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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der industriellen Holzbearbeitung werden Bretter oder vergleichbare Erzeugnisse typischerweise aus Holzstämmen gewonnen, die einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Um die Holzausbeute zu maximieren, werden die besagten Bretter sowohl aus einem innenliegenden sowie aus einem au-ßenliegenden Querschnittsbereich des Holzstammes gefertigt. Hierfür wird der Holzstamm mittels einer Sägevorrichtung entlang seiner Längsachse gesägt, woraufhin die Bretter räumlich gebunden und in Gestalt eines Schnittholzpaketes vorliegen.
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Der kreisrunde Querschnitt des gesägten Holzstammes führt unvermeidbar dazu, dass die aus dem innenliegenden Querschnittsbereich gewonnenen Bretter andere Abmessungen aufweisen, als diejenigen Bretter, die aus den außenliegenden Querschnittsbereich stammen. Diejenigen Bretter des Schnittholzpaketes, die aus dem innenliegenden Querschnittsbereich gewonnen sind, werden als Hauptware bezeichnet. Die Bretter aus dem außenliegenden Querschnittsbereich werden als Seitenware bezeichnet. Sowohl die Haupt- als auch die Seitenware können jeweils einstielig oder mehrstielig vorliegen.
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Damit die Hauptwarebretter und die Seitenwarebretter in Abhängigkeit ihrer Abmessungen für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden können, müssen sie voneinander getrennt werden. Typischerweise erfolgt der hierfür erforderliche Separiervorgang auf effiziente Weise während der Förderbewegung des Schnittholzpaketes, wobei eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Einsatz kommt.
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Eine solche vorbekannte Vorrichtung ist aus
AT 17009 U1 bekannt und dient zum Separieren eines Schnittholzpaketes in Haupt- und Seitenware. Die Vorrichtung umfasst einen als Separiermittel dienenden Keil, welcher derart positioniert ist, dass er bei einer Vorschubbewegung des Schnittholzpaketes in einen Sägespalt zwischen der Haupt- und der Seitenware eingreift. Dadurch wird die Seitenware in einer von der Hauptware wegführenden Richtung abgewiesen.
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Die vorstehend beschriebene Bauweise vorbekannter Vorrichtungen ist optimierungsbedürftig, da es häufig zu einer Verklemmung des Schnittholzpaketes mit dem Keil kommt. Hierdurch werden der Schnittholztransport und die darauffolgenden Verarbeitungsschritte unterbrochen. Ein Lösen der besagten Verklemmung erfolgt meist manuell und ist sehr aufwändig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einem verbesserten Separiermittel vorzuschlagen, um die Betriebssicherheit der Vorrichtung zu erhöhen und eine dauerhaft hohe Produktivität zu gewährleisten.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung nach dem Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Separieren eines aus einem Stamm durch einen Einschnitt erhaltenen Schnittholzpaketes in Hauptware und Seitenware während dessen Längstransports, umfasst in an sich bekannter Weise mindestens ein Separiermittel, welches derart positioniert ist, dass es bei einer Vorschubbewegung des Schnittholzpaketes in einen Sägespalt zwischen der ein- oder mehrstieligen Hauptware und der Seitenware eingreift und die Seitenware in einer von der Hauptware wegführenden Richtung abweist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von vorbekannten Vorrichtungen dadurch, dass das mindestens eine Separiermittel als eine drehbar gelagerte Konusrolle ausgebildet ist. Die Konusrolle weist eine umlaufende Separierkante auf, mit der die Konusrolle seitlich in den Sägespalt zwischen Haupt- und der Seitenware eingreift. Die Separierkante ist von zwei einen spitzen Winkel einschließenden Rotationsflächen gebildet. Die Konusrolle ist gegenüber dem Schnittholzpaket so orientiert, dass sie mit ihrer ersten Rotationsfläche an der Hauptware abwälzt, während sie mit ihrer zweiten, vorzugsweise gewölbten, Rotationsfläche die Seitenware von der Hauptware abweist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Konusrolle im Vergleich zu den vorbekannten Separiermitteln aufgrund ihrer Geometrie sowie ihrer drehbaren Lagerung eine deutlich zuverlässigere Separierung von Haupt- und Seitenware ermöglicht, während das Schnittholzpaket sich in seiner Vorschubbewegung befindet. Trifft das Schnittholzpaket während seiner Vorschubbewegung auf das als Konusrolle ausgestaltete Separiermittel, so dringt die Separierkante der Konusrolle in den Sägespalt. Infolge dieses Kontaktes kann die Konusrolle in eine Drehbewegung versetzt werden, sodass die Hauptware an der Konusrolle abwälzen kann und das Schnittholzpaket in seiner Vorschubbewegung nur geringfügig gebremst wird. Hierdurch wird ein Verklemmen zwischen dem Separiermittel und dem Schnittholzpaket verhindert. Gleichzeitig bewirkt der spitze Winkel zwischen den beiden Rotationsflächen, dass die Seitenware während der weiteren Bewegung des Schnittholzpaketes kontinuierlich von der Hauptware gewiesen wird.
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Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Geometrie der Konusrolle begrenzt, sodass grundsätzlich unterschiedliche Rotationskörper zum Einsatz kommen können. Es ist alleine wesentlich, dass die Konusrolle zwei Rotationsflächen aufweist, die an ihrer gemeinsamen Separierkante den spitzen Winkel einschlie-ßen, welcher beispielsweise 45° betragen kann.
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Die Konusrolle kann aus Metall, Kunststoff, Gummi oder einer Kombination der genannten Materialien bestehen. Vorzugsweise weist die Konusrolle eine Bohrung zur Aufnahme eines oder mehrerer Lagermittel, insbesondere Wälzlager, auf. Mittels des Lagermittels kann die Konusrolle auf konstruktiv einfache Weise verdrehbar und dabei ortsfest oder verschiebbar an einem Maschinengestell der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelagert sein.
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Eine ortsfeste Lagerung ist vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Separieren von Schnittholzpaketen mit einheitlichen Abmessungen dient und die Position des Sägespaltes zwischen der Hauptware und der Seitenware zwischen unterschiedlichen Schnittholzpaketen nicht nennenswert variiert. Eine verstellbare Lagerung der Konusrolle ist dann vorteilhaft, wenn die Lage ihrer Separierkante in Abhängigkeit variierender Schnittholzpaketabmessungen und Sägespaltpositionen eingestellt werden soll.
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Ferner ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Orientierung der Konusrolle begrenzt. Es ist lediglich relevant, dass die Konusrolle in Bezug auf die Vorschubbewegung des Schnittholzpaketes so angeordnet ist, dass die Separierkante der Konusrolle in den Sägespalt des Schnittholzpaketes dringt.
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Es ist vorteilhaft, wenn zumindest die zweite Rotationsfläche der Konusrolle im Profil eine konvexe Wölbung aufweist. Hierdurch kann die Druckverteilung in der Konusrolle während des Eingriffs der Separierkante in den Sägespalt optimiert werden. Dadurch wird insbesondere die Separierkante während des Separiervorganges entlastet.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Konusrolle zum Separieren von Haupt- und Seitenware dient, die wahlweise durch einen horizontal oder vertikal verlaufenden Sägespalt voneinander getrennt sind. Sofern der Sägespalt horizontal verläuft, wird die Seitenware mittels der Konusrolle ober- oder unterhalb der Hauptware abgewiesen. Verläuft der Sägespalt vertikal, erfolgt die Separierung der Seitenware in Bezug auf die Vorschubbewegung des Schnittholzpakete in Querrichtung nach links oder nach rechts von der Hauptware.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Vorrichtung mindestens zwei Separiermittel auf, welche jeweils als Konusrolle mit einer umlaufenden Separierkante ausgebildet sind, wobei die Konusrollen beiderseits des Schnittholzpaketes mit ihren jeweiligen Separierkanten in den Sägespalt eingreifen.
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Die Störungsanfälligkeit der Vorrichtung wird weiter verringert, indem zwei Konusrollen in Bezug auf die Förderbewegung des Schnittholzpaketes auf zwei entgegengesetzt gerichteten Seiten in den Sägespalt eingreifen. Dementsprechend können zwei einander entgegengesetzt gerichtete Separierkräfte auf das Schnittholzpaket ausgeübt werden, sodass sich die Seitenware nicht lediglich auf einer Seite und damit asymmetrisch von der Hauptware abhebt. Gleichzeitig werden durch die beiderseits wirkenden Separierkräfte sowohl die Hauptware als auch die Seitenware in Bezug auf die Vorschubbewegung zentriert. Dadurch können andere Lagermittel für das Schnittholzpaket, wie zum Beispiel seitlich angeordnete Führungsrollen, entlastet werden, da sie geringere Seitenkräfte aufnehmen müssen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Seitenware während des Längstransports des Schnittholzpakets unterhalb oder oberhalb der Hauptware angeordnet, wobei die erste Rotationsfläche der mindestens einen Konusrolle an der Hauptware abwälzt, während die Seitenware mit der zweiten Rotationsfläche abgewiesen wird.
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In einer Ausführungsgform, bei der die Seitenware unterhalb der Hauptware angeordnet ist, kann die Hauptware auf der Konusrolle aufliegen, während die Seitenware an der zweiten Rotationsfläche der Konusrolle und vorzugsweise unter Zuhilfenahme von Schwerkraft unterhalb der Hauptware abgeworfen wird. Die Konusrolle dient hierbei also gleichzeitig als Lagerelement sowie als Separiermittel.
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In einer Ausführungsform, bei der die Seitenware oberhalb der Hauptware angeordnet ist, kann die Seitenware an der Separierkante und entsprechend dem spitzen Winkel, den die Rotationsflächen einschließen, an der zweiten Rotationsfläche und entgegen der Schwerkraft von der Hauptware abgleiten. In diesem Bereich kann die Vorrichtung zusätzliche Führungsmittel, insbesondere Zylinderrollen umfassen, um die Seitenware aufzunehmen und weiter zu fördern.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die mindestens eine Konusrolle eine Mantelfläche und eine ebene Basisfläche auf, wobei die Mantelfläche die erste Rotationsfläche bildet und die Basisfläche die zweite Rotationsfläche bildet.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Weiterbildung ist die Konusrolle derart gelagert, dass ihre Mantelfläche an der Hauptware abwälzt, während die Seitenware auf der Seite der Basisfläche abgewiesen wird. Hierbei kommt es nicht auf eine Orientierung der Konusrolle und ihrer Rotationsachse an. Es ist alleine wesentlich, dass die Separierkante der Konusrolle in den Sägespalt des Schnittholzpaketes eingreift.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die mindestens eine Konusrolle um eine Rotationsachse drehbar gelagert und dabei derart orientiert, dass die Rotationsachse in einer Neigungsebene, welche orthogonal zu der Vorschubbewegung gerichtet ist, mit einer durch den Sägespalt gebildeten Sägespaltebene einen spitzen Neigungswinkel einschließt und die Hauptware zumindest teilweise auf der Separierkante und vorzugsweise auf der Mantelfläche anliegt. In einer möglichen Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Weiterbildung ist der Neigungswinkel kleiner als der spitze Winkel, der durch die Mantelfläche und die Basisfläche eingeschlossen ist. Nach dem Eindringen der Separierkante in den Sägespalt liegt die Hauptware daher auf der Separierkante auf, sodass ein im Wesentlichen punktueller Kontakt zwischen der Konusrolle und der Hauptware ausbildet ist. Hierdurch entsteht während des Separiervorganges eine geringe Reibung zwischen der Hauptware und der Konusrolle, auf der sie abwälzt.
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Alternativ entspricht der Neigungswinkel im Wesentlichen dem spitzen Winkel, der durch die Mantelfläche und die Basisfläche eingeschlossen ist. Hierbei ist die Konusrolle derart gelagert, dass ihre Mantelfläche entlang eines linienartigen Kontaktes auf der Hauptware abwälzt. Hierbei entsteht gegenüber der Ausführungsform, bei der die Hauptware auf der Separierkante aufliegt zwar eine erhöhte Reibung. Allerdings kann die Separierkante mechanisch entlastet werden, da das Gewicht der Hauptware besser auf der Oberfläche der Konusrolle verteilt ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung schließt die Rotationsachse in der Sägespaltebene mit der Neigungsebene einen spitzen Anstellwinkel ein. Die Basisfläche der mindestens einen Konusrolle weist entgegen der Vorschubbewegung des Schnittholzpakets und dient als Gleitebene für die abzuweisende Seitenware.
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Mit der vorstehend beschriebenen, vorteilhaften Weiterbildung wird die Zuverlässigkeit des Separiervorganges weiter verbessert. Denn durch die Schrägstellung der Konusrolle, bei der der oben beschriebene spitze Anstellwinkel (auch: Sturz) ausgebildet wird, weist die Basisfläche derart entgegen der Vorschubbewegung des Schnittholzpaketes, dass die Seitenware rampenartig über die ebene Basisfläche der Konusrolle von der Hauptware geleitet werden kann. Die auf diese Weise gebildete Gleitebene erlaubt eine geometrisch definierte Führung der Seitenware von der Hauptware.
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In einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung weist die mindestens eine Konusrolle ebenfalls eine Mantelfläche und eine ebene Basisfläche auf, wobei jedoch die Basisfläche die erste Rotationsfläche bildet und die Mantelfläche die zweite Rotationsfläche bildet.
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In der vorstehend beschriebenen Weiterbildung ist die Konusrolle derart gelagert, dass die Basisfläche an der Hauptware abwälzt, während die Mantelfläche dazu dient, die Seitenware abzuweisen. Bevorzugt ist die Konusrolle derart gelagert, dass die Basisfläche im Wesentlichen parallel zu der durch den Sägespalt gebildeten Sägespaltebene verläuft. Die Rotationsachse der Konusrolle verläuft hierbei dementsprechend orthogonal zu der oben genannten Sägespaltebene. Dringt die Separierkante bei einer derartigen Anordnung in den Sägespalt des Schnittholzpakets, liegt die Hauptware somit vollflächig an der Basisfläche an, während die Seitenware auf der Seite der Mantelfläche abgewiesen wird.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Konusrolle, deren Basisfläche die erste Rotationsfläche und deren Mantelfläche die zweite Rotationsfläche bilden, derart schräggestellt, dass ihre Rotationsachse in einer Kippebene, welche parallel zu der Vorschubbewegung und orthogonal zu der Sägespaltebene gerichtet ist, mit der Sägespaltebene einen spitzen Kippwinkel einschließt. Die Basisfläche ist hierbei in Vorschubrichtung gewandt.
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In anderen Worten ist die Konusrolle mit ihrer Rotationsachse entgegen der Vorschubrichtung gekippt, sodass die Basisfläche der Konusrolle während des Separiervorganges nicht vollflächig auf der Hauptware anliegt. Stattdessen schlie-ßen die Basisfläche und die durch den Sägespalt gebildete Sägespaltebene ebenfalls den Kippwinkel ein, welcher in Richtung der Vorschubbewegung geöffnet ist. Hierdurch wird die zwischen der Basisfläche und der Hauptware herrschende Reibung reduziert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die mindestens eine Konusrolle einen Antrieb auf, der dazu ausgestaltet ist, die Konusrolle in eine Rotationsbewegung um ihre Rotationsachse zu versetzen. Hierbei weist die Konusrolle im Bereich der in den Sägespalt eingreifenden Separierkante vorzugsweise eine Tangentialgeschwindigkeit auf, welche zumindest anteilig in oder entgegen der Vorschubbewegung gerichtet ist.
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Die vorstehend beschriebene Weiterbildung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Rotationsbewegung der Konusrolle gegenüber der Vorschubbewegung die Zuverlässigkeit des Separiervorgangs begünstigt. Wenn die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass zwei Konusrollen an gegenüberliegenden Seiten in den Sägespalt des Schnittholzpketes eingreifen und dabei in eine gegenläufige Rotationsbewegung versetzt sind, werden die seitlich auf das Schnittholzpaket einwirkenden Kräfte infolge von Reibung erhöht. Hierdurch wird die Hauptware sowie die Seitenware während des Separiervorganges besser zentriert. Durch den Antrieb wird zudem sichergestellt, dass die Drehlager der Konusrolle nicht durch bei einem Sägevorgang zwangsläufig auftretende Staub und Späne mit der Zeit verschmutzen und schwergängig werden, da die Konusrolle stets in Bewegung ist.
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Der oben genannte Antrieb kann in an einfacher Weise eine elektrische Maschine umfassen. Ferner können ein Getriebe und/oder eine Kupplung vorgesehen sein, um die Antriebsbewegung unabhängig von der elektrischen Maschine wandeln zu können. Bevorzugt ist der Antrieb steuerbar ausgestaltet und signaltechnisch mit einer elektrischen Steuereinheit der Vorrichtung verbunden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Vorrichtung eine Zentriereinheit auf, welche in Bezug auf die Vorschubrichtung vor dem mindestens einen Separiermittel angeordnet ist. Die Zentriereinheit ist dazu ausgebildet, das Schnittholzpaket bei der Vorschubbewegung in Bezug auf das Separiermittel auszurichten.
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Die Zentriereinheit kann in konstruktiv einfacher Weise eine oder mehrere Zylinderrollen umfassen, mittels derer das Schnittholzpaket geführt ist. Bevorzugt sind diese Rollen angetrieben und unterstützen die Vorschubbewegung des Schnittholzpakets. Vorzugsweise ist eine derartige Zylinderrolle derart verstellbar gelagert, dass ihre Verlagerung eine entsprechende Verlagerung des Schnittholzpaketes bewirkt. Bevorzugt umfasst eine derartige Zentriereinheit zumindest ein Verstellmittel, das in einfacher Weise als elektrischer oder hydraulischer Linearaktor ausgestaltet ist. Die Zentriereinheit kann signaltechnisch mit der Steuereinheit der Vorrichtung verbunden sein, wobei die Verstellung in Abhängigkeit einer zu erwartenden Schnittholzabmessung und/oder einer zu erwartenden Lage des Sägespaltes in dem Schnittholzpaket erfolgen kann.
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Es liegt im Rahmen der vorteilhaften Weiterbildung, dass ein Sensor, insbesondere ein optischer Sensor dazu ausgestaltet ist, die Schnittholzabmessung und/oder eine Sägespaltposition innerhalb des Schnittholzpaketes messtechnisch zu erfassen. Bevorzugt ist ein derartiger Sensor in Bezug auf die Vorschubbewegung des Schnittholzpaketes stromaufwärts zu der Zentriereinheit angeordnet und als optischer Sensor, insbesondere als eine Kamera, ausgebildet, mittels derer das Schnittholzpaket in einem stirnseitigen Bereich erfasst wird. Vorzugsweise ist der optische Sensor mit einer integrierten Auswerteeinheit oder die Steuereinheit dazu ausgestaltet, die Lage des Sägespaltes in dem Schnittholzpaket mittels einer Methode der digitalen Bildverarbeitung zu ermitteln. Die Steuereinheit bewirkt die Verstellung der Zentriereinheit in Abhängigkeit des Messsignals, um das Schnittholzpaket mit dem Sägespalt an die Lage der Separierkante anzupassen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Vorrichtung eine Positioniereinrichtung, welche dazu ausgestaltet ist, die mindestens eine Konusrolle in Bezug auf zumindest eine Verstellachse gegenüber dem Schnittholzpaket zu verlagern und/oder zu verdrehen.
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In einer einfachen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Positioniereinrichtung, welche dazu ausgestaltet ist, die mindestens eine Konusrolle in einer orthogonal zu der Vorschubbewegung gerichteten Ebene in Abhängigkeit einer Position des Sägespalts in dem Schnittholzpaket zu positionieren und die Lage der Separierkante der Konusrolle an die Position des Sägespalts anzupassen.
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Die Positioniereinrichtung kann zumindest einen elektrischen oder hydraulischen Linearaktor umfassen, welcher signaltechnisch mit der elektrischen Steuereinheit verbunden ist. Der Linearaktor dient hierbei dazu, die Konusrolle entlang einer linearen Bahn zu verlagern. Die Verlagerung kann hierbei in eine beliebige Raumrichtung und somit in oder entgegen der Vorschubrichtung und/oder quer zu ihr erfolgen. Es liegt auch im Rahmen der vorteilhaften Weiterbildung, dass die Positioniereinrichtung dazu ausgestaltet ist, den Neigungswinkel und/oder den Anstellwinkel und/oder den Kippwinkel der Konusrolle vor und/oder während des Separiervorganges zu verstellen.
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Insbesondere ist es mittels der Positioniereinrichtung möglich, die Konusrolle während des Separiervorganges dynamisch zuzustellen und den Separiervorgang hierdurch positiv zu beeinflussen. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise die Bewegungsbahn der abgewiesenen Seitenware beeinflusst oder die Seitenware von der Hauptware abgehoben werden kann.
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Weitere Vorteile sind anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert.
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Es zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung mit einer Konusrollenanordnung zum Separieren eines Schnittholzpaketes in isometrischer Ansicht;
- 2 das erste Ausführungsbeispiel in Vorderansicht;
- 3 das erste Ausführungsbeispiel in Draufsicht;
- 4 das erste Ausführungsbeispiel in Seitenansicht;
- 5 eine Positioniereinrichtung mit einer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gelagerten Konusrolle in isometrischer Ansicht;
- 6 die Positioniereinrichtung in Vorderansicht;
- 7 die Positioniereinrichtung in Draufsicht;
- 8 die Positioniereinrichtung in Seitenansicht;
- 9 das erste Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung zum Separieren des Schnittholzpaketes mit vier Positioniereinrichtungen;
- 10 das erste Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung zum Separieren des Schnittholzpaketes mit vier horizontal verstellbaren Positioniereinrichtungen;
- 11 das erste Ausführungsbeispiel für die Vorrichtung zum Separieren des Schnittholzpaketes mit vier horizontal verstellbaren Positioniereinrichtungen in Rückansicht;
- 12 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung mit einer Konusrollenanordnung zum Separieren eines Schnittholzpaketes in isometrischer Ansicht;
- 13 das zweite Ausführungsbeispiel in Seitenansicht;
- 14 das zweites Ausführungsbeispiel in einer ersten Vorderansicht;
- 15 das zweite Ausführungsbeispiel in einer zweiten Vorderansicht;
- 16 eine Positioniereinrichtung mit einer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gelagerten Konusrolle in isometrischer Ansicht;
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Separieren eines Schnittholzpaketes 2. Das Schnittholzpaket 2 stammt aus einem Baumstamm mit einem im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt. In dem gezeigten Beispiel wurde der Baumstamm derart verarbeitet, dass aus dem innenliegenden Querschnittsbereich ein einstieliger Balken gewonnen wurde, welcher nachfolgend als Hauptware 3 bezeichnet ist. Die aus dem außenliegenden Querschnittsbereich des Baumstammes gewonnen Bretter, welche an der Ober- sowie an der Unterseite der Hauptware anliegen, werden als Seitenware 4 bezeichnet. Im Folgenden wird zum einfacheren Verständnis lediglich auf die oberhalb der Hauptware 3 angeordnete Seitenware 4 Bezug genommen.
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Die Hauptware 3 ist durch einen Sägespalt 5 von der Seitenware 4 getrennt. Der Sägespalt 5 liegt hierbei in einer hilfsweise eingezeichneten, horizontal verlaufenden Sägespaltebene 6.
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Das in 1 gezeigte Schnittholzpaket 2 wird mittels einer nicht gezeigten Fördervorrichtung entlang einer Vorschubrichtung 7 gefördert, wobei die Hauptware 3 seitlich mittels vier Zylinderrollen 8 geführt ist. Zur besseren Übersicht ist lediglich eine Zylinderrolle 8 mit Bezugszeichen versehen.
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Infolge der Vorschubbewegung gelangt das Schnittholzpaket 2 zu der Vorrichtung 1, die vier als Konusrollen 9 ausgebildete Separiermittel umfasst. Die Konusrollen 9 sind in Bezug auf die Vorschubrichtung 7 achsymmetrisch zu den Seiten des Schnittholzpaketes 2 angeordnet. Zur besseren Übersicht sind nicht alle Konusrollen 9 mit Bezugszeichen versehen.
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Die Konusrollen 9 sind jeweils kegelstumpfförmig ausgestaltet und weisen jeweils eine Rotationsachse 10 auf, um welche sie frei drehend gelagert sind. Ferner weisen die Konusrollen 9 jeweils eine Basisfläche 11 und eine Mantelfläche 12 auf, welche einen spitzen Winkel von etwa 45° einschließen und von einer umlaufenden Separierkante 13 begrenzt sind.
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Die Konusrollen 9 sind massiv und aus Stahl hergestellt und weisen eine dementsprechend hohe mechanische Steifigkeit auf. Bei der Vorschubbewegung des Schnittholzpaketes 2 dienen die Konusrollen dazu, die Seitenware 4 von der Hauptware 3 zu separieren. Hierfür dringt jeweils eine Konusrolle 9 mit ihrer umlaufenden Separierkante 13 in den Sägespalt 5 des Schnittholzpakets 2. Dabei gleitet die Seitenware 4 quer zu der Vorschubrichtung 7 an den Basisflächen 10 der Konusrollen 9 ab, während die Hauptware 3 auf den Mantelflächen 12 abwälzt und weiter in Vorschubrichtung 7 gefördert wird. Die Lagen und Orientierungen der Konusrollen 9 gegenüber dem Schnittholzpaket 2 sind anhand der 2 bis 4 im Detail erläutert.
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2 zeigt die in 1 gezeigte Vorrichtung 1 in Vorderansicht. Wie in Bezug auf 1 bereits beschrieben ist, weisen die Konusrollen 9 jeweils eine Mantelfläche 12 und eine umlaufende Separierkante 13 auf. In 2 sind die Basisflächen der gezeigten Konusrollen 9 in die Bildebene gewandt und daher nicht sichtbar.
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Die Vorschubbewegung des Schnittholzpaketes 2 erfolgt entlang der Vorschubrichtung 7, welche gemäß 2 aus der Bildebene gerichtet und orthogonal zu einer hilfsweise eingezeichneten Neigungsebene 14 orientiert ist. Die Konusrollen 9 sind mit ihren jeweiligen Rotationsachsen 10 schräggestellt und schließen in der Neigungsebene 14 mit der Sägespaltebene 6 jeweils einen spitzen Neigungswinkel 15 ein.
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Der Neigungswinkel 15 ist in Abhängigkeit der Geometrie der Konusrollen 9 gewählt und entspricht dem spitzen Winkel zwischen der Basisfläche und der Mantelfläche 12 der Konusrollen 9. Dies führt dazu, dass die Hauptware 3 während des Separiervorganges jeweils entlang einer Profillinie der Mantelflächen 12 auf- oder anliegt und über diese an den Konusrollen 9 abwälzt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Neigungswinkel kleiner eingestellt sein, sodass die Hauptware 3 jeweils über einen punktuellen Kontakt an den Separierkanten 13 der Konusrollen 9 abwälzt.
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3 zeigt die in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 1 in Draufsicht. Gemäß 3 weisen die sichtbaren Basisflächen 11 der Konusrollen 9 aus der Bildebene, welche parallel zu der Sägespaltebene 6 verläuft. Wie anhand von 3 erkennbar ist, sind die Konusrollen 9 zudem derart gelagert, dass ihre jeweiligen Rotationsachsen 10 in der Sägespaltebene 6 mit der Neigungsebene 14 einen spitzen Anstellwinkel 16 (auch: Sturz) einschließen. Diese Anordnung führt dazu, dass die Basisflächen 11 der Konusrollen 9 entsprechend dem Anstellwinkel 16 entgegen der Vorschubrichtung 7 gewandt sind. Dadurch bilden die Basisflächen 11 für die Seitenware 3 jeweils eine Gleitebene, an der die Seitenware 3 von der Hauptware 4 abgleitet.
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4 zeigt die in den 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung 1 in Seitenansicht. Wie anhand von 4 erkennbar ist, sind die Konusrollen 9 derart gelagert, dass ihre Rotationsachsen 10 in der Bildebene, welche parallel zu der hilfsweise eingezeichneten Kippebene 17 verläuft, und mit der Neigungsebene 14 einen spitzen Kippwinkel 18 einschließen.
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Die in den 1 bis 4 gezeigten Konusrollen 9 sind nicht gezeigter Weise verstellbar gelagert. Hierfür weist die Vorrichtung 1 insgesamt vier Positioniereinrichtungen auf, von denen eine in den 5 bis 8 in unterschiedlichen Ansichten gezeigt ist.
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5 zeigt eine Positioniereinrichtung 19 mit einer Halterung 20, an welcher eine Konusrolle 9 frei drehbar gelagert ist. In hier nicht gezeigter Weise, weist die Konusrolle 9 entlang ihrer Rotationsachse 10 eine Bohrung auf, in der Wälzlager aufgenommen sind, die eine freie Rotation der Konusrolle 9 gegenüber der Halterung 20 und um die Rotationsachse 10 ermöglichen. In einer alternativen Ausführungsform kann an der Halterung 20 ein Antrieb für die Konusrolle 9 angeordnet sein, um diese zwangsweise in Rotation zu versetzen.
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Die Positioniereinrichtung 19 weist ebenfalls ein Befestigungselement 21 auf, welches dazu dient, die Positioniereinrichtung 19 ortsfest, beispielswiese an einem Maschinengestell, zu fixieren. Um eine Verlagerung der Konusrolle 9 zu ermöglichen, ist die Halterung 20 mittels einer Führung 22 gegenüber dem Befestigungselement 21 verstellbar gelagert. Ferner ist ein hydraulischer Linearaktor 23 zwischen der Halterung 20 und dem Befestigungselement 21 angeordnet. Hierbei weist der Linearaktor 23 eine Verstellachse auf, welche zu der Führungsachse der Führung 22 korrespondiert. Mittels geeigneter Ansteuerung des Linearaktors 23 ist somit eine automatisierte Verstellung der Halterung 20 und der daran angeordneten Konusrolle 9 gegenüber dem Befestigungselement 21 möglich. Dies ist vorteilhaft, wenn die Positioniereinrichtung 19 mit der daran angeordneten Konusrolle 9 in Vorrichtungen verwendet wird, die zum Separieren von Schnittholzpaten mit stark variierenden Abmessungen dienen. Denn durch Verstellung der Konusrolle 9 wird auch ihre Separierkante 13 verstellt und kann somit an die Lage eines Sägespaltes in einem Schnittholzpaket angepasst werden.
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6 zeigt die in 5 gezeigte Positioniereinrichtung 19 in Vorderansicht. In einer vorgesehenen Einbaulage der Positioniereinrichtung 19, weist die Vorschubrichtung 7 eines zu separierenden Schnittholzpaketes in die Bildebene. Analog zu den Ausführungen bezüglich den 1 bis 4 ist die Konusrolle 9 derart schräggestellt, dass die Rotationsachse 10 in der Bildebene mit der hier gezeigten Sägespaltebene 6 einen spitzen Neigungswinkel 15 einschließt. Die untere Profillinie an der Mantelfläche 12 der Konusrolle 8 verläuft im Wesentlichen horizontal und damit parallel zu der nicht gezeigten Sägespaltebene. Sofern also ein Schnittholzpaket entlang der Vorschubrichtung 7 bewegt wird, dringt die Separierkante 13 in bereits erläuterter Weise in den Sägespalt des Schnittholzpaketes, wobei die Konusrolle 9 im Bereich der horizontal verlaufenden Profillinie auf der Hauptware abwälzt. Die Seitenware gleitet über die Basisfläche 11 ab und wird quer zu der Vorschubrichtung 7 von der Hauptware gewiesen.
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7 zeigt die in den 5 und 6 gezeigte Positioniereinrichtung 19 in Draufsicht. Zur besseren Nachvollziehbarkeit der vorgesehenen Einbaulage der Positioniereinrichtung 19 ist erneut die Vorschubrichtung 7 eines Schnittholzpaketes gezeigt. Wie in Bezug auf 3 bereits erläutert, ist die Konusrolle 9 derart schräggestellt, dass ihre Rotationsachse 10 in der Bildebene mit der hier hilfsweise gezeigten Neigungsebene 14 einen spitzen Anstellwinkel 16 (auch: Sturz) einschließt.
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8 zeigt die in den 5 bis 7 dargestellte Positioniereinrichtung 19 in einer Seitenansicht. Die Konusrolle 8 ist derart schräggestellt, dass ihre Rotationsachse 10 in der Bildebene mit der Neigungsebene 14, wie in Bezug auf 4 bereits erläutert, einen spitzen Kippwinkel 17 einschließt.
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9 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß den 1 bis 4, deren vier Konusrollen 9 jeweils an einer Positioniereinrichtung 19 entsprechend den 5 bis 8 gelagert sind. Zur besseren Übersicht ist lediglich eine Positioniereinrichtung 19 sowie darin angeordneten Komponenten mit Bezugszeichen versehen.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ermittelt ein Kamerasystem (nicht gezeigt) vor dem Separierschritt die Struktur und die Geometrie des Schnittholzpaketes 2 und übermittelt die dabei gewonnenen Daten an eine Auswerte- und Steuereinheit. Die erfassten Informationen enthalten sowohl die äußeren Abmessungen des Schnittholzpaketes als auch die Position sowie die Abmessungen und den Verlauf des Sägespaltes 6 innerhalb des Schnittholzpaketes 2. Diese Informationen werden in der Auswerte- und Steuereinheit dazu genutzt, die Linearaktoren 23 anzusteuern, um die Konusrollen 9 derart zu verstellen, dass ihre jeweiligen Separierkanten an die Lage des Sägespaltes 5 angepasst sind. Alternativ kann die Abmessung des Schnittholzpakets und die Lage der Sägeschnitte auch aus einer aufgrund einer optischen Vermessung des Baumstamms rechnerisch erhaltenen Schnittlösung und/oder einer daraus resultierenden Einstellung der vorangehenden Sägevorrichtung erhalten werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Fördervorrichtung auch eine Zentriereinheit umfassen, welche dazu ausgestaltet ist, das Schnittholzpaket 2 in der hier nicht gezeigten Neigungsebene 14 zu verstellen und die Lage des Sägespaltes 5 an die Lagen der Separierkanten der Konusrollen 9 anzupassen.
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10 zeigt eine Vorrichtung 1, welche die gleichen Komponenten wie die in 9 gezeigte Vorrichtung 1 aufweist. Im Unterschied zu der in 9 gezeigten Anordnung sind die Positioniereinrichtungen 19, welche paarweise ober- bzw. unterhalb des Schnittholzpaketes 2 angeordnet sind, an einer horizontal verlaufenden Führung 24 horizontal verstellbar gelagert. Jeweils ein hydraulischer Linearaktor 25 ist dazu vorgesehen, eine der Positioniereinrichtungen 19 und die daran gelagerten Konusrollen 9 entlang der Führung 24 zu verlagern. Hierdurch können die Konusrollen 9 und die Lagen ihrer jeweiligen Separierkanten 13 nicht nur an eine vertikale Lage des Sägespaltes 5, sondern zusätzlich auch an eine Breitenabmessung des Schnittholzpaketes 2 angepasst werden. 11 zeigt das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel in einer Rückansicht.
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Die 12 bis 15 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung 1 zum Separieren eines aus einem Stamm erhaltenen Schnittholzpaketes 2. Dieses weist im Wesentlichen den gleichen Aufbau, wie die in den 10 und 11 gezeigte Vorrichtung 1 auf, unterscheidet sich von dieser jedoch in der Einbaulage der Konusrollen 9. Die Rotationsachsen der Konusrollen 9 verlaufen orthogonal durch die Sägespaltebene 6.
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13 zeigt die in 12 gezeigte Vorrichtung 1 mit einer der insgesamt vier Konusrollen 9. Wie vorstehend erläutert verläuft die Rotationsachse 10 der Konusrolle 9 orthogonal zu der Sägespaltebene 6. Während des Separiervorganges liegt die Basisfläche der Konusrolle 9 flächig auf der Hauptware 3 an, während die Seitenware 4 über die Mantelfläche 12 von der Hauptware 3 abgewiesen wird. In einer alternativen Ausführungsform kann die Rotationsachse 10 in der Bildebene um einen Kippwinkel gekippt sein, sodass die Basisfläche nicht vollflächig auf der Hauptware anliegt. Stattdessen schließt die Basisfläche hierbei mit der Sägespaltebene einen spitzen Winkel ein, der dem Kippwinkel entspricht und in Vorschubrichtung 7 geöffnet ist.
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Die in 13 gezeigten Schnitte sind in den 13 und 15 gezeigt. Schnitt B-B entspricht der Darstellung in 14, der Schnitt C-C entspricht der Darstellung in 15.
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In 14 ist gezeigt, dass die Konusrollen 9 während des Separiervorganges mit ihren jeweiligen Basisflächen an der Hauptware 3 anliegen, während die Seitenware 4 über die Mantelfläche 12 quer zu der Vorschubrichtung 7 abgewiesen wird. Mittels der Aktoren 23 und 25 ist eine vertikale bzw. eine horizontale Verlagerung der Konusrollen 9 möglich, um die Lagen der Separierkanten 9 an die Lage des Sägespaltes 5 anzupassen.
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Anhand der in 15 gezeigten Schnittdarstellung ist die Lagerung der Konusrollen 9 gezeigt. Die Konusrollen weisen in bereits beschriebener Weise jeweils eine Bohrung auf, in der Wälzlager 26 aufgenommen sind. Die Wälzlager dienen dazu, die Konusrollen 9 frei drehbar zu lagern, wobei die Rotationsachsen 10 orthogonal zu der Sägespaltebene 6 verlaufen.
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16 zeigt eine der in den 10 bis 15 gezeigten Positioniereinrichtungen. Die Positioniereinrichtung 19 ist im Wesentlichen identisch zu der Positioniereinrichtung gemäß 5 aufgebaut. In bereits erläuterter Weise ist die in 16 gezeigte Konusrolle 9 jedoch derart angeordnet, dass die Basisfläche der Halterung 9 abgewandt ist und in einer vorgesehenen Einbaulauge während des Separiervorganges zu der Hauptware gewandt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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