DE10319208A1 - Furniermessermaschine - Google Patents

Abstract

Bei den bekannten Furniermessermaschinen besteht beim Anfahren das Problem, dass dieser Vorgang relativ zeitaufwändig und zumindest zum Teil schwierig durchzuführen ist. DOLLAR A Daher soll eine Furniermessermaschine so verbessert werden, dass das Anfahren vereinfacht und beschleunigt wird. DOLLAR A Dies wird durch eine Vorrichtung zum automatischen Positionieren des Werkzeugschlittens (2) relativ zum eingespannten Holzblock (19) erreicht. DOLLAR A Furnierherstellung.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Furnieren aus einem Holzblock gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Solche Vorrichtungen werden eingesetzt, um von einem Holzblock dünne Tafeln, die auch Furniere genannt werden, abzuschneiden. Der Vorgang wird auch Messern genannt. Es sind Senkrecht- Messermaschinen und Staylog- Messermaschinen bekannt.
• Bei den Staylog- Messermaschinen ist der Holzblock auf einer durch eine ebene Mantelfläche gebildeten Auflagefläche einer Balkenkonstruktion eingespannt. Diese ist um ihre horizontale Längsachse drehbar gelagert, so dass mit jeder Drehbewegung ein Furnier mit einem parallel oder in einem spitzen Winkel zu der Längsachse gelagerten und auf die Balkenkonstruktion zu bewegbaren Messer abgeschnitten wird.
• Aus der EP 584 268 B1 ist eine tangential rotierende Furniermessermaschine bekannt, bei der vier Holzblöcke auf einer Balkenkonstruktion (Flitch- Tisch) einspannbar sind. Zum Einspannen sind Andockkörper mit ovalen Köpfen angeordnet, die drehbar angetrieben im Flitch- Tisch gelagert sind und in Nuten, die in die Holzblöcke eingearbeitet sind, lösbar eingreifen.
• Bei den Senkrecht- Messermaschinen ist der Holzblock auf einem Tisch eingespannt, der in einer in etwa senkrechten Ebene auf und ab bewegt wird. Von dem Holzblock wird z.B. bei der Aufwärtsbewegung ein Furnier abgeschnitten.
• Aus der DE 101 24 065 C1 ist eine Furniermessermaschine bekannt, bei der ein Holzblock auf einem Tisch einspannbar ist und in einer senkrechten Ebene relativ zum Messer bewegt wird. Ein Werkzeugschlitten, auf dem ein Messer und ein Druckbalken angeordnet sind, ist so in einer horizontalen Ebene verfahrbar, dass der Winkel zwischen der Schneide des Messers und der Einspannebene verstellbar ist.
• Beim Anfahren einer Messermaschine nach dem Wechsel eines Holzblocks ist es relativ zeitaufwändig, das Messer in Arbeitsposition zu fahren. Hierfür muss nach Augenmaß der Werkzeugschlitten so weit in Richtung des Holzbalkens gefahren werden, dass das Messer so eben nicht den Holzblock berührt.
• Weiterhin kommt bei konischen Holzblöcken die Schwierigkeit hinzu, das Messer in die richtige Position in bezug auf die zu schneidende Fläche des Holzblocks zu bringen. Hierbei ist die Schneide des Messers weitestgehend parallel zu der zu schneidenden Fläche auszurichten, um ein optimales Schnittbild und minimalen Abfall zu erzielen.
• Dies erfordert einerseits ein gutes Geschick des Bedienpersonals und andererseits zusätzliche Zeit.
• Aufgabe der Erfindung ist es, das Anfahren einer Messermaschine nach dem Einspannen eines Holzblocks zu vereinfachen und zu beschleunigen.
• Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch dass eine Vorrichtung zum automatischen Positionieren des Werkzeugschlittens relativ zum eingespannten Holzblock angeordnet ist, ist das Bedienpersonal nach dem Starten des Anfahrvorgangs wesentlich von den Arbeiten entlastet, die zur Optimierung der Ausbeute mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden müssen und daher Erfahrung und Konzentration erfordern. Die erforderlichen Vorgänge werden automatisch mit optimaler Genauigkeit ausgeführt.
• Weiterhin wird die Zeit für jedes Anfahren – oder bei einer Unterbrechung des Messervorgangs für jedes Wiederanfahren – um bis 15 % reduziert.
• Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
• Lichtgitter nach Anspruch 2 sind sehr gut für die Erfassung der Außenkonturen von Gegenständen geeignet und preiswert verfügbar.
• Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispiels einer Staylog- Messermaschine weiter erläutert. Es zeigen
• 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Staylog- Furniermessermaschine, teilweise geschnitten,
• 2 eine Draufsicht auf die Staylog- Balkenanordnung gemäß 1 mit einem eingespannten qaderförmigen Holzblock,
• 3 eine Draufsicht auf die Staylog- Balkenanordnung gemäß 1 mit einem eingespannten konischen Holzblock und
• 4 eine Draufsicht auf die Staylog- Balkenanordnung gemäß 3 nach einem Schrägstellen eines Werkzeugschlittens.
• Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, besteht eine Furniermessermaschine aus einem Grundrahmen 1, auf dem auf der einen, hier rechten Seite ein Werkzeugschlitten 2 mit einem Messerträger 3 und auf der anderen Seite eine Vorrichtung zum Einspannen eines Holzblocks 19, hier eine Staylog- Balkenanordnung 4 befestigt sind.
• Der Werkzeugschlitten 2 ist auf zwei parallel angeordneten Schienen 6 in einer horizontalen Ebene hin und her beweglich gelagert, wie durch den Pfeil 5 symbolisiert.
• Hierbei ist der Werkzeugschlitten 2 mit Führungselementen 7, die an einem Maschinengestell 8 befestigt sind, mit minimalem Spiel und verdrehsicher auf den Schienen 6 so geführt, dass während des Schneidens des Holzblocks 19 nur eine Bewegung längs der Schienen 6 möglich ist. Der Werkzeugschlitten 2 ist durch zwei erste Hydraulikzylinder 20 antreibbar.
• Oben auf dem Maschinengestell 8 ist der Messerträger 3 mit einem Messer 10 so befestigt, dass er in Richtung des Pfeiles 9 verschiebbar und um eine Achse im Bereich einer nach unten gerichteten Schneide des Messers 10 drehbar gelagert ist. Das Messer 10 und damit seine Schneide erstrecken sich in normaler Position rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Werkzeugschlittens 2. Dabei ist das Messer 10 in der nach 1 linken Seite des Messerträgers 3 angeordnet, die der Staylog- Balkenanordnung 4 gegenüberliegt. Die Dreh- und Verschiebbarkeit des Messerträgers 3 gegenüber dem Maschinengestell 8, die für die Justierung seiner Lage gegenüber einem unten beschriebenen Druckbalken 11 erforderlich ist, ist über verschiedene Antriebe gewährleistet.
• Unterhalb des Messers 10 und parallel dazu ist am Maschinengestell 8 der Druckbalken 11 befestigt. Druckbalken 11 und Messer 10 sind im Betrieb so eingestellt, dass zwischen beiden ein kurzer Abstand eingehalten ist.
• Am Maschinengestell 8 sind in Höhe der Schneide des Messers 10 Lichtgitter 12 derart angeordnet, dass die Lichtstrahlen 13 in einer in etwa horizontalen Ebene zumindest über die Länge der Schneide und weitgehend parallel dazu verlaufen. Die Lichtgitter sind mittels Hydraulikantrieben 14 parallel zum Messer 11 verschiebbar geführt.
• Das Maschinengestell 8 und somit der Werkzeugschlitten 2 ist um eine senkrechte Achse so drehbar, dass zwischen einer horizontalen Linie rechtwinklig zu den Schienen 6 und der Schneide des Messers 10 ein spitzer Winkel einstellbar ist. Ein Beispiel für eine solche Verstelleinrichtung ist in der DE 101 24 065 C1 beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.
• Auf dem Maschinengestell 8 sind weiterhin nicht dargestellte Vorrichtungen für den Austrag der geschnittenen Furnierblätter angeordnet.
• Die Staylog- Balkenanordnung 4 ist so auf dem Grundrahmen 1 befestigt, dass die horizontale Längsachse 16 seiner Balkenkonstruktion 15 rechtwinklig zu den Schienen 6 verläuft. Die Balkenkonstruktion 15 ist zwischen zwei Gestellen 18 drehbar gelagert und mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden. Auf einer durch eine ebene Mantelfläche gebildeten Auflagefläche 17 der Balkenkonstruktion 15 ist der Holzblock 19 mit Hilfe von Mitteln zum Einspannen einspannbar, hier mit nicht näher dargestellten Haltklauen und Spannklauen.
• Die gesamte Messermaschine ist an eine zentrale Steuerung – z.B. eine SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder einen Rechner – angeschlossen, die die Arbeitsabläufe der Messermaschine bestimmt.
• Im Betrieb ist der Werkzeugschlitten 2 zunächst auf den maximal möglichen Abstand zur Staylog- Balkenanordnung 4 – die sogenannte Ruhestellung – zurückgefahren. Es wird ein Holzblock 19 mit Hilfe der Spannklauen sowie gegebenenfalls der Halteklauen auf der Balkenkonstruktion 15 eingespannt. Zum Start des Anfahr- und Messervorgangs betätigt der Bediener einen entsprechenden Schalter, wobei er einen automatischen Programmablauf entsprechend der Form des Holzblocks 19 auswählt. Die Lichtgitter 12 werden in eine vorbestimmte Position zwischen dem Messer 10 und dem Holzbalken 19 vorgefahren. Der Werkzeugschlitten 2 wird durch Ausfahren der ersten Hydraulikzylinder 20 in Richtung Staylog- Balkenanordnung 4 gefahren und gleichzeitig der Antrieb für die Balkenkonstruktion 15 eingeschaltet, so dass diese mit dem eingespannten Holzblock 19 um ihre Längsachse 38 gegen den Uhrzeigersinn gemäß Pfeil 21 in 1 gedreht wird. Das bedeutet, dass die Aufwärtsbewegung des Holzblocks 19 auf der dem Werkzeugschlitten 2 zugewandten Seite erfolgt. Der weitere automatische Ablauf ist für quaderförmige und konische Holzblöcke 19 unterschiedlich.
• Bei quaderförmigem Holzblock 19 sind die Lichtgitter 12 so geschaltet, dass die Lichtstrahlen 13 parallel verlaufen. Sobald der Holzblock 19 einen der Lichtstrahlen 13 durchbricht, wird der Werkzeugschlitten 2 angehalten, während die Balkenkonstruktion 15 weiter dreht. Mit Hilfe der Lichtstrahlen 13 wird jetzt der genaue kürzeste Abstand zwischen der Schneide des Messers 11 und dem äußersten Rotationskreis des Holzblocks 19 bestimmt. Um diesen Abstand wird der Werkzeugschlitten 2 in Richtung Staylog- Balkenanordnung 4 gefahren und gleichzeitig die Lichtgitter 12 hinter die Schneide des Messers 11 zurückgefahren.
• Jetzt wird der Werkzeugschlitten 2 so weit in Richtung des Holzblocks 19 vorgeschoben, dass hiervon während der aufwärts gerichteten Drehbewegung ein Furnierblatt in einer einstellbaren Solldicke abgeschnitten wird.
• Sobald die Balkenkonstruktion 12 eine Position erreicht hat, in der sich die Auflagefläche 15 oben befindet, wird der Werkzeugschlitten 2 mit Hilfe der ersten Hydraulikzylinder 20 erneut eine definierte Strecke in Richtung Staylog- Balkenanordnung 4 vorgeschoben, wobei diese Strecke der Solldicke des Furnierblattes entspricht. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis entweder so viele Furnierblätter vom Holzblock 19 abgeschnitten sind, dass nur noch ein minimaler Rest des Holzblocks 19 (Restblock) übrig ist, der nicht weiter geschnitten werden kann, weil das Messer 10 in die Balkenkonstruktion 15 eingreifen würde. Der Messervorgang wird automatisch gestoppt und der Werkzeugschlitten 2 in seine Ruheposition zurückgefahren. Vom Bedienpersonal wird der Restblock nach dem Lösen der Spannklauen entnommen sowie ein neuer Holzblock 19 eingespannt, und der Schneidvorgang beginnt von vorne.
• Oder es ist eine Unterbrechung des Messervorgangs erforderlich, weil z.B. Arbeiten am Holzblock 19 vorgenommen werden müssen. Auch hier wird der Messervorgang gestoppt, die letze Arbeitsposition des Werkzeugschlittens 2 gespeichert und dieser in seine Ruheposition zurückgefahren. Wenn die Arbeiten beendet sind, wird der Werkzeugschlitten 2 automatisch in die letzte gespeicherte Arbeitsposition gefahren und das Messern fortgesetzt.
• Die abgeschnittenen Furnierblätter werden automatisch abtransportiert.
• Während des Messerns – das heißt ohne Unterbrechung des Vorgangs – werden gegebenenfalls die Halteklauen in ihre Ruheposition gefahren, bevor die Schneide des Messers 10 in den Bereich gefahren wird, in dem sie mit den Halteklauen in Kontakt kommen könnte.
• Bei konischem Holzblock 19 unterscheidet sich der oben beschriebene Anfahrvorgang wie folgt: Die Lichtgitter 12 sind zuerst so geschaltet, dass sich die Lichtstrahlen 13 wie in 3 dargestellt kreuzen. Sobald der Holzblock 19 einen der Lichtstrahlen 13 durchbricht, wird der Werkzeugschlitten 2 angehalten, während die Balkenkonstruktion 15 weiter dreht. Anschließend wird der Werkzeugschlitten 2 durch einen der ersten Hydraulikzylinder 20 auf der Seite, auf der die hier vorderen Lichtstrahlen 13 nicht unterbrochen sind, das ist nach 3 die linke Seite, weiter in Richtung des Holzblocks 19 gefahren, während die andere Seite in ihrer Position gehalten wird. Sobald der Holzblock 19 den auf der zweiten Seite vorderen Lichtstrahl 13 durchbricht, wird der erste Hydraulikzylinder 20 gestoppt, so dass die Schneide des Messers 10 weitgehend parallel zu der zu messernden Fläche des Holzblocks 19 ist. Die Lichtgitter 12 werden wieder so geschaltet, dass die Lichtstrahlen 13 parallel verlaufen, und die weiteren Vorgänge verlaufen wie oben zum parallelen Holzblock 19 beschrieben.
• Die Erfindung kann anstatt bei Staylog- Messermaschinen auch bei Senkrechtmessermaschinen eingesetzt werden. Hierbei ist die Staylog- Balkenanordnung durch eine Tischanordnung ersetzt, und der Holzblock 19 wird auf- und abbewegt. Die Beschreibung des obigen Beispiels gilt analog.

1

Grundrahmen

2

Werkzeugschlitten

3

Messerträger

4

Staylog- Balkenanordnung

5

Pfeil

6

Schiene

7

Führungselement

8

Maschinengestell

9

Pfeil

10

Messer

11

Druckbalken

12

Lichtgitter

13

Lichtstrahl

14

Hydraulikantrieb

15

Balkenkonstruktion

16

Längsachse

17

Auflagefläche

18

Gestell

19

Holzblock

20

erster Hydraulikzylinder

21

Pfeil

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Schneiden von Furnieren aus einem Holzblock, mit einem mit einem Messer und einem Druckbalken bestückten Werkzeugschlitten, der in einer horizontalen Ebene hin und her bewegbar geführt ist und mit einer Vorrichtung zum Einspannen des Holzblocks, wobei die Vorrichtung derart antreibbar ist, dass der eingespannte Holzblock am Messer vorbeiführbar ist, wobei Mittel zum Verstellen eines Winkels zwischen der Schneide des Messers und der Vorrichtung zum Einspannen angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum automatischen Positionieren des Werkzeugschlittens (2) relativ zum eingespannten Holzblock (19).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum automatischen Positionieren mindestens ein Lichtgitter (12) umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Lichtgitter (12) so umschaltbar sind, dass die Lichtstahlen (13) parallel verlaufen oder sich kreuzen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtgitter (12) verfahrbar am Werkzeugschlitten (2) befestigt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Schneiden eine Senkrecht- Messermaschine ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Schneiden eine Staylog- Messermaschine ist.