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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerlegen von konischen, einen
Konuswinkel aufweisenden Baumstämmen
in Holzerzeugnisse, bei dem ein Baumstamm seitlich angeflacht, und
das dadurch erzeugte Model zentriert und schließlich durch Sägen zerteilt
wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Zerlegen von konischen,
einen Konuswinkel aufweisenden Baumstämmen in Holzerzeugnisse, mit
einer ersten Station zum seitlichen Anflachen eines Baumstamms,
mit einer zweiten Station zum Zentrieren des durch das Anflachen
erzeugