Kappvorrichtung zum Kappen von kontinuierlich transportierten Seitenbrettern von Baumstämmen mittels eines mit dem zu kappenden Seitenbrett mitlaufenden Kappwerkzeugs, das ein an einer Vorderkante mit einer Schneide versehenes Kappmesser ist, das in einer Messervorschubeinrichtung antreibbar geführt ist, die in Transportrichtung beweglich geführt ist und an der eine entgegengesetzt zur Transportrichtung wirkende Gegendruckeinrichtung angreift.
In Sägewerken anfallende Bretter müssen in vielen Fällen durch einen quer zu ihrer Langsrichtung verlaufenden Schnitt gekappt werden, entweder weil die Länge der benötigten Bretter geringer ist als die Lange der Baumstämme, aus denen diese Bretter geschnitten wurden, oder weil ein Abschnitt des Bretts wegen seiner Breite und/oder seiner Beschaffenheit nicht für den jeweiligen Verwendingszweck des Bretts geeignet ist. Dies gilt insbesondere für die Seitenbretter von Baumstämmen, die wegen der sich verjüngenden Form des Baumstamms an einem Ende breit sind, jedoch am anderen Ende schmaler werden oder sogar in einen Schwartenabschnitt auslaufen. Dieses Ende muß durch einen Kappschnitt abgetrennt werden.
Wegen der verhältnismäßig hohen Arbeitsgeschwindigkeit moderner Sägewerke und Profilzerspanungsanlagen müssen die Kappschnitte sehr rasch und vor allem ohne die Notwendigkeit des Anhaltens der kontinuierlich transportierten Baumstämme durchgeführt werden. Hierzu sind mitlaufende Kappsägen in unterschiedlichen Ausführungsformen entwickelt worden, mit denen verhältnismäßig hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreicht werden können. Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-A-2 750 712) laufen die Kappsägen jeweils über einen kurzen Wegabschnitt mit dem Baumstamm mit und kappen die Seitenbretter, nachdem die Seitenbretter durch Sägeschnitte von der Hauptware abgetrennt wurden.
Da die Führung und Abstützung dieser bereits von der Hauptware abgetrennten Seitenbretter bzw. Schwartenbretter vor und während des Kappsägeschnitts Schwierigkeiten bereitet, ist bei einer anderen bekannten Kappvorrichtung (DE- A-30 20 321) vorgesehen, die Kappsägeschnitte in den Seitenbrettern bereits auszuführen, bevor die Seitenbretter durch Sägeschnitte von der Hauptware getrennt werden.
Die Arbeitsgeschwindigkeit und damit die Möglichkeit, in rascher Folge nacheinander Kappschnitte auszuführen, ist einerseits durch die Notwendigkeit , die Kappvorrichtung nach jedem Kappschnitt wieder in ihre Ausgangsstellung zurückzubewegen, und andererseits durch die für den Sägeschnitt erforderliche Zeit beschränkt, wobei auch berücksichtigt werden muß, daß die Kappsäge nicht nur den Sägeschnitt ausführen, sondern auch vollständig aus dem Sägespalt herausbewegt werden muß, während die Kappvorrichtung noch mit der Vorschubgeschwindigkeit des Bretts bzw. Baumstamms mitbewegt wird.
Eine Kappvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen ist aus der FR-A-1 202 903 bekannt. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht zum Kappen von Seitenbrettern von Baumstämmen, sondern von kontinuierlich transportierten Holzleisten bestimmt. Das an seiner Vorderkante mit einer Schneide versehene Kappmesser ist in einer Messervorschubeinrichtung antreibbar geführt, die wiederum in Transportrichtung der Holzleisten beweglich geführt ist, damit das Kappmesser mit den Holzleisten mitlaufen kann, solange es mit diesen während des Kappschnitts in Eingriff steht. Eine als Gegendruckeinrichtung wirkende Druckfeder bewegt die Messervorschubeinrichtung entgegengesetzt zur Transportrichtung der Holzleisten, sobald das Kappmesser außer Eingriff mit den Holzleisten ist. Für die Seitenteile von angeflachten Baumstämmen wäre diese bekannte Vorrichtung nicht geeignet, weil das Kappmesser hierbei ungesteuert in die Holzleisten eindringt, bis es auf eine die Holzleisten stützende Walze trifft.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kappvorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die ein schnelles Kappen der Seitenbretter vor ihrem Abtrennen von einem Baumstamm ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß seitlich bereits angeflacht Baumstämme der Kappvorrichtung zugeführt werden, daß die Baumstämme zwischen seitlichen Führungs- oder Transportrollen geführt werden und daß die Eindringtiefe der Schneide mittels einer Vorschub-Meßeinrichtung gesteuert wird, die mit einer hydraulischen Antriebs- und Steuereinrichtung der Messervorschubeinrichtung verbunden ist.
Trotz der zu erwartenden Schwierigkeiten hinsichtlich einer genauen Begrenzung der Eindringtiefe hat sich überraschenderweise ergeben, daß die erfindungsgemäße Kappvorrichtung zum Kappen der Seitenbretter von kontinuierlich transportierten Baumstämmen vor dem Abtrennen von der Hauptware vollständig geeignet ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die gesteuerten Messervorschubeinrichtungen auch bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit und schwankenden Schnittkräften eine genaue Begrenzung des Vorschubwegs ermöglichen. Da der Kappschnitt sehr rasch ausgeführt werden kann, wird eine nur sehr kurze Mitlaufstrecke der Kappvorrichtung benötigt, so daß der Baumstamm unmittelbar vor und hinter dieser Mitlaufstrecke durch seitliche Stützwalzen genau geführt werden kann. Der robuste Aufbau und der geringe Platzbedarf der erfindungsgemäßen Kappvorrichtung erleichtert die Anordnung am Einlauf von Sägeanlagen oder innerhalb von Profilzerspanungsanlagen in besonderer Weise.
Es war bekannt (DE-A-30 20 321), daß bei der Durchführung des Kappschnitts vor dem Abtrennen der Seitenbretter oder Schwarten von der Hauptware eines Baumstammes die Schnitttiefe des Kappsägeschnitts möglichst genau eingestellt werden muß; einerseits muß das Seitenbrett vollständig durchgetrennt werden, andererseits darf der Kappsägeschnitt nicht tiefer in den Baumstamm eindringen, als durch den nachfolgenden Trennsägeschnitt zum Abtrennen der Seitenware vorgegeben ist, weil sonst die Oberfläche der Hauptware durch den Kappsägeschnitt beschädigt würde. Mit einem Kappsägeschnitt einer mit großem konstruktiven Aufwand exakt geführten Kappsäge der bekannten Art ist die genaue Einhaltung einer vorgegebenen Schnittiefe ohne Schwierigkeiten möglich.
Daneben war es auch bekannt, Holz durch quer zur Faserlängsrichtung bewegte Schermesser abzutrennen, die aber von beiden Seiten in einen Baumstamm eindringen bis dieser völlig abgeschert ist (DE-A-23 47 437). Bei dieser Vorrichtung sind jeweils mehrere Schermesser an mit dem Baumstamm mitlaufenden Förderketten angebracht. Dadurch ist es erforderlich, den Baumstamm auf einer verhältnismäßig großen Länge nur zwischen diesen Schermessern zu halten und zu führen. Eine exakte Begrenzung der Eindringtiefe ist dadurch nicht möglich; sie ist jedoch bei den bekannten Verwendungsfällen auch nicht erforderlich, da dort der Baumstamm ohnehin vollständig abgeschert werden soll.
Zur Erzielung hoher Schneidkräfte bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten hat es sich als vorteilhafter erwiesen, die Messervorschubeinrichtung als hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit auszuführen, deren Zylinder an einem Maschinengestell schwenkbar gelagert ist und deren Kolbenstange das Kappmesser trägt.
Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Kappvorrichtung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigt:
Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Baumstamm 1 ist mindestens an seinen beiden gegenüberliegenden Seiten bereits angeflacht. An den so gebildeten Seitenflächen wird er durch Führungs- und Transportwalzen 2 beiderseits geführt um in Richtung des Pfeils 3 (Fig. 1) transportiert. Der Baumstamm 1 wird Kreissägen 4 zugeführt, die Seitenbretter 1a von der Hauptware 1b des Baumstamms 1 abtrennen.
Beiderseits des auf einer (nicht dargestellten) Führungseinrichtung liegenden Baumstamms 1 ist jeweils eine Kappvorrichtung 5 angeordnet. Da sich die beiden Kappvorrichtungen 5 gleichen, wird nachfolgend nur eine der beiden Kappvorrichtungen 5 näher beschrieben.
An einem in den Figuren nur angedeuteten Maschinengestell 6 ist mittels Schwenkzapfen 7 ein Zylinder 8 einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit 9 um eine senkrechte Achse schwenkbar gelagert. Die mit dem Kolben 10 der Zylinder-Kolben-Einheit 9 verbundene Kolbenstange 11 trägt an ihrem freien Ende ein mit einer senkrechten Schneide 12 versehenes Kappmesser 13, das in einer mit dem Zylinder 8 verbundenen Führungsschiene 14 längsbeweglich geführt ist. Eine mit dem Zylinder 8 über Hydraulikleitungen 15 verbundene hydraulische Antriebs- und Steuereinrichtung 16 treibt den Kolben 10 und damit auch das Kappmesser 13 zu einer gegen die Seitenfläche des Baumstamms 1 gerichteten Schneidbewegung und zu einer entgegengesetzten Rückzugsbewegung an.
Die Antriebs- und Steuereinrichtung 16 steht mit einer Vorschubweg-Meßeinrichtung 17 in Verbindung, die über eine induktive Wegmeßeinrichtung 18 den jeweiligen Kolbenweg erfaßt, so daß eine sehr genaue Begrenzung des Kolbenvorschubwegs ermöglicht wird.
Die Antriebs- und Steuereinrichtung 16 steht auch mit einer Lichtschranke 19, die den Durchlauf des vorderen Endes des Baumstamms 1 erfaßt, und mit einer Wegmeßeinrichtung 20 in Verbindung, die mit einer der Führungs- und Transportrollen 2 verbunden ist und den Transportweg des Baumstamms 1 mißt.
Eine mit einer Druckfeder 21 versehene, als Teleskopzylinder ausgeführte Gegendruckeinrichtung 22 ist einerseits am Maschinengestell 6 und andererseits am Zylinder 8 der Messervorschubeinrichtung 5 anglenkt und schwenkt den Zylinder 8 in seine rechts in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung, in der er an einem Anschlag 23 anliegt.
Ausgehend von dieser Ausgangsstellung wird das Kappmesser 13 durch die Zylinder-Kolben-Einheit 9 rasch vorgeschoben, sobald sich diejenige Stelle des Baumstamms vor dem Kappmesser 13 befindet, an der ein Kappschnitt 1 ausgeführt werden soll. Lie Lage dieses Kappschnitts 1c wird unter Berücksichtigung der geforderten Länge des Seitenbretts 1a, den in der Wegmeßeinrichtung 20 ermittelten Transportweg und dem von der Lichtschrankel 9 erfaßten Stammanfang ermittelt.
Das Kappmesser 13 dringt mit seiner spitzzulaufenden Schneide 12 bis zu der links in den Fig. 1 und 2 gezeigten Tiefe in den Baumstamm 1 und kappt dabei das nachfolgend abzutrennende Seitenbrett 1a. Zugleich nimmt der Baumstamm 1 die Kappvorrichtung 5 entgegen der Kraft der Gegendruckeinrichtung 22 in einer Schwenkbewegung bis in die rechts in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Stellung mit, wobei das Kappmesser 13 nach Erreichen der durch die Wegmeßeinrichtung 18 vorgegebenen Eindringtiefe wieder zurückgezogen wird. Sobald das Kappmesser außer Eingriff mit dem Baumstamm 1 ist, drückt die elastische Gegendruckeinrichtung 22 die Kappvorrichtung 5 wieder gegen den anschlag 23, so daß sich der beschriebene Vorgang wiederholen kann, Kappvorgänge können in rascher Folge nacheinander ausgeführt werden.
Wie man in Fig. 1 auf der rechten Seite des Baumstamms 1 erkennt, ist die Eindringtiefe des Kappschnitts 1c so gewählt, daß zwar das Seitenbrett 1a vollständig durchtrennt wird, daß der Kappschnitt 1c aber in demjenigen Bereich endet, in dem anschließend der Sägespalt der nachfolgenden Kreissäge 4 liegt.
Fig. 3 zeigt in einer Darstellung ähnlich der Fig. 2 eine Kappvorrichtung zum Kappen der Besäumkanten oder Säumlinge 1d der Seitenbretter 1a eines Baumstammes 1. Wie man aus Fig. 4 erkennt, wurden bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel die Besäumkanten 1d bereits durch Sägeschnitte 1e von den zugehörigen Seitenbrettern 1a getrennt, während die Seitenbretter 1 und die Besäumkanten 1d noch mit der Hauptware 1 b des Baumstammes 1 verbunden blieben.
Beim kontinuierlichen Transport des Baumstammes 1 werden die Besäumkanten 1d durch Kappvorrichtungen 5, die im wesentlichen den vorher beschriebenen Kappvorrichtungen entsprechen, auf die jeweils gewünschte Länge gekappt. Bis Besäumkanten können auf diese Weise auf eine wesentlich kürzere Länge als die Seitenbretter 1a gekappt werden, beispielsweise auf höchstens die halbe Länge, so daß nachfolgend eine einfache, selbsttätige Schwerkraft-Separierung der Besäumkanten 1d von den Seitenbrettern 1a möglich ist.
Hierzu sind bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel auf jeder Seite des Baumstammes 1 übereinander im Abstand zwei Kappvorrichtungen 5 angeordnet, die in der vorher beschriebenen Weise schwenkbar und antreibbar sind. Mit ihren Schwenkzapfen 7 ist hierbei jede Kappvorrichtung 5 jedoch nicht unmittelbar im Maschinengestell 6 gelagert, sondern jeweils in einem Träger 27, der jeweils als Schlitten auf gestellfesten Führungen 28 mittels eines Druckmittelzylinders 29 verstellbar ist. Die Druckmittelzylinder 29 stehen ebenfalls mit der Antriebs- und Steuereinrichtung 16 in Verbindung. Durch die Antriebs- und Steuereinrichtung 16 werden die Träger 27 über die Druckmittelzylinder 29 jeweils so gegeneinander verstellt, daß die Kappmesser 13 mit ihren einander zugekehrten Enden auf die Breite des jeweiligen Seitenbretts 1a eingestellt werden.