[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von einem Kantholz unter spanlosem
Abtrennen einer Folge von Seitenbrettern von gegenüberliegenden Seiten eines Holzstammes
in mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Schneidvorgängen in Längsrichtung des
Stammes mit einer den Holzstamm aufnehmenden und in Längsrichtung bewegenden Vorschubeinrichtung
sowie einer Bearbeitungseinrichtung, in der zu beiden Seiten des zu bearbeitenden
Holzstammes jeweils mehrere Messer hintereinander gestaffelt zu für eine gemeinsame
Schwingbewegung antreibbaren Schneidgruppen zusammengefaßt sind, wobei jedem Messer
jeweils eine Druckleiste vorgelagert ist und zwischen jedem Messer und der Druckleiste
des nachfolgenden Messer sowie gegebenenfalls vor der ersten Druckleiste und hinter
dem letzten Messer jeder Schneidgruppe eine die Bearbeitungsfläche des Holzstammes
berührende Führungsleiste vorgesehen ist, die mit der jeweiligen Schneidgruppe verbunden
ist.
[0002] Eine solche Vorrichtung zum Erzeugen von Nutzholz aus Rundholzstämmen, aber auch
aus angeflachten Stämmen und Kantholz, bei der der mittlere Bereich des Stammes zu
Yantholz verarbeitet wird und die außerhalb des zu erzeugenden Kantholzes liegenden
Holzabschnitte an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Holzstammes bei der
Vorschubbewegung des Stammes in seiner Längsrichtung in mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden
Schneidvorgängen spanlos in Bretter zerlegt werden, ist Gegenstand des deutschen Patentes
25 14 901 und des dazugehörigen Zusatzpatentes 27 51 238. Zur näheren Erläuterung
einer solchen Vorrichtung und des zugrundeliegenden Verfahrens wird auf den Inhalt
dieser Patentschriften verwiesen, auf denen der vorliegende Gegenstand unmittelbar
aufbaut.
[0003] Das spanlose seitliche Abtrennen von Brettern von einem Holzstamm, das aus Gründen
des dabei fehlenden Abfalles sehr erstrebenswert ist, ist mit verschiedenen technischen
Schwierigkeiten verbunden. Ansonsten hätte sich ein solches Verfahren sicher schon
früher in der Praxis durchgesetzt. Eines der größten Probleme bietet dabei das Erzielen
einer akzeptablen, einwandfreien Erzeugnisoberfläche, da bei dem spanlosen Abtrennen
der Seitenbretter durch Schneidvorgänge mit Messern endlicher Dicke die Gefahr des
vorzeitigen Spaltens und Ausreißens von Holz besteht.
[0004] Um dies zu vermeiden, wurden mit dem Zusatzpatent 27 51 238 bereits zusätzliche Führungsleisten
für das unter Abarbeitung befindliche Model beansprucht, die jeweils zwischen einem
Messer und der dem nächsten Messer vorgelagerten Druckleiste angeordnet sind.
[0005] Während die Druckleisten dafür vorgesehen sind, in unmittelbarer Messerschneidennähe
einen Druck auf die Holzoberfläche auszuüben, um ein vorzeitiges Abspalten des nächsten
zu erzeugenden Brettes zu verhindern, und dementsprechend eine nur verhältnismäßig
geringe Andruckfläche aufweisen, weisen die zusätzlich zwischengeschalteten Führungsleisten
eine gegenüber den Druckleisten wesentlich größere Anlagefläche auf, da sie weniger
einen hohen örtlichen Druck ausüben sollen, sondern das Model vor dem nächsten Trennvorgang
wieder in einer gewünschten Ausrichtung führen, falls dieses beispielsweise infolge
unterschiedlicher Holzhärte auf beiden Seiten des Stammes eine Tendenz zeigen sollte,
seitlich auszuweichen. Es hatte sich herausgestellt, daß ohne eine solche zusätzliche
Führung eine annehmbare Oberflächenqualität der abgetrennten Bretter meist nicht erreicht
werden kann. Weiterhin üben die Führungsleisten eine glättende Wirkung auf die äußere
Holzoberfläche aus, wenn man zusätzlich berücksichtigt, daß auch diese Führungsleisten
durch ihre feste Anbringung an den schwingenden Messerrahmen ständig nicht nur eine
Relativbewegung in Vorschubrichtung des Holzes zu der Holzoberfläche ausüben, sondern
darüber hinaus auch eine kreisende oder oszillierende Bewegung, die zumindest unter
einem Winkel zur Vorschubrichtung verläuft.
[0006] Bei den aus den beiden genannten Patentschriften bekannten Vorrichtungen werden die
beiden seitlichen Messergruppen entsprechend dem gerade zu verarbeitenden Stammdurchmesser
bzw. entsprechend der Stärke des letztlich zu erzeugenden Kantholzes auf einen bestimmten
seitlichen Abstand zur Längsachse des Vorschubweges fest eingestellt. Wenn in der
DE-PS 27 51 238 die Rede davon ist, daß die Führungsleisten von beiden Seiten einen
Druck auf den Holzstamm ausüben, so wird dieser Druck im wesentlichen durch die Reaktion
des elastischen Holzmateriales selbst erzeugt. Dies ist einleuchtend, wenn man die
Messer und Führungsleistenanordnung in der beigefügten Zeichnung betrachtet. Die den
ersten Messern vorgeschalteten Führungsleisten wurden bei der bekannten Vorgehensweise
derart fest eingestellt, daß ihr seitlicher Abstand der Abmessung des meist vorher
seitlich angeflachten Stammes entsprach, wobei durch eine geringfügige Verengung gegenüber
dem Stammdurchmesser eine Führung unter gewissem Druck erreicht werden konnte. Die
Andruckwirkung der weiteren Führungsleisten war einerseits durch die Abstufung ihrer
Einstellung innerhalb des Messerrahmens sowie durch die Einstellung der Messer bestimmt.
Nimmt ein bestimmtes Messer mehr Holz ab als vorgesehen, so kann dadurch der Andruck
der nachfolgenden Führungsleiste vermindert werden. Andererseits besitzt das Holz
eine bestimmte Rückfederungswirkung, so daß bei richtiger Einstellung von Messer und
nachfolgender Führungsleiste dennoch eine Druckwirkung zwischen dem Holz und den beiden
sich gegenüberliegenden Führungsleisten besteht.
[0007] Wie aus den vorstehenden Ausführungen abzuleiten ist, können die Verhältnisse auch
unter Verwendung der zusätzlichen Führungsleisten nach wie vor verhältnismäßig undefiniert
sein, was sich nachteilig auf die Qualität der gewonnenen Erzeugnisse auswirkt. Außerdem
ist zu beachten, daß sich unterschiedlicher oder wechselnder Druck der Andruck- und
Führungsleisten auch auf deren Reibungsverluste auf der Holzoberfläche und somit auf
die Energieaufnahme durch die Schwingantriebe der Messergruppen und insgesamt auf
die Energieaufnahme des Vorschubantriebes auswirkt.
[0008] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, im Interesse einer Verbesserung der
erhaltenen Erzeugnisqualität und einer kostengünstigeren Betriebsweise durch geringere
Energieaufnahme die Verhältnisse innerhalb der Vorrichtung konstanter und beeinflußbar
zu gestalten.
[0009] Dies wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die eine der Schneidgruppen auf einen bestimmten Abstand von der Längsachse
der Vorschubeinrichtung fest einstellbar und die gegenüberliegende Schneidgruppe mit
bestimmtem Druck gegen den in Bearbeitung befindlichen Stamm anpreßbar ist.
[0010] Der für eine solche Anpressung erforderliche Hub braucht nur verhältnismäßig klein
zu sein, weswegen die beiden sich gegenüberliegenden Schneidgruppen für ihre symmetrische
Grundeinstellung je nach Dicke des zu verarbeitenden Holzes zweckmäßigerweise beide
auf quer zur Transportrichtung verschiebbaren Schlitten angeordnet werden, die dann
jedoch für die Verarbeitung einer bestimmten Holzdicke fest eingestellt werden. Die
anpreßbare Schneidgruppe ist dann vorteilhafterweise zusätzlich zu dem zugehörigen
Schlitten und relativ zu diesem für den Anpreßhub in Querrichtung verschiebbar, wobei
der Anpreßantrieb am zugehörigen Schlitten angreifen muß.
[0011] Aus praktischen Gründen ist es zweckmäßig, die anpreßbare Schneidgruppe in ihrer
Anstellbewegung parallel zu führen. Insoweit die einzelnen Elemente der anpreßbaren
Schneidgruppe richtig eingestellt sind, wird durch eine solche Ausführung ein zufriedenstellender
Erfolg erzielt. Es ist natürlich auch möglich, die anpreßbare Schneidgruppe um eine
senkrechte Achse schwenkbar anzulenken, so daß sich der Anpreßdruck jeweils gleichmäßig
auf die gesamte Länge der Schneidgruppe verteilt. Bei einer solchen Ausführung müßten
jedoch besondere Vorkehrungen getroffen werden, die jeweils den Zustand bei Einführen
eines neuen Stammes in die Bearbeitungseinhät berücksichtigen. Bei einer Parallelführung
der anpreßbaren Schneidgruppe reicht es aus, vor den Schneidgruppen einen Sensor,
beispielsweise eine Lichtschranke vorzusehen, die das Vorhandensein von Holz abfühlt
und den Anpreßantrieb entsprechend betätigt. Dafür können bei einem Hell-Dunkel-Übergang
entsprechend einem Stammanfang und einem Dunkel-Hell-Übergang entsprechend einem Stammende
der Vorschubgeschwindigkeit entsprechende unterschiedliche Verzögerungszeiten für
das Anpressen bzw. Lösen des Anpreßantriebes vorgesehen werden.
[0012] Bei einer schwenkbar gelagerten, anpreßbaren Schneidgruppe müßte bei Einführen eines
neuen Stammanfanges gewährleistet sein, daß die Enden der beiden Schneidgruppen nicht
zu weit zusammengeführt werden, bevor der Stammanfang das Ende der Schneidgruppe erreicht
hat. Dies könnte beispielsweise dadurch geschehen, daß ein ausfahrbarer Anschlag die
Schneidgruppen am Ende in bestimmtem Abstand hält, bis das Eintreffen des Stammanfanges
dort signalisiert wird und der Anschlag entsprechend zurückgefahren werden kann.
[0013] Auch kann es unter bestimmten Voraussetzungen zweckmäßig sein, die anpreßbaren Schneidgruppen
sektionsweise auszuführen, wobei eine Parallelführung in der Anstellbewegung beibehalten
werden kann, dennoch aber eine individuelle Druckverteilung erreichbar ist.
[0014] Als Anpreßantriebe können hydraulische oder pneumatische Zylinder vorgesehen werden,
es sind aber ebensogut auch elektromotorische und andere Antriebe möglich. Die Rückfahrbewegung
der anpreßbaren Schneidgruppe wird zweckmäßigerweise durch Anschläge am zugehörigen
Schlitten begrenzt, wodurch sich der Bewegungshub im lediglich erforderlichen geringen
Ausmaß halten läßt.
[0015] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, vor den ersten
zu den Schneidgruppen gehörigen Führungsleisten weitere Führungsflächen vorzusehen,
die unabhängig von der Anpreßbewegung des einen Schneidrahmens in fest eingestelltem
Abstand zueinander verbleiben. Diese Führungsflächen werden durch die symmetrische
Einstellbewegung der die Schneidgruppen tragenden Schlitten auf einen für einen bestimmten
Stammdurchmesser erforderlichen festen Abstand eingestellt. Für die Verarbeitung von
Rundholzstämmen ist es zweckmäßig, die beiden seitlichen Flächen des Stammes, die
zwischen diese vorgeschalteten, fest eingestellten Führungsflächen gelangen, vorher
anzuflachen. Zu diesem Zweck sind den Führungsflächen daher vorteilhafterweise noch
Fräsköpfe vorgeschaltet. Diese Fräsköpfe werden in Abstimmung mit den Führungsflächen
so eingestellt, daß die Stärke des angeflachten Stammes im wesentlichen mit dem eingestellten
Abstand zwischen den Führungsflächen übereinstimmt. Es ist nicht zweckmäßig, die Vorrichtung
derart auszuführen, daß die ersten Führungsleisten des anpreßbaren Schneidgruppenbereiches
noch mit unebenen Stammflächen in Berührung kommen. Unter solchen Voraussetzungen
wäre ein gleichmäßiges Arbeiten der nachfolgenden Messergruppen nicht gewährleistet.
[0016] Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnung en im einzelnen näher beschrieben. Die Fig. 1 reicht aus, um die Merkmale
der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Für ein besseres Verständnis der Vorrichtung
im Hinblick auf ihre übrige Ausführung wird auf die beiden eingangs erwähnten Patentschriften
verwiesen. Die Zeichnungen stellen dar : x
[0017] Der in Draufsicht Figur 1 dargestellte Teil der Vorrichtung . besteht aus einer Stammeinzugseinrichtung
1 mit einer Reihe von paarweise angeordneten, symmetrisch zusammenschwenkbaren angetriebenen
Einzugswalzen 2 sowie der nachgeschalteten Bearbeitungseinrichtung 3. Diese weist
einen Grundrahmen 4 auf, der insgesamt mit dem (nicht dargestellten) Schwingantrieb
für die Schneidgruppen versehen sein kann. Der Grundrahmen 4 enthält Querführungen
5, auf denen Schlitten 6 mittels eines Spindelantriebes 7 symmetrisch zur Längsachse
der Stammeinzugseinrichtung parallel geführt aufeinander zu oder voneinander weg bewegt
werden können. Jeder dieser Schlitten 6 ist in seinem sich an die Stammeinzugseinrichtung
1 anschließenden Eingangsbereich mit einem um eine senkrechte Achse rotierbar angetriebenen
Fräser 8 versehen, der dem Anflachen jeweils einer seitlichen Fläche des in Verarbeitung
befindlichen Baumstammes 9 dient. Auf die Fräser 8 folgen Führungsflächen 10, die
sich in Berührung mit den angeflachten Seiten des Baumstammes 9 befinden. Bei Verarbeitung
von Kantholz bzw. bereits seitlich angeflachten Stämmen können die Fräser 8 relativ
zu den Schlitten 6 außer Eingriff mit dem in Verarbeitung befindlichen Stamm oder
Model 9 zurückgefahren werden. Die Führungsflächen 10 sind zwar im allgemeinen einstellbar
in bezug auf die Schlitten 6 ausgeführt, sie werden aber in Zusammenwirken nit der
Eindringtiefe der Fräser 8 auf eine feste Position auf den Schlitten 6 eingestellt.
x Figur 1 : Eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit einem Stellantrieb und
Figur 2 : eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit zwei Stellantrieben
[0018] Auf die Führungsflächen 10 folgt eine Lichtschranke 11, deren Empfänger bzw. Sender
jeweils auf einem der Schlitten 6 angebracht ist. Diese Lichtschranke 11 signalisiert,
ob sich ein Stamm im Eintrittsbereich der Bearbeitungseinrichtung 3 befindet. Hinter
der Lichtschranke 11 sind nun die gestaffelten Schneidgruppen als wesentliche Elemente
der Bearbeitungseinrichtung angeordnet. Während die Schneidgruppe 12 fest auf dem
zugehörigen Schlitten 6 angebracht ist, ist die in der Zeichnung unten dargestellte
Schneidgruppe 13 auf einem getrennten Rahmen 14 angebracht, der in Querrichtung zur
Vorschubrichtung des Holzes 9 relativ zu dem zugehörigen Schlitten 6 um einen begrenzten
Hub verschiebbar ist. In seiner Belegung relativ zum Schlitten 6 ist der Rahmen 14
ebenfalls durch (nicht gezeigte) Mittel parallel geführt, so daß er sich bei seiner
Bewegung nicht verkanten kann. Antriebsmäßig ist der Rahmen 14 mit dem zugehörigen
Schlitten 6 über einen beispielsweise hydraulischen Stellantrieb 15 verbunden, dessen
Zylinder 16 am Schlitten 6 angebracht, und dessen Kolbenstange 17 am Rahmen 14 angelenkt
ist. Zur Begrenzung des Rückholhubes zwischen Rahmen 14 und Schlitten 6 sind Anschläge
18 vorgesehen.
[0019] Jede der Schneidgruppen 12, 13 besteht aus einer Reihe von Messereinheiten 19, die
jede ein in einem Messerträger 20 eingespanntes Messer 21 aufweisen. Die Messerträger
20 sind jeweils mit Druckleisten 22 und Führungsleisten 23 versehen, wie dies ausführlich
in der DE-PS 27 51 238 beschrieben ist. Lediglich im Bereich des ersten und letzten
Messers sind entsprechend abweichende Anordnungen vorgesehen.
[0020] Zum Abziehen der seitlich abgetrennten Bretter 24 sind Auszugs- und Richtsysteme
25 angeordnet, die die Bretter einerseits aus dem Arbeitsbereich entfernen und andererseits
die durch den Abtrennvorgang eingetretene Krümmung der Bretter wieder rückgängig machen.
Das verbleibende Kantholz 26 wird mittels einer nur schematisch angedeuteten Auszugseinrichtung
27 entfernt.
[0021] Beim Betrieb der Vorrichtung werden die Schlitten 6 mit den Fräsern 8 und den Führungsflächen
10 auf einen bestimmten, dem zu verarbeitenden Stammdurchrnesser entsprechenden Abstand
zusammengefahren und in dieser Stellung arretiert. Der Stellantrieb 15 des Rahmens
14 ist zurückgefahren, so daß der Rahmen 14 an den Anschlägen 18 des Schlittens 6
anliegt. Tritt ein Holzstamm 9 nach dem Anflachen seiner beiden Seiten durch die Fräser
8 zwischen die Führungsflächen 10 und in die Lichtschranke 11, so signalisiert letztere
das Vorhandensein von Holz und veranlaßt den hydraulischen Stellantrieb 15, die im
Rahmen 14 angeordnete Schneidgruppe 13 gegen das Model anzupressen. Beim Einschnitt
von Hölzern gleicher Dimension kann die Schneidgruppe 13 in ihrer voreingestellten
Position verbleiben, so daß Hölzer kontinuierlich, d.h. ohne Abstand bearbeitet werden
können. Beim Einschnitt unterschiedlicher Holzdimensionen wird, nachdem das Holz die
Schneidgruppen 12 und 13 sowie eine im Austrittsbereich vorgesehene Lichtschranke
28 verlassen hat, der Rahmen 14 mittels Stellantrieb 15 zurück an die Anschläge 18
gefahren.
[0022] Es ist wesentlich darauf hinzuweisen, daß die eine geringe Andruckfläche aufweisenden
Druckleisten 22 im allgemeinen so einzustellen sind, daß sie gegenüber den großflächigeren
Führungsleisten 23 zur Längsachse der Vorrichtung hin etwas vorspringen. Dadurch wird
gewährleistet, daß die Andruckleisten 22 immer mit einer bestimmten Eindringtiefe
und auch einer ziemlich genau festgelegten Anpreßkraft vor dem nachfolgenden Messer
in das Holz eindringen und so für konstante Schneidbedingungen sorgen. Dabei schließen
die Führungsleisten 23 den in Abarbeitung befindlichen Stamm zwischen sich ein und
üben von beiden Seiten einen verhältnismäßig konstanten und wählbaren Druck auf das
Holz aus. Es hat sich gezeigt, daß durch diese Maßnahme ein Erzeugnis wesentlich verbesserter
Qualität erhalten werden kann.
[0023] In Figur 2 ist eine Vorrichtung mit zwei Stellantrieben 15, die mit unterschiedlichen
Kräften be a uf schlagt werden können und deren Zylinder 16 schwenkbar am Schlitten
6 angebracht sind, dargestellt. Um eine Verteilung des Anpreßdruckes auf die gesamte
Länge der Schneidgruppe zu verteilen, ist diese mittels eines Anlenkers 29 am Sohlitten
6 um eine senkrechte Achse schwenkbar angelenkt.
1. Vorrichtung zur Erzeugung von einem Kantholz unter spanlosem Abtrennen einer Folge
von Seitenbrettern von gegenüberliegenden Seiten eines Holzstammes in mehreren unmittelbar
aufeinanderfolgenden Schneidvorgängen in Längsrichtung des Stammes mit einer den Holzstamm
aufnehmenden und in Längsrichtung bewegenden Vorschubeinrichtung sowie einer Bearbeitungseinrichtung,
in der zu beiden Seiten des zu bearbeitenden Holzstammes jeweils mehrere Messer hintereinander
gestaffelt zu für eine gemeinsame Schwingbewegung antreibbaren Schneidgruppen zusammengefaßt
sind, wobei jedem Messer jeweils eine Druckleiste vorgelagert ist und zwischen jedem
Messer und der Druckleiste des nachfolgenden Messers sowie gegebenenfalls vor der
ersten Druckleiste und hinter dem letzten Messer jeder Schneidgruppe eine die Bearbeitungsfläche
des Holzstammes berührende Führungsleiste vorgesehen ist, die mit der jeweiligen Schneidgruppe
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine (12) der Schneidgruppen (12, 13)
auf einen bestimmten Abstand von der Längsachse der Vorschubeinrichtung (1) fest einstellbar
und die gegenüberliegende Schneidgruppe (13) mit bestimmtem Druck gegen den in Bearbeitung
befindlichen Stamm (9) anpreßbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidgruppen (12,
13) auf getrennten Schlitten (6) angeordnet sind, die quer zur Achse der Vorschubeinrichtung
(1) und symmetrisch zu dieser Achse verstellbar sind, und daß die mit bestimmtem Druck
anpreßbare Schneidgruppe (13) ihrerseits relativ zu ihrem Schlitten (6) quer zur Achse
der Vorschubeinrichtung (1) für einen bestimmten Hub beweglich gefüht und mit einem
Anpreßantrib (15) versehen ist, welcher an dem zugehörigen Schlitten (6) abgestützt
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anpreßbare
Schneidgruppe (13) in ihrer Querbeweglichkeit parallel geführt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anpreßbare
Schneidgruppe um eine senkrechte Achse schwenkbar gelagert ist, um einen gleichmäßigen
Anpreßdruck über die gesamte Länge der Schneidgruppe (13) zu gewährleisten.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßantrieb
(15) der anpreßbaren Schneidgruppe (13) aus einem hydraulischen oder pneumatischen
Zylinder (16, 17) besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßantrieb (15)
durch einen Sensor (11) gesteuert ist, derauf die Anwesenheit bzw. Abwesenheit eines
Stammes (9) vor den Schneidgruppen (12, 13) anspricht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schneidgruppen
(12, 13) tragenden Schlitten (6) jeweils vor den Schneidgruppen (12, 13) mit zusätzlichen
seitlichen Führungsflächen (10) für den Holzstamm (9) versehen sind, die unabhängig
von der Anpreßbarkeit der einen Schneidgruppe (13) für eine jeweils feste Einstellung
symmetrisch zur Achse der Transporteinrichtung (1) ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß den zusätzlichen Führungsflächen
(10) Fräser (8) zum seitlichen Anflachen.des Stammes (9) vorgelagert sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Messern
(21) jeweils vorgelagerten Druckleisten (22) gegenüber den Führungsleisten (23) in
Richtung auf die Längsachse der Vorschubeinrichtung (1) um ein bestimmtes Maß vorspringend
angeordnet sind.