Verfahren zur Herstellung von Einzelteilen (14) und von Holzbalken (16), aus diesen Einzelteilen gefertigt; sowie Produktionslinie (Fig. 11) für mechanische Bearbeitung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, durch das die unter "Stand der Technik" beschriebenen gravierenden Nachteile ausgeschaltet werden; und die der Erfindung zugrundeliegende Verfahrensweise bietet die Lösungen zur optimalen Ausbeute und für den physikalischen Bereich die Umsetzung aller Wichtigkeiten.
Die Erfindung entspricht der Forderung nach optimaler Ausbeute. Im sogenannten NASSBEREICH sind an den Rundholzaußensegmenten (12) - nach vorausgegangener Vermessung (R)- nur drei in einer Ebene (1/2/11) liegende Bearbeitungen in Abhängigkeiten zu den Füge-Leimflächen (1/2/3/4) vorzunehmen. Die individuellen Querschnittshöhennutzungen für die Leimfläche bleiben erhalten, um dann in einem weiteren Arbeitsgang optimal (und meist für rechts und links unterschiedlich, s. 3 und 4) die tatsächlich möglichen Rundholzbereiche (13) zu nutzen.
Die Placierung des Trennschnittes (11) und die der Außen-Breitenbearbeitung (1 und 2) sind bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise aufeinander abgestimmt; Verluste durch falsch getrennte Rundholzaußensegmente finden nicht statt; und es ist vor allen Dingen bei dieser Verfahrensweise möglich, den vom Markt unterschiedlich geforderten Balkenquerschnitten (B x H) zu entsprechen, denn diese erfordern für die unterschiedlichsten Balken-H-Maße oft außermittige und sich an den Außenbreitenbearbeitungen(1 und 2) orientierende Trennschnitte(11). Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann dem ohne Ausbeute- und Qualitätsverluste und ohne Ausschuß aufgrund falscher Leimflächenbreiten entsprochen werden.
Natürlich ist es auch möglich, alle Bearbeitungen (1/2/11/3/4/9/10) in einem komplexen Zentrum (Fig. 7) zu vollziehen, aber auch dabei gilt der Grundsatz, daß die Bearbeitungsebenen (1/2/11) die optimalen Höhenbearbeitungen (für 3 /4 für B0,5) nicht einschränken, und links und rechts unabhängig voneinander die Rundholzformen (13) genutzt werden. Die Grundlage zu der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist Asymmetrie. Mit den neuen, erfindungsgemäßen Verfahren wird die optimale Querschnittflächennutzungs-Ausbeute erreicht.
Wann die schräge Bearbeitung (9/10) vorgenommen wird, ist an sich unerheblich. Es ist auch für die erfindungsgemäße Verfahrensweise unerheblich, ob die verschiedenen Flächen parallel oder konisch zueinander bearbeitet werden (Fig. 2).
Die erfindungsgemäße Verfahrens- und Bearbeitungsweise dergestalt, daß nur Viertelstücke (14) in den Trocknungsprozeß gehen bzw. aus dem Trocknungsprozeß kommen (Fig. 5), löst auch die durch physikalische Beziehungen im Trocknungsprozeß eintretenden Probleme aus Spannungen / Schwund / Verformungen / Rissen. Die von den tangentialen Schwindungen ausgehenden Verformungen führen bei den charakteristischen Formen von Viertelstücken (Fig. 8 - a) im Trocknungsprozeß nicht zu Rissebildungen. Die tangentialen Spannungen / Schwindungen beeinflussen die beiden in etwa im rechten Winkel zueinander stehenden Flächen (Fig. 8 - a) in berechenbarer Weise (Fig. 8 - z), und damit steigt wegen absolut rissefreier Trocknung nicht nur die Qualität, sondern auch die Ausbeute, weil die Zugaben (Fig. 8 - z) berechenbar sind und auf ein dementsprechendes Minimum beschränkt werden können.
Die erfindungsgemäße Verfahrensweise (die asymmetrische Nutzung) führt auch dazu, daß ein vorteilhafter Jahrringstrukturverlauf (Fig. 3 und 10) erreicht wird (in bezug auf Balkenquerschnitt H auch als "stehend" bezeichnet). Der maximal mögliche Effekt wird erzielt bei der ersten Bearbeitung des Rundholzaußensegments (12) durch die auf die obere Fügeflächenbearbeitung (3 und 4) angelegte Außenbreitenbearbeitung (1 und 2 unter Einbeziehung 11), wodurch in der Höhe links und rechts unabhängig voneinander Holzgeometrien belassen werden, die dann die Anlegung der Bearbeitungsflächen jeweils in möglicher Nähe der Rundholzaußenbereiche (13) ermöglichen, und dadurch die Jahrringe (Fig. 3 und 10) dem Trend nach auf zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Flächen ein- bzw. auslaufen und nur zu kleinen Teilen nachteiliger Strukturen (15 a) führen.
