AT514604B1 - Produktionssystem für spanende Holzteile-Bearbeitung - Google Patents

Abstract

Mit dem in Waldnähe investierbaren Produktionssystem sollen durchgängig und technologisch vernetzt, aus geernteten Waldbäumen und aus rohen Holzstangen ohne Zwischentransporte, Holzteile unterschiedlichen Querschnittsformen und -längen gleichzeitig spanend fertig bearbeitbar sein. Die Bearbeitungsmaschinen (1) sind • sternförmig zueinander gerichtet hinter einem winkeleinstellbaren Bereitstelltisch (2) oder • parallel zueinander hinter einer verschiebbaren Palette (3) angeordnet. Ein auf diesen befindliches Auflagegestell (4) mit beweglichen Klemm-Holmen (4.1), ein Roboter (5) mit Greifer (5.1) und die Klemm- und Schubbewegungseinrichtungen (1.1) sind, ebenso wie die Bearbeitungsmaschinen(1) selbst, mittels eines gemeinsamen Steuerungssystems (9) programmiert, steuerbar.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Produktionssystem für die spanende Holzteile-Bearbeitung nach den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 benannten Kriterien.

[0002] Produktionssysteme sind investive Anlagenstrukturen, die vorzugsweise für die Metallteile- Bearbeitung im Fahrzeug- und im Maschinenbau zur Anwendung kommen, um mit geringen Bedieneraufwand die in großen Stückzahlen anfallenden Teile effektiv zu fertigen.

[0003] Kennzeichnend für die spanende Bearbeitung von Holzteilen ist, dass diese in Werkstätten oder in Fabriken, die in der Regel in Städten und in Wohngemeinden ansässig sind, stattfindet. Die vorherige Ernte und Entastung der dazu benötigten Waldbäume sowie deren Aufbereitung findet in den Wäldern oder in Waldlagen statt. Der Standort von Sägewerken und Holzlagerplätzen ist auch der Ort, an dem die Zwischenlagerung der vorbearbeiteten und gesägten Holzstämme erfolgt. Diese drei Bearbeitungsstellen liegen häufig weit voneinander entfernt.

[0004] Deshalb ist bisheriger Stand der Technik, dass die mobil oder stationär ausgebildeten Geräte und die Ver- bzw. Bearbeitungsmaschinen nur auf die Realisierung jeweils eines Teiles der insgesamt erforderlichen technologischen Arbeitsschritte der mit der Baumernte beginnenden mit der Holzverarbeitung fortgeführten und mit der Holzteileherstellung endenden Technologie ausgerichtet sind.

[0005] Diese trennende Sachgebietszuordnung ohne Adapterkomponenten kann man auch bei einem Studium der zutreffenden Erfindungsbeschreibungen feststellen. Beispiele dafür sind: [0006] · EP 1908 344 B1 und DD 103852 beinhalten mobile und gelenkig strukturierte Anlagen, mit denen -Greifen-Entasten-Greifen von langen Baumstämmen realisierbar sind.

[0007] · AT 507 767 B1 beinhaltet eine Anlage für eine mobile Baum Verarbeitung, mit der -Entasten-Trennsägen in Längsstücke-Spalten-realisierbar ist.

[0008] · DE 20 2009 011 358 U1 und DE 101 52 247 A beinhalten mobile Anlagen zum -Greifen-Entasten-Zerkleinern- und [0009] · DD 230 198 A3 beinhaltet eine Anlage für Baumstämme für die Arbeitsschritte -Greifen-Speichern-Zuführen-Sägen-Speichern- [0010] Beispiele für erfinderische Einzel-Bearbeitungsmaschinen und Anordnungen von mehreren Einzel-Bearbeitungsmaschinen im technologischen Arbeitsschritt Holzteile-Fertigbearbei-tung sind nachstehende Ausbildungen: [0011] · DD 278 982 A1, eine Drehmaschine für Rundstangen, [0012] · AT 404 445 B, eine Hobelmaschine für mehrseitige Bearbeitung, [0013] · AT 294 405 B, eine kombinierte Hobel- und Sägemaschine, [0014] · DE 4338 430 C2, eine mobile Schälmaschine für kegeliges Anspitzen von Holzpfählen und [0015] · AT 316 849, eine Nebeneinanderanordnung von Einzel-Bearbeitungsmaschinen, als Taktstraße miteinander querverbunden sowie weitere in [0016] · DE 1453 209 A und in DE 3347 783 A1 beschriebene Einzel-Bearbeitungsmaschinen [0017] Diese, in der Regel örtlich getrennt und unabhängig voneinander ablaufenden Verfahrensschritte bedingen hohe Aufwändungen für Zwischenlagerungen und Transporte, auch wenn der Holztrocknungsprozess dabei zu berücksichtigen ist. Daraus leitet sie als Nachteil ein hoher Zeit- und Kostenaufwand ab, der sich auf die Gesamtkosten der gefertigten Holzteile auswirkt.

[0018] Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil mit einer Raum- und Funktionsoptimierung durch technische Lösungen zu minimieren.

[0019] Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegen deshalb die nachstehend benannten Problemstellungen zugrunde, mit der Ausbildung und Realisierung eines investierbaren Produktionssystems [0020] · einen durchgängigen und technologisch vernetzten Produktionsablauf, beginnend mit der Aufnahme und Verteilung der vorher ortsnah geernteten Waldbäume und vorgearbeiteten rohen Holzstangen auf die Bearbeitungsmaschinen und mit der Fertigstellung sowie Qualitätskontrolle der Holzteile endend, [0021] · an einen waldnahen Standort anzuordnen und dafür einen Holzlagerplatz oder ein Sägewerkgebäude zu nutzen, um Transport- und Lageraufwändungen gering zu halten, [0022] · einen bedienarmen, teilautomatisierten Produktionsablauf, im System, zu gestalten und [0023] · Holzteile unterschiedlichster Querschnittsform und Dimensionierung in guter Qualität zu fertigen [0024] Die benannten Problemstellungen werden durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Das Produktionssystem umfasst mehrere Bearbeitungsmaschinen, die sternförmig zueinander oder parallel gerichtet nebeneinander angeordnet sind, wobei stirnseitig vor den Bearbeitungsmaschinen ein gemeinsamer winkeleinstellbarer Bereitstelltisch, als Schwenkscheibe einer Teileinrichtung oder als eine verschiebbare Palette ausgebildet, angeordnet ist. Auf diesem befindet sich ein Auflagegestell mit waagerecht gerichtet zueinander beweglichen senkrechten Klemm-Holmen für die zur Bearbeitung aufgelegten rohen Holzstangen oder geernteten Waldbäume.

[0025] Die Bearbeitungsmaschinen sind mit parallelen quergerichtet senkrecht oder waagerecht angeordneten Sägeblättern oder Walzenfräsern, andere Bearbeitungsmaschinen sind mit Fräswerkzeug-, Drehstahl- oder Schäleisen-Halterungen ausgestattet.

[0026] Mit einem zum Produktionssystem gehörenden Roboter sind durch dessen Greifer die rohen Holzstangen oder die geernteten Waldbäume auf das Auflagegestell des Bereitstelltisches oder auf eine Bearbeitungsmaschine direkt auflegbar oder entnehmbar.

[0027] Mittels eines gemeinsamen Steuersystems sind die Klemm- und Öffnungsbewegungen des Greifers am Roboter, die beidseitig gerichteten schwenkenden oder linearen Zuordnungsbewegungen des Auflagegestells zur jeweiligen technologisch festgelegten Bearbeitungsmaschine hin und zurück, die Klemmung und Lösung der Teilespannung in den Bearbeitungsmaschinen und er Ablauf der spanenden oder schälenden Bearbeitung auf jeder Bearbeitungsmaschine programmiert steuerbar.

[0028] Weitere Lösungsmerkmale der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 3: [0029] Sie betreffen [0030] · die Ausbildung und Anordnung spezifischer Holzteile-Bearbeitungswerkzeuge und [0031] · die Hydraulikdruck-Erzeugung sowie die Hydraulik-Spannung der Holzteile [0032] Die Erfindung ist vereinfacht in den Figuren dargestellt und im folgenden Teil der Be-

Schreibung näher erläutert. Gezeigt wird in [0033] Fig. 1 ein Produktionssystem mit sternförmig angeordneten Bearbeitungsmaschinen [0034] Fig. 2 ein Produktionssystem mit parallel angeordneten Bearbeitungsmaschinen [0035] Fig. 3 eine Teilansicht eines Auflagegestells mit Klemm-Flolmen, in Richtung A nach

Fig. 2 [0036] Fig. 4 eine Teilansicht einer Werkzeughalterung mit Walzenfräsern [0037] Fig. 5 eine Teilansicht einer Werkzeughalterung mit Rundhobelmesser [0038] Das in Fig. 1 dargestellte Produktionssystem besteht im Wesentlichen aus vier Bearbeitungsmaschinen 1, einem als Teileinrichtung ausgebildeten winkeleinstellbaren Bereitstelltisch 2 mit aufsitzenden Auflagegestell 4 und dem mit einem Greifer 5.1 ausgestatteten Roboter 5. Das gesamte Produktionssystem ist mit einem in einem Steuerungsschrank untergebrachten Steuerungssystem 9, nach der Vorgabe eines vorgegebenen Programmablaufs, wie programmiert, steuerbar.

[0039] Die auf den Bereitstellungsplatz 10 vorher abgelegten, nach ihrer Dimensionierung für die zu fertigenden Holzteile ausgewählten geernteten Waldbäume 7 sind noch nicht entastet. Der Roboter 5 ergreift und klemmt mittels seines Greifers 5.1 jeweils einen Waldbaum 7 und legt diesen nach einer Schwenkbewegung auf dem Auflagegestell 4 zwischen dessen, in geöffneter Stellung befindlichen, Klemm-Holmen 4.1 ab. Nach Schwenkung des Auflagegestells 4 mit dem geklemmten Waldbaum 7 in die Richtung der für die Holzteile-Bearbeitung bestimmten Bearbeitungsmaschine 1, wird dieser mittels der Klemm- und Schubeinrichtung 1.1. auf der Bearbeitungsmaschine 1 in die Bearbeitungsstellung an den Werkzeugen gebracht. Eines der Werkzeuge ist die in Fig. 4 dargestellte rahmenförmige Werkzeughalterung mit vier Abhau-Walzenfräsern 1.2, mit denen die längsgerichtet zwischendurch geschobenen Waldbäume 7 eine Entastung und eine Viereck-Profilfräsung erfahren, um nach ihrer Endbearbeitung als vierkantige Holzteile, auf das vorgegebene Längenmaß gesägt, von der Bearbeitungsmaschine 1 mit einer nicht dargestellten Rutsche abgeleitet zu werden. Die Teileinrichtung des schwenkbaren Bereitstelltisches 2 ermöglicht nacheinander alle Bearbeitungsmaschinen 1, entsprechend der Programmierung des Steuerungssystems 9, in die Holzteile-Bearbeitung einzubeziehen, ohne dass eine vorherige Entastung der Waldbäume 7 in diesem Bearbeitungsbeispiel erforderlich war.

[0040] Eine in Fig. 1 nicht dargestellte, räumlich aber ergänzend zuordenbare Entastungsmaschine für Waldbäume 7 ist kein Bestandteil des Produktionssystems.

[0041] Das in Fig. 2 dargestellte Produktionssystem besteht im Wesentlichen aus zwei Bearbeitungsmaschinen 1, einer quer vor diesen und diese verbindende, geradlinig hin und her verschiebbare Palette 3 auf der ebenfalls ein Auflagegestell 4 mit beweglichen klemmenden Klemm-Holmen 4.1 aufsitzt und dem mit einem Greifer 5.1 ausgestatteten Roboter 5.

[0042] Das Steuerungssystem 9 in Fig. 2 ist wie das in Fig. 1 beschriebene ausgebildet. Auch die Funktion des Roboters 5 beim Aufnehmen, Bewegen und Ablegen der hier rohen Holzstangen 6 vom Bereitstellungsplatz 10 hin zum Auflagegestell 4 auf der verschiebbaren Palette 3 ist mit dem in Fig. 1 dargestellten funktionellen Ablauf identisch.

[0043] Für die Sicherstellung einer guten Oberflächenqualität der aus den rohen Holzstangen 6 herzustellenden zylindrischen Holzteile 8 ist an der Bearbeitungsmaschine 1 eine Werkzeughalterung mit dem Rundhobelmesser 1.3 wie in Fig. 5 dargestellt, angeordnet. Das hohlzylindrische Rundhobelmesser ist in einer Schrägstellung von 60° zur Achse des zu bearbeitenden Holzteiles 8 gehalten und mit vier Längsmessern an dessen Umfang ausgestattet.

[0044] Die in Fig. 3 ergänzend dargestellte Anwendung eines Auflagegestells 4 zeigt die Klemmung einer Holzstange 6 zwischen den zwei hydraulisch betätigten und in der Palette 3 geführt längsbeweglichen senkrechten Klemm-Holmen 4.1.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Bearbeitungsmaschinen 1.1 Klemm-und Schubeinrichtungen auf 1 1.2 Abhau-Walzenfräser auf 1 1.3 Rundhobelmesser auf 1 2 Bereitstelltisch an 1 3 Palette an 1 4 Auflagegestell auf 2 und 3 4.1 Klemm-Holme für 6 und 7 5 Roboter 5.1 Greifer 6 Holzstangen 7 Waldbäume 8 Holzteile 9 Steuerungssystem 10 Bereitstellungsplatz

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Produktionssystem für spanende Holzteile-Bearbeitung, welches auf einem überdachten Holzlagerplatz oder in einem Sägewerkgebäude angeordnet ist und in dem rohe Holzstangen oder geerntete Waldbäume, gemäß ihrer herzustellenden Teileform und - dimensionie-rung trockengelagert, vorsortiert und bereitgelegt sind, um auf Bearbeitungsmaschinen, mit denen wahlweise rechteckige, quadratische, zylindrische, hohlzylindrische oder andere Querschnittsformen und in unterschiedlichen Längenmaßen herstellbar sind, bearbeitet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass mit • parallelen, quergerichtet senkrecht oder waagerecht angeordneten Sägeblättern, • Abhau-Walzenfräsern (1.2) oder mit • Fräswerkzeug-, Drehstahl- und Schäleisen-Halterungen ausgestattete Bearbeitungsmaschinen (1) sternförmig zu- oder parallel gerichtet nebeneinander angeordnet sind, wobei jede der Bearbeitungsmaschinen mit mindestens einer längsgerichtet und drehbeweglichen, hydraulisch betätigten Klemm- und Schubbewegungseinrichtung (1.1) ausgestattet ist, dass stirnseitig vor den Bearbeitungsmaschinen (1) ein gemeinsamer • winkeleinstellbarer Bereitstelltisch (2), als Schwenkscheibe einer Teileinrichtung ausgebildet, oder eine • verschiebbare Palette (3) angeordnet ist, auf denen sich ein Auflagegestell (4) mit waagerecht gerichtet zueinander beweglichen senkrechten Klemm-Holmen (4.1) befindet, dass ein mit einem Greifer (5.1) ausgestatteter Roboter (5) ortsnah an einem Auflagegestell (4) des Bereitstelltisches (2) oder an den Bearbeitungsmaschinen (1) angeordnet ist und dass mittels eines gemeinsamen Steuerungssystems (9) des Produktionssystems die • Klemm- und Öffnungsbewegungen des Greifers (5.1) am Roboter (5), • beidseitig gerichteten schwenkenden oder linearen Zuordnungsbewegungen des Auflagegestells (4) zur jeweiligen technologisch festgelegten Bearbeitungsmaschine (1) hin und zurück, • Klemmung und Lösung der Teilespannung in den Bearbeitungsmaschinen (1) und der • Ablauf der spanenden oder schälenden Bearbeitung auf jeder Bearbeitungsmaschine (1) programmiert gesteuert werden.
2. 2. Produktionssystem für spanende Holzteile-Bearbeitung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bearbeitungsmaschine (1) wahlweise mit • einer rahmenförmig ausgebildeten Anordnung von vier Abhau-Walzenfräsern (1.2) • einem holzzylindrischen Rundhobelmesser (1.3), welches jeweils über vier in einer Schrägstellung von 60 0 zur Achse des zu bearbeitenden zylindrischen Holzteiles (8) angeordneten Schneiden verfügt und • mittels radialgewicht spannenden Spannbacken sowie mit einem, achsial gerichtet, klemmenden, im Reitstock angeordneten Hydraulikzylinder ausgestattet ist.
3. 3. Produktionssystem für spanende Holzteile-Bearbeitung nach Patentanspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Spanndruck durch ein Geräteträger-Fahrzeug erzeugt und über dessen Zapfwelle auf die Spannkomponenten, Spannbacken und Reitstock, für die zu bearbeitenden Holzstangen (6) übertragen. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen