 2 und 3. Die
Stange 9 ist eingepaßt zwischen der äußeren und inneren Stangenbefestigung 19,
durch Schrauben 21. Die Stangenbefestigungen 19, 20 und die Stange 9 mit
ihrer Sägenkette 11 sind eingeschlossen in einer linear verschiebbaren
Einheit 22, die befestigt ist durch eine Schraube 23 mit einem Stangenhalter 24, so
daß die Einheit 22 beweglich ist in einer Richtung zu dem Halter 24. Die
Schraube 23 erstreckt sich durch ein Blockelement 25, das auf der Seite des Halters 24
angeordnet ist, wegzeigend von der Stange 9. Der Block 25 ist parallel mit der
Stange 9 und dem Halter 24. Der Halter 24 hat eine Längsöffnung 26, die durch
ihn läuft, durch welche die Schraube 23 sich erstreckt. Ein Abstandshalter 27 ist
ebenfalls angeordnet in der Öffnung 26. Der Abstandshalter 27 umgibt die
Schraube 23, und seine Endflächen liegen gegen die innere
Stangenbefestigung 20 und den Block 25 an. Der Abstandshalter 27 ist etwas länger als die
Dicke des Stangenhalters 24, und ein kleiner Spalt, z.B. 0,2 bis 0,4 mm, ist
daher gebildet zwischen dem Block 25 und dem Halter 24. Die Öffnung 26 in
dem Halter hat einen ovalen oder langgestreckten Querschnitt, wobei die längere
Mittelachse 28 sich parallel mit der Mittellinie 29 der Stange 9 erstreckt. Neben
den Stangenbefestigungen 19, 20, der Stange 9 und Sägen kette 11 weist die
bewegliche Einheit 22 ebenfalls die Schraube 23 und den Abstandshalter 27
auf. Bei ausgeschraubter Schraube 23 kann die Einheit bewegt werden in
Beziehung zu dem Stangenhalter 24, da der Abstandshalter 27 gleitfähig ist in
einer Richtung oder der anderen in der Öffnung 26, wobei diese Richtung der
Bewegung parallel ist mit der Mittellinie 29 der Stange 9. Der Halter 24 und die
bewegliche Einheit sind drehbar angelenkt, um sich um eine Welle 36 zu drehen.
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Wenn eine Sägenkette eingepaßt wird, wird die Schraube 23 zunächst gelöst,
so daß der Block 23 um etwa 30º im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden kann,
wie in Fig. 2 gezeigt, wonach die Stange 9 einen kleinen Weg zurück zu der
Stütze 30 bewegt werden kann, um der Sägen kette zu ermöglichen, leicht um
die Stange 9 und die Antriebseinrichtung des Sägenmotors 4 herum befestigt zu
werden. Wenn die Schraube 23 nachfolgend angezogen wird, wird der Block 29
gleichzeitig um 30º im Uhrzeigersinn in die in Fig. 2 gezeigte Position gedreht,
so daß der Block 25 gegen einen festen Träger 37 auf dem Stangenhalter 24
gedrückt wird.
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Diese Bewegung der Einheit 22 wird gesteuert durch den ersten
Kolbenzylinder 16, wobei sein Zylindergehäuse angeordnet ist in dem Block 25 und seine
Kolbenstange 32 in Kontakt ist mit einem festen Träger 31 auf dem Stangenhal
ter 24. Die Mittelachse 33 des Kolbenzylinders ist angeordnet in einer Ebene,
welche mit der Mittellinie 29 der Stange 29 zusammenfällt. Die zuvor erwähnten
Kolbenzylinder 17 sind angeordnet in dem Block 25 und erstrecken sich parallel
mit und auf jeder Seite der Schraube 23. Die Kolbenzylinder 17 sind angeordnet
in dem Block 25 und beeinflussen den Halter 24 mit ihren Kolbenstangen 35
über reibungsvermindernde Gleitplatten 34. Mit der Hilfe der Kolbenzylinder 17
ist die bewegliche Einheit 22 gegen den Halter 24 positioniert, und der Abstand
zwischen dem Halter 24 und dem Block 25 wird unter Steuerung so gehalten,
daß normalerweise keine Bewegung zwischen ihnen auftreten kann. Diese
Positionierung ist jedoch flexibel, da das Druckmedium hinter den
Kolbenzylindem 17 kompressibel ist. Wenn die Stange 9 einer Kraft von oben unterworfen
wird, können die Kolbenzylinder 17 diese Kraft nicht kontern und werden daher
hineingedrückt. Da der Spalt zwischen dem Halter 24 und dem Block 25 nicht
größer sein braucht als einige zehntel Millimeter, schafft dies kein Problem.
Ferner kann kein Schmutz eintreten, und in der neuen Sägephase werden die
Kolbenzylinder 17 den Abstand bzw. Spalt schließen, so daß die Funktion
normal wird.
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Zurückkehrend zu der Befestigung der Sägenkette 11: Wenn der Block 25
zurückgedreht wurde in seine operative Position, wie in Fig. 2 gezeigt, wird die
Kette 11 automatisch durch die Stange 9 unter dem Einfluß des
Kolbenzylinders 16 gespannt. Dies tritt auf unmittelbar, wenn der Sägen motor 4 verbunden
ist. Zu derselben Zeit wie der Kolbenzylinder 16 durch den Druck in der
Leitung 18 beeinflußt wird, werden die Kolbenzylinder 17 auch veranlaßt, die
bewegliche Einheit 22 gegen den Halter 24 zu drücken.
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Der Druck in der Leitung 18 wird bei jedem Hub der Säge erhöht, und wenn er
bar übersteigt, wird die Kugel in dem Einwegventil 13 sich öffnen, und die
Sägenkette 11 wird eine Schmiermittelmenge erhalten. Wenn die Stange 9 oder
die Sägenkette 11 durch eine externe Kraft beeinflußt wird, welche dazu neigt,
die Kette schlaff zu machen, führt dies dazu, daß die Kolbenstange 32 in den
Block 25 gedrückt wird. Da die Kolbenstangen 35 versuchen, diese
Rückwärtsbewegung zu bremsen, ist beträchtliche Kraft erforderlich, um einen Druck von
20 bar zu erreichen, bevor das Öl zur Sägenkette 11 ausleckt, um diese zu
schmieren.
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Figur 4 zeigt eine geeignete Ausführungsform einer Schmierölpumpe 6 für die
automatische Schmierung der Kette 11 der Motorsäge. Die Schmierölpumpe
weist auf ein Gehäuse 40 mit einer zylindrischen Kammer 41 und einem
Kolben 42, der darin beweglich ist, um einen Teil des Schmieröls aus dem
Schmieröltank 7 über den Auslaß in dem Gehäuse 40 auszutragen, welches mit dem
Einwegventil 15 versehen ist. Eine Kompressionsfeder 43 ist sodann in der
Kammer 41 zwischen dem Kolben 42 und dem Auslaß von dem Gehäuse 40
angeordnet, um den Kolben 42 in eine hintere Startposition hinter einem quer
angeordneten Zuführkanal 44 von dem Schmieröltank 7 zurückzuführen. Der
Auslaß des Gehäuses ist verbunden mit der Sägenkette 11 über die Leitung 12
für die Versorgung eines Teils von Schmieröl entsprechend einem
Schmierölvolumen 45. Das hintere Ende des Kolbens 42 ist angeordnet, um durch
Druckimpulse von dem hydraulischen Zylinder 8 beeinflußt zu werden, der mit
dem Einlaß des Gehäuses durch eine Druckleitung 46 verbunden ist, um den
Halter 24, welcher die Stange 9 trägt, so zu betätigen, daß der Kolben 42 nach
vorwärts gedrückt wird, um einen Teil des Schmieröls von der Kammer 41
auszustoßen. Der Kolben 42 ist angeordnet, um einen Druckimpuls zu jeder Zeit
zu erhalten, in der der Hydraulikzylinder 8 verbunden wird. Die Kammer 41 steht
in Verbindung mit dem Schmieröltank 7, der nahe dem Gehäuse 40 angeordnet
ist, und zwar über den Zuführkanal 44, welcher sich in die Kammer 41 öffnet in
einem vorbestimmten Abstand oberhalb des Gehäuseauslasses. Ein
vorbestimmtes Volumen 45 des Schmieröls ist somit gebildet in der Kammer 41, bestimmt
durch die Hublänge des Kolbens 42, berechnet aus dem Zuführkanal 44,
nachdem dieser durch den Kolben 42 geschlossen wurde.
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Der Schmieröltank 7 ist geeignet direkt an dem Gehäuse befestigt, indem er eine
Einheit mit ihm bildet. Ein Filter 58 ist an dem Einlaßkanal 44 vorgesehen. Die
gezeigte Schmierölpumpe ist ferner versehen mit einem Nippel 47, der in das
Einlaßende geschraubt ist. Der Nippel 47 hat eine Innenwand 48, die mit einem
zentralen Kanal 49 mit vorbestimmtem Durchmesser versehen ist. Der Kanal 49
öffnet sich in eine Druckkammer 50, welche den Kolben 42 beeinflußt. Die
Innenwand 48 definiert einen Raum 51 in dem Nippel, wobei der Raum definiert
ist nach hinten durch ein ringförmiges Element 52 mit einer großen mittleren
Öffnung 53, wobei das Element in einer Nut in dem Nippel befestigt ist. Eine
Drosselplatte 54 ist in dem Raum 51 aufgestellt, welche, wenn durch den Druck
von einer Richtung oder der anderen beeinflußt, sich frei axial zwischen der
Wand 48 und dem Ringelement 52 bewegen kann. Die Wand 48 und das
Ringelement 52 bilden somit Sitzflächen für die Drosselplatte 54. Das
Ringelement 52 hat eine periphere Öffnung 55, welche dem Druckmedium
ermöglicht,
von der Schmierölpumpe bei dem Rückkehrhub des Kolbens 42
zurückzufließen. Der Durchmesser der Drosselplatte 54 ist etwas kleiner als der
Durchmesser des Raums 51, und ein ringförmiger Spalt 56 ist somit zwischen ihnen
gebildet. Dieser ringförmige Spalt 56 ist ausreichend groß, um dem
Druckmedium zu ermöglichen, durch die periphere Öffnung 55 bei dem Rückkehrhub
zurückzuströmen. Die beschriebene Drosselplatte 54 und die Sitzflächen
erzeugen somit die Funktion eines Einwegventils, welches verhindert, daß ein
Druckmedium in die Druckkammer 50 anders gedrückt wird als durch eine mittlere
Drosselöffnung 57 in der Platte 54. Der Durchmesser der Drosselöffnung 57 ist
kleiner als der Kanal 49 in der Innenwand 48 des Nippels und ist so klein wie
möglich, um zu gewährleisten, daß der Fluß zu der Druckkammer 50 gedrosselt
oder verzögert ist in einer gewünschten und steuerbaren Weise. Die Funktion der
Drosselöffnung liegt somit darin, die Zeitdauer auszudehnen, während der ein
Volumen des Schmieröls auf der Kette portioniert wird. Der Durchmesser der
Öffnung 57 ist geeignet etwa 0,2 mm, was eine wünschenswerte Ausdehnung
der Zeitdauer von etwa 1,5 bis 2,0 Sekunden ergibt, um das Volumen des
Schmieröls hinauszuportionieren. Ohne eine solche Drosselung wäre die
entsprechend Zeitdauer nur 0,2 Sekunden, was bedeuten würde, daß die Kette
keine Schmierung erhält während des größeren Teils eines Sägeverfahrens durch
den Baumstamm.
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Figur 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Verbindung zwischen dem
Blockelement 25 und der Stangenbefestigung 20. Ein Verbindungsstück 60
erstreckt sich durch die längliche Öffnung 26 in dem Stangenhalter 24. Das
Verbindungsstück 60 ist ein wenig länger als die Dicke des Stangenhalters 24,
so daß ein Spalt gebildet ist zwischen dem Stangenhalter 24 und dem
Blockelement 25, wie vorstehend beschrieben wurde. Der Querschnitt des
Verbindungsstücks ist länglich, z.B. im wesentlichen rechtwinklig oder oval, und die
Öffnung 26 ist offen in der Richtung der Stange, um dem Verbindungsstück zu
ermöglichen, frei in der Öffnung 26 aufgenommen zu werden, wenn die Einheit
auf dem Stangenhalter 24 befestigt wird.
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Das Verbindungsstück 60 ist hergestellt in einem Stück mit dem
Blockelement
25 und ist steif verbunden mit der Innenstangenbefestigung 20, bevorzugt
durch Schweißen. Der Kolbenzylinder 16 ist angeordnet innerhalb des
Verbindungsstücks 60 des Blockelements 25, und seine Kolbenstange steht vor aus
dem Verbindungsstück 60, um gegen eine Haltefläche anzuliegen, die durch die
Innenwand der Öffnung 26 in dem Stangenhalter gebildet ist. In diesem Fall
enthält der Hauptteil des Blockelements 25 geeignet vier Kolbenzylinder 17, um
eine gesteuerte Befestigung der Einheit 22 an dem Stangenhalter 24 zu
ermöglichen.
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Die Schmierölpumpe kann gewünschtenfalls weggelassen werden, und der
Druck der Kolbenzylinder 16, 17 kann direkt von der Druckseite des
Sägenmotors über eine Drossel genommen werden, um den Fluß des Öls zu den Zylindern
und einem Einwegventil zu regulieren, welches verhindert, daß das Öl wieder
zurückströmt, wenn der Sägevorgang nicht fortschreitet. Alternativ kann der
eingehende Druck aus anderen Funktionen erhalten werden, z.B. einer
Greifoder Dreheinrichtung.