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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Herstellung von Holzspänen aus Rundholz, bearbeitetem Rundholz oder Schnittholz, insbesondere von Flachspänen für die Holzwerkstoffplattenproduktion, mit einer Vorschubvorrichtung für das Rundholz od. dgl. und mit mindestens einem Walzenpaar, zwischen welchem das Rundholz, vorzugsweise mit dem dünnen Ende voraus, in Längsrichtung durchgeführt wird.
Diese Flachspäne können für die Produktion von hochbelastbaren, spanorientierten Platten (z. B. OSB-Platten) herangezogen werden. Als weiteres sehr wertvolles Endprodukt fällt mit einer solchen Anordnung Kantholz an, wenn zur Späneherstellung nur das Differenzvolumen zwischen dem annähernd zylindrischen Rundholz und dem quaderförmigen bzw. prismatischen Kantholz abgearbeitet wird. Wenn als Ausgangsprodukt Schnittholz in Form von unbesäumten Brettern verwendet wird, dann kann das bei der Herstellung von scharfkantigen Brettern anfallende Differenzvolumen zerspant werden. Die hier in Rede stehenden, erwünschten Flachspäne haben, um ein Beispiel zu geben, eine Länge von 20 cm, eine Breite von 3 cm und eine Dicke von 1 mm.
Eine weitere Forderung richtet sich an die Qualität des als Rest verbleibenden, wertvollen Kantholzes, das masshaltig und dessen Oberfläche von geringer Rautiefe sein soll.
Zum Zerspanen von Rundholz sind rotierende Scheiben bekannt, die mit Hackmessern bestückt sind. Meist werden Kreis- sägeblätter eingesetzt, um dem verbleibenden Kern die für
Kantholz erforderliche Qualität zu verleihen. Diese Anlagen produzieren Hackgut für die Papier- und Zellstoffindustrie sowie zur Spanplattenproduktion sowie infolge der Säge- schnitte auch Sägespäne. Eine entsprechende Anlage ist in der
DE 19 13 295. 7 Al beschrieben.
Eine Weiterbildung ist aus der DE 195 04 030 Cl und dem AT- ZZ?g LGM 688 ! 9 ' bekannt. Diese Druckschriften betreffen ein abfall- freies Zerlegen von Rundholz mittels rotierender, kegel- stumpfförmiger Zerspanerköpfe, auf deren Mantelflächen Messer längs einer Spirale angeordnet sind. Die Rundhölzer werden durch den Zwischenraum zwischen zwei solcher einander entge- gen gerichteter Zerspanerköpfen durchgeschoben. Breite und
Stärke von Flachspänen sind einstellbar. Die Länge ergibt
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sich durch Abreissen des Spanes am Messerende und bleibt dem Zufall überlassen. Dadurch ist die Bruchkante unregelmässig.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Anordnung anzugeben, die ein Zerspanen in masslich exakt vorbestimmbare Flachspäne ermöglicht und die als zweites Produkt hochqualitatives Kantholz herstellt. Dabei bleibt offen, welches Produkt - Flachspäne oder Kantholz - als Hauptware und welches als Nebenware anzusprechen ist.
Dies wird mit einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass die Walzen eines oder mehrerer Walzenpaare an ihren Mantelflächen Schneiden in Umfangsrichtung, beispielsweise parallel zueinander angeordnete Schneidscheiben, und bzw. oder Schneiden etwa in Achsenrichtung der Walzen, beispielsweise zwischen den Schneidscheiben Stege oder Schneidplättchen mit stirnseitigen Schneidkanten, zum Einstechen oder Eindrücken eines Rasters von etwa rechteckförmigen Konturen in das gegebenenfalls abgeflachte Rundholz tragen und dass den Walzen des Walzenpaares mindestens je ein Messer zum Abhobeln, Abmessern bzw. Abtragen der von den Walzen konturierten Oberflächenschicht des Rundholzes nachgeordnet ist. Die Konturwalzen schneiden also die gewünschte Dimension der Flachspäne, nämlich Länge und Breite, z.
B. in Form eines schmalen, lang gestreckten Rechteckes, in den entrindeten und vorzugsweise an vier einander gegenüber liegenden Seiten abgeflachten Stamm bzw. in das Rundholz. Die Schnitte haben eine Tiefe, die ein mehrfaches Abspanen, Abhobeln oder Abtragen durch die nachgeordneten Messer ermöglicht, wobei die gewünschten Flachspäne in dem gewählten Zuschnitt anfallen. Es ist zweckmässig, wenn die Messer paarweise einander gegenüberliegend als feststehende Schneidkeile in Vorschubrichtung "des Rundholzes versetzt hintereinander angeordnet sind, wobei der Abstand der Schneidkanten der Messerpaare einstellbar und in Vorschubrichtung von Messerpaar zu Messerpaar verringert ist. Der sich verringernde Abstandssprung der Messerpaare entspricht der doppelten Spandicke.
Alle Abstände und Lagen der Messer auf Messerträgern, einander vis á vis, sind einstellbar und justierbar.
Ihr Abstand verringert sich von Schneidenpaar zu Schneidenpaar, sodass das Rundholz, welches auf der Fördervorrichtung, z. B. einem Kettenförderer mit Mitnehmerklauen, liegt, beim
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Durchschieben seitlich abgespant wird. Die von den Walzen eingeschnittene Struktur bildet die scharfen Kanten für die anfallenden Flachspäne. Es ist zweckmässig, wenn die Schneiden der Messer der feststehenden Messerpaare zur Vorschubrichtung des Rundholzes schräggestellt sind und jedem Messer eine Auflagefläche für das Rundholz vorgelagert ist, deren Position zusammen mit der Position der nachfolgenden Schneide die Schnittstärke für den Flachspan bestimmt, der durch einen Spalt zwischen Auflagefläche und Messer abläuft. Dadurch ergibt sind ein ziehender Schnitt.
Der Kraftaufwand beim Vorschub wird reduziert und gleichzeitig ergeben sich glatte, saubere Schnittflächen (Oberflächen). Es ist zweckmässig, wenn den Messern eine Trennwand zum Separieren der abgetragenen und einen Messerspalt durchlaufenden Flachspäne von den an den Schneiden der Messer anfallenden Holzbruchstücken zugeordnet und beiderseits der Trennwand vorzugsweise je eine Fördervorrichtung einerseits für Flachspäne und anderseits für Holzbruchstücke vorgesehen ist. Ferner kann den Messern eine Spanführung zur temporären Krümmung der Flachspäne aus der Messerebene etwa in die Vorschubrichtung des Rundholzes für ein permanentes gerades Ausrichten der gekrümmt vom Messer ablaufender Flachspäne nachgeordnet sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die etwa in Achsrichtung orientierten Schneiden des Walzenpaares, insbesondere jene der Schneidplättchen, welche die Länge der Flachspäne konturieren, zueinander in Umfangsrichtung versetzt und weichen von einer durchgehenden Erzeugenden der Walzen im Wesentlichen ab. Diese etwa vertikalen kurzen Schneiden, die die kurze Vorderkante (Breite) und die Endkante des Flachspanes bestimmen, liegen somit nicht durchgehend auf einer gemeinsamen Erzeugenden der Walze, sondern stufenförmig versetzt zueinander. Dadurch kommen nicht alle Schneidkanten gleichzeitig zum Eingriff in das Rundholz. Die Belastung der Walzen wird vergleichmässigt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die beispielsweise zwischen den Schneidscheiben angeordneten Schneiden zur Umfangsrichtung schräggestellt sind.
Dadurch erfolgt die Belastung der Walzen noch gleichmässiger, weil auch die einzelnen Schneiden nicht mit einem mal, sondern sukzessive zur Wirkung kommen. Es können
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die Schneidscheiben und die etwa axial orientierten Schneiden auf mindestens zwei aufeinander folgenden Walzenpaaren getrennt voneinander vorgesehen sein. Das erste Walzenpaar stellt z. B. die horizontalen Schnitte her, das zweite Walzenpaar mit den abgestuft zueinander liegenden, etwa vertikal orientierte Schneiden die vertikalen Schnitte.
Ferner ist es zweckmässig, wenn mindestens zwei Walzenpaare zum Einschneiden, Einstechen oder Eindrücken des Rasters mit von Walzenpaar zu Walzenpaar jeweils zunehmender Einschnitt-, Einstechoder Eindrücktiefe vorgesehen sind, wobei die horizontalen und die etwa vertikalen Einschnitte od. dgl. gegebenenfalls auf separaten Walzenpaaren vorgesehen sind. Eine besondere Ausführungsform sieht vor, dass Walzenpaare mit senkrecht zueinander stehenden Achsen und Messerpaare zueinander um 90 versetzt unmittelbar aufeinander folgend zur Bearbeitung von vier Seiten des Rundholzes vorgesehen sind.
Eine Anlage kann aus einer Mehrzahl der bisher beschriebenen Stationen bestehen. Das Einschneiden und Abtragen erfolgt, z. B. für eine erste Tiefe von 5 mm und für eine spanabhebende Bearbeitung in 5 x 1 mm-Stufen. Dieser folgt, jeweils um 5 mm enger gestellt, eine Zweite, eine Dritte und eine Vierte usw. Somit sind Gruppen von konturschneidenden Walzenpaaren und paarweise einander gegenüber liegenden feststehenden Messern mehrfach aufeinander folgend angeordnet. Am Ende einer solchen Bearbeitungsstrasse kann der Stamm immer wieder zur Ausgangslage zurückgeführt werden und einen neuerlichen Durchlauf bei engeren Abständen der Walzen und Messer durchführen. Dabei ist es zweckmässig, wenn eine an sich bekannte Wendeeinrichtung zur Drehung der Rundhölzer um 90 zwischen die erfindungsgemässen Anordnungen geschaltet ist.
So werden aus den Rundstämmen schliesslich Kanthölzer mit Rechteckquerschnitt. Man kann allenfalls nur mit einer Walzen- und Schneidenanordnung auskommen, wenn eine Reversiereinrichtung zur Rückführung des Rundholzes zur Ausgangslage für ein wiederholtes Durchlaufen der Anordnung mit jeweils verringertem Achsabstand der Walzen und verringertem Abstand der feststehenden Schneiden der Messer vorgesehen ist.
Eine besondere Konstruktion ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den konturenschneidenden Werkzeugen, z. B. den
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Schneidscheiben, Distanzscheiben als Begrenzungsringe für die Einschnitttiefe vorgesehen sind, deren Durchmesser, beispielsweise um 10 mm kleiner als der Schneldsche1bendurchmes- ser ist. Die Begrenzungsringe sind mit den Schneidscheiben auf einer Achse der Walze aufgefädelt. Auf den Distanzscheiben sind die Schneidplättchen radial auskragend vorgesehen.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Anordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Anordnung gemäss der Erfindung im Grundriss, Fig. 2 diese Anordnung in stirnseitiger Ansicht, Fig. 3 ein Detail einer Konturwalze im Montagezustand, Fig. 4 eine Abwicklung eines Mantels einer Konturwalze, Fig. 5 eine Variation zu Fig. 4 und Fig. 6 ein Detail zu Fig. 1.
Eine Anordnung zur Herstellung von Flachspänen aus Rundholz 1, welches beispielsweise seitlich bereits etwas abgeflacht wurde (Querschnitt 2), umfasst ein Kettenförderbett 3 (Fig. 2), welches in Fig. 1 bloss durch Pfeile 4 symbolisiert ist. Ergänzt durch zentrierende Führungsrollen bzw. Walzen (nicht dargestellt) wird das Rundholz 1 mit den Kronenende voraus einem Walzenpaar 5,6 zugeführt, welches in die Abflachungen des Rundholzes 1 in Vorschubrichtung laufende parallele Einschnitte sowie vertikale Einschnitte einpresst bzw. konturiert. Die Einschnitttiefe beträgt beispielsweise 5 mm.
Die Walzen 5,6 sind gemäss Fig. 2 und 3 aus übereinander auf einer zentralen Achse angeordneten Schneidscheiben 7 mit geschärften Rändern aufgebaut, die durch radial ausgerichtet und beispielsweise auf den Umfang von Distanzscheiben 8 angebrachte, z. B. aufgeschweisste, auskragende Schneidplättchen 9 im axialen Abstand zueinander gehalten werden. Die parallelen Schneidkanten in Umfangsrichtung liegen etwa in einem axialen Abstand von 3 cm. Im Abstand von etwa 20 cm sind die kurzen radialen Schneidplättchen 9 angeordnet, deren Schneidkanten etwa auf gleicher Kreiszylinderfläche mit den Schneiden der Schneidscheiben liegen.
Wenn die Walzen 5,6 angetrieben werden (Motor 11 in Fig. 2) und einen Beitrag zum Vorschub des Rundholzes 1 leisten, dann können die Schneidplättchen 9 mit ihren vertikalen Schneiden den Zylindermantel etwas überragen, der die Schneidkanten der Schneidscheibe 7 einhüllt.
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Wie Fig. 1 zeigt, verlässt das Rundholz 1 das Walzenpaar 5, 6 mit einem etwa 5 mm tief eingeschnittenen Raster, der jeweils schmale, längliche Rechtecke definiert. Diese Rechtecke haben eine Länge von ca. 20 cm und eine Höhe von ca. 3 cm.
Natürlich sind auch andere Dimensionen möglich. Die Einschnitttiefe beträgt hier im Beispiel etwa 5 mm. Die Einschnitte trennen die Fasern des Holzes glatt durch.
Der Konturierungsstation mit den Walzen 5,6 folgt eine Messerstation mit feststehenden Messern 12, die paarweise an den gerasterten Flächen des Rundholzes 1 angreifen. Es sind hier fünf solcher Messerpaare in Vorschubrichtung des Kettenförderbettes 3 hintereinander auf einem Messerbalken bzw.
Messerträger 13 vorgesehen. Der Abstand der Schneidkanten eines jeden Messerpaares zueinander nimmt von Paar zu Paar um je 2 mm ab. Damit tragen die Messer 12 jeweils Schichten von 1 mm Stärke ab, die durch ihre Konturierung bzw. Rasterung infolge der horizontalen und vertikalen Einschnitte in schmale, längliche Streifen zerfallen, die als Flachspäne bezeichnet werden. Diese Flachspäne haben exakte scharfkantige Ränder und sind nicht bloss Bruchstücke, wie dies grösstenteils beim Stand der Technik der Fall ist. Fig. 6 zeigt als Detail eine konkrete Ausführungsform eines Messerträgers 13 mit den Messern 12, die einen Spalt 19 begrenzen. Durch diesen läuft der abgemesserte Flachspan ab und wird durch eine Spanführung 20 in Form eines gekrümmten Leitbleches gerade ausgerichtet.
In Fig. 1 ist ferner noch eine Trennwand 18 ersichtlich, die die Flachspäne von den Holzbruchstücken, die unmittelbar an den Schneiden der Messer 12 anfallen, trennen. Flachspäne und Holzbruchstücke werden getrennt voneinander, z. B. mittels Förderbändern, abgeführt.
Wenn der Abtrag des Rundholzes 1 mehr als 5 mm betragen soll, dann können mehrere erfindungsgemässe Anordnungen zu einer Anlage hintereinander geschaltet werden. Da der Abstand der Walzen 5,6 zueinander und der Abstand der die Messer 12 tragenden Messerträger 13 einstellbar ist, kann nicht nur eine nach optischer berührungsloser Vermessung des Rundholzes 1 (Rundholzdurchmesser) individuelle Einstellung der gegenseitigen Abstände vollautomatisch erfolgen. Es kann auch im Reversierbetrieb eine Rückführung des Rundholzes 1 zum Aus-
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gangspunkt und eine neuerliche Konturierung bei reduziertem Walzenabstand 5,6 und engerem Messerabstand 12 erfolgen.
Wie Fig. 1 zeigt, führt die Bearbeitung des Rundholzes 1 zu einem stärker abgeflachten Querschnitt 14. Um schliesslich einen Balken in Form eines sauberen, wertvollen Kantholzes zusätzlich zu den besonderen massgenauen Flachspänen zu erhalten, wird das bearbeitete Rundholz 1 nach Durchlaufen der Anordnung nach Fig. 1 um 90 gedreht und nochmals durch diese oder eine ähnliche Anordnung von Konturwalzen 5,6 und Messerstation (Messer 12) durchgeschoben. Wenn kein Wenden bzw.
Verdrehen des Rundholzes 1 um 900 erfolgt, dann kann der Anordnung nach Fig. 1 eine analoge Anordnung, jedoch mit liegenden Walzen 5,6 und horizontal übereinander liegenden Schneiden jedes Schneidenpaares nachfolgen.
In Fig. 1 ist am Ende der Anordnung ein Endquerschnitt 15 nach nur einem Durchlauf der Anordnung dargestellt. Ferner folgt ein Querschnitt 16, der sich nach allseitiger Bearbeitung im Sinne der Erfindung ergibt. Durch strichlierte Linien ist ein mehrfaches Konturwalzen mit mehrfachem Abtrag, z. B.
4 x 5 mm, jeweils in 1 mm Stichen angedeutet. Zuletzt bleibt als Kern ein z. B. quadratischer Kernquerschnitt 17 über, der dem Kantholz entspricht.
Eine Besonderheit ist Fig. 2 sowie Fig. 4 und 5 zu entnehmen. Die vertikalen kurzen Messer 9 für die Vorderkante und die Endkante des herzustellenden Flachspanes schliessen nicht längs einer Erzeugenden des Walzenzylinders unmittelbar aneinander, sondern sind am Umfang zueinander versetzt. Dadurch werden die Walzen 5,6 viel gleichmässiger belastet, als bei unmittelbar übereinander liegenden kurzen Schneiden. In Fig.
2 ist dieser Versatz der Schneiden 9 an den Walzen 5,6 und in Fig. 4 anhand eines Teiles einer Abwicklung sichtbar. Die Schneiden bzw. Schneidplättchen 9 können auch schräggestellt werden, wie dies durch das Schnittbild (Raster) in der Abwicklung nach Fig. 5 dargestellt ist. Wenn diese schräggestellten Schneiden am Rundholz 1 abrollen, dann setzen diese schräggestellten Schneiden nicht nur eine nach der anderen, also nacheinander, sondern besonders weich im Sinne eines ziehenden Schnittes ein. Dabei kann die Schrägstellung nach einer Richtung oder zwischen den Messerscheibenebenen mit un-
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terschiedlicher Richtung erfolgen, wie dies beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist.
Wien, den 14. Juli 1999