EP0328605B1

EP0328605B1 - Vorschubwalze für eine vorrichtung zum bearbeiten von baumstämmen

Info

Publication number: EP0328605B1
Application number: EP88907229A
Authority: EP
Inventors: Hans Wahlers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-08-22
Filing date: 1988-08-22
Publication date: 1992-09-23
Anticipated expiration: 2008-08-22
Also published as: EP0328605A1; WO1989001854A1; DE3730057C1

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 durchfürbar 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 O9 O69 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 O54 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 Ausbilding 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′ 6O 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 1O frei über die Mantelfläche 8 nach außen vorsteht.
Die Länge 1 der Mitnahmenocken 1O ist jeweils größer als ihre rechtwinklig dazu gemessene Breite b. Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, weisen die Mitnahmenocken 1O der Mitnehmer 6 jeweils in einem rechtwinklig zu ihrer Längserstreckung verlaufenden Querschnitt eine Keilform auf, wobei der Scheitelwinkel α etwa 3O° beträgt. An ihrem freien äußeren Ende sind die Mitnahmenocken 1O 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 1O 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 1O 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 1O 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 1O - 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 1O am unteren Endabschnitt der Vorschubwalze 1 kleiner ist als an dem darüberliegenden Abschnitt. Die Höhe h der Mitnahmenocken 1O der beiden untersten Mitnehmerreihen beträgt lediglich 2 mm, während die Höhe h der Mitnahmenocken 1O am oberen Endabschnitt der Vorschubwalze 1 18 mm beträgt. Dabei kann die Höhe h der Mitnahmenocken 1O 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 1O 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 1O die erforderlichen Vorschubkräfte auch dann auf den Baumstamm zu übertragen sind, wenn die Mitnahmenocken 1O 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, die 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 2O 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 2O, 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 2O 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.

Claims

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.
Vorschubwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmenocken (10) jeweils an ihrem äußeren freien Ende eine Schneidkante (11) aufweisen.
Vorschubwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwinkel (α) der Mitnahmenocken (10) etwa 30° beträgt.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (9) eines Mitnehmers (6) an seiner Unterseite kegelförmig verjüngt ausgebildet ist.
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.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (9) eines Mitnehmers (6) an seiner Oberseite (14) abgerundet ausgebildet ist.
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.
Vorschubwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stiftförmige Befestigungsabschnitt (7) eines Mitnehmers (6) zylindrisch ausgebildet und an seinem inneren Endabschnitt (16) abgeflacht ist.
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).
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.
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.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmeser des Stützflansches (9) eines Mitnehmers (6) etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser (d) bzw. die Breite des stiftförmigen Befestigungsabschnittes (7).
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (6) im wesentlichen radial zur Vorschubwalze (1) angeordnet sind.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß die Mitnehmer (6) aus Stahl bestehen.
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˝).
Vorschubwalze nach Anspruch 15, dadurch gekennzeicnet, daß die Shore-Härte im äußeren Umfangsabschnitt (5′) des Mantels (5) etwa 60 bis 65 ist.
Vorschubwalze nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (5) aus zwei fest miteinander verbundenen ringförmigen Schichten (5′, 5˝) unterschiedlicher Elastizität besteht.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (5) aus Gummi besteht.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichent, daß der Mantel (5) aus einem elastischen Kunststoff besteht.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe (h) des Mitnahmenockens (10) in verschiedenen axialen Abschnitten der Vorschubwalze (1) unterschiedlich ist.
Vorschubwalze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Mitnahmenocken (10) stufenweise zunimmt.
Vorschubwalze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der Mitnahmenocken (10) kontinuierlich zunimmt.
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.
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.
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.
Vorschubwalze nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine nutförmige Ausnehmung (18) als Ringnut ausgebildet ist.
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).
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.
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 Befestigungsabschnitt (7) der Mitnehmer (6) jeweils unrund ausgebildet ist.
Vorschubwalze nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschntit (7) der Mitnehmer (6) oval ausgebildet ist.
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.
Vorschubwalze nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einer Aufnahmebuchse (20) kleiner ist als die Länge des Befestigungsabschnittes (7) des zugehörigen Mitnehmers (6).
Vorschubwalze nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebuchsen (20) aus Metall bestehen.
Vorschubwalze nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebuchsen (20) aus Kunststoff bestehen.
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.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Sitrnseite (35, 36) eine im wesentlichen ringförmige Anschlagplatte (30; 30′) angeordnet ist, welche den elastischen Mantel (5) wenigstens teilweise überdeckt.
Vorschubwalze nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagplatte (30′) den elastischen Mantel (5) nur an seinem äußeren Randabschnitt (5′) überdeckt.
Vorschubwalze nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagplatte (30) den elastischen Mantel (5 = 5′ + 5˝) im wesentlichn völlig überdeckt.
Vorschubwalze nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten (35, 36) eine Anschlagplatte angeordnet ist.
Vorschubwalze nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagplatte (30; 30′) fest mit einem Flansch (31) oder/und der ggf. vorhandenen zweiten Anschlagplatte (30; 30′) verbunden ist.
Vorschubwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den elastischen Mantel (5) wenigstens ein aus einem Textilgewebe, Stahlseilen od.dgl. bestehender Zugträger (34) eingebettet ist, mit dem axiale Kräfte aufzunehmen bzw. abzubauen sind.