Mit den neuen, erfindungsgemäßen und die Asymmetrie als Grundlage beinhaltenden Verfahren wird die optimale Qualität (keine Trocknungsrisse und immer die vorteilhaften Jahrringstrukturen) bei maximaler Ausbeute erreicht.
Die komplexe asymmetrische Bearbeitung in einer Linie (Fig. 11) sorgt für Produktionskostensenkungen; sie bedarf aber auch der Konfiguration einer neuartigen BEARBETUNGSLINIE auf Kreissägenbasis. Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß wie folgt beschrieben gelöst:
Anstelle der bekannten Ketten- und Plattenband- bzw. Walzenvorschübe werden zur fluchtungsgerechten Umsetzung des Referenzpunktes (Fig. 12 - R) und zum fluchtungsgerechten Vortrieb des Werkstückes in bezug auf die Zentrumslinie 22 - 23 - 24 zwei umlaufende Kettenstränge (30) mit Werkstückvorschiebern (31) eingesetzt. In Verbindung mit dem UNTERSCHNITT (28) und dem GLEICHLAUF-SÄGEN(28) - bei dem keine Maschinenteile unterhalb der Sägestationen angeordnet sind - führt das erfindungsgemäße Konzept auch zu den so wichtigen Möglichkeiten des freien Abfallens (34) der Reststücke / Spreißel (34).
Ein wesentlicher Punkt zur asymmetrischen, komplexen Nutzung des Rundholzaußensegmentquerschnitts (12) ist die Umsetzung der Vermessungsdaten in eine dementsprechend ausgerichtete Einschublage. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Referenzpunkt bzw. die Referenzlinie (R) mit 22 - 23 - 24 in Übereinstimmung zu bringen ist; also einen Bezug der Linie, welche die wichtige Höhennutzung zu 18/20 und 19/21 (Fig. 12) bestimmt. Die Placierungen der Punkte 18/20und 19/21 (Fig. 12) werden abgeleitet von der zulässigen Lochgröße, die in der DIBt-ZULASSUNG mit B 0,4 und H0,45 festgelegt ist.
Die Anlegung der konischen Flächen (32 und 33) ist bei den die hohen Vorschübe erlaubenden Kreissägen nur möglich in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Kreissägenfluchtungen (35 - Fig. 13) einschl. der Abweisungskeile (36).
Bekannt sind und praktiziert werden die Verfahrensweisen nach der EP 0 388 507 und der EP 0 518 246, und zwar:
Die Rundholzaußensegmente werden in nassem Holzzustand "rundum" symmetrisch bearbeitet, und diese Holzteile/Querschnitte, die dabei zwei gleichhohe Viertelstücke beinhalten, kommen dann (auch unter Einbringung von Entspannungsschlitzen) in die Trocknung. Bei diesen patentgeschützten Methoden werden die Viertelstückformen erst nach der Trocknung durch Trennschnitte erzeugt. Diese Methode hat entscheidende Nachteile, dies sowohl ökonomisch (Ausbeute) als auch in bezug auf die Qualität (rechte Abbildungen Fig. 8 und Fig. 10).
Rundholzaußenflächen sind nun mal unförmig, und demzufolge sind die Rundholzaußensegmente nur in den seltensten Fällen symmetrisch nutzbar. Die Möglichkeiten zur rechten und linken Viertelstückplacierung sind in der Praxis unterschiedlich, und damit führt die derzeitig praktizierte durchgehende (nicht abgestufte) Flächenbearbeitung (wie in Fig. 3- rechter Querschnitt) in fast allen Fällen zu Holzverlusten.
Die ferner bei den derzeitigen Methoden (= Rundholzaußensegmente "rundum" symmetrisch formen, dann trocknen, und danach durch Trennschnitte die Viertelstückformen herstellen) entstehenden Trocknungsschäden und die nicht definierbaren sogenannten Querschnittschüsselungen und Risse (Fig. 8) sind erheblich und führen zu Aubeute- und Qualitätsverlusten. Die eingebrachten Trocknungsschlitze wirken nur bedingt; meist gibt es "Trocknungsrisse in Verlängerung der Entspannungsschlitze".
Ferner führt die derzeit praktizierte Methode dazu, daß die symmetrischen Rundumbearbeitungen bei einem der beiden Viertelstücke (also bei 50 % der Produktion) wegen fehlender Nutzung der äußeren Jahrringe (im Außenbereich der Rundholzformen -13, s. auch Fig. 3- rechte Abbildung) den Verlust günstiger Jahrringstrukturen zur Folge haben, und sich somit die Strecke des ungünstigen Jahrringverlaufs (15 b) vergrößert.
Das Aus- / Einlaufen vieler Jahrringe auf zwei parallel zueinander stehenden Flächen (7/8 zu 3/4) führt zu Belastbarkeitsverlusten bei Durchbiegungen über die H-Werte, was bei den mit den neuen E-Normen einhergehenden Umstellungen (Einführung maschinell geprüfter Klassen) in Zukunft von großer Bedeutung sein wird.
In der Veröffentlichungsschrift 0 518 246 vom 16,12,92 wird zwar eine Trennung der Stammaußensegmente offenbart (nicht patentiert), jedoch wird dabei keine Breitenbearbeitung (1/2) zur Anlegung der Füge-Leimflächen und keine Trennung (5 /6 bzw. 11) in Abhängigkeit zur oberen Bearbeitung der Füge-Leimflächen (3/4) einbezogen, und es war auch in der 0 518 246 überhaupt nicht die "abgestufte- asymmetrische" Außensegmentnutzung zur Erzielung günstiger Jahrringstrukturen vorgesehen.
Die außermittige Trennung im Zusammenhang mit symmetrischer "Rundumbearbeitung", in 0 518 246 erwähnt, ist in sich auch widersprüchlich und nicht praktikabel, weil zwei gleichhohe, aber durch die außermittige Trennung ungleichbreite Viertelstücke bei der symmetrischen Vorbearbeitung zwangsläufig falsche Leimflächenbreiten aufweisen.
Der Holzbalken (16) mit zentrischem Loch (17) ist zwar an sich ein absolutes Qualitätsprodukt, aber er ist mit den derzeitig bekannten Methoden nicht - oder nur mit großen Einschränkungen - machbar. Lediglich drei Punkte aus 0 388 507 und 0 518 246 haben sich bewährt, und zwar: kernbereichsfreie Balkenecken/keine Jahrringe (z. B. "gewölbt" auf 7 oder 8) auf nur einer Fläche auslaufend / und definierte Lochgröße bei symmetrischer Bearbeitung und mittiger Trennung.
Zum VERFAHREN der Vormaterialformungen wäre noch anzumerken, daß zur Herstellung von Einzelteilen / Viertelstücken für den im Markt bekannten Kreuzbalken - auch Kernholzbalken genannt - komplexe, asymmetrische Rundholzaußensegmentnutzungen weder irgendwo praktiziert werden, noch in irgendwelchen Schriften/Vorveröffentlichungen (außer in 198 01 924.6 und 198 03 861.5) erwähnt sind.
BEARBEITUNGSLNIEN (Fig. 11) sind zwar in vielfältigsten Arten bekannt, es gibt aber keine BEARBEITUNGSLINIE, mit der pro Min. 6 bis 12 unterschiedlich große Rundholzaußensegmente mit dem für 6 bis 12 Stücke notwendig hohen Vorschub von ca. 120 m/Min. (hohe Zerspanleistung wegen Zeitverlusten durch Ausrichten / START) astausrißfrei zu bearbeiten wären.
Die EP 0 518 246 offenbart zwar in einer Skizze eine Bearbeitung in einem Maschinendurchlauf, dies aber zweifelsfrei dargestellt als ein BEARBEITUNGS-ZENTRUM mit Fräs-, Hobel- bzw. Spanerköpfen, die (in der Praxis bei hohen Vorschüben bestätigt) Astausrisse in einem Maße verursachen, daß die Viertelstücke teils unbrauchbar werden.
Die durch das "Rumdrehen" der Viertelstücke entstehenden Holzbalken (16) mit Loch (17) haben, neben vielen Vorteilen, einen enorm günstigen Nebeneffekt insofern, daß die Äste (37) - weil sie zum Balkeninneren immer größer werden (also entgegen dem Naturumstand) - sich nicht nach außen absondern (nicht "herausfallen" können). Weil jedoch die Einzelstückflächen bei Bearbeitung mit Fräs-, Hobel- bzw. Spanerköpfen bereits "astgeschädigt" werden (ausreißen), geht dieser günstige Nebeneffekt wegen des Fehlens geeigneter Kreissägelinien verloren.
Die zeichnerischen Hinweise zeigen im einzelnen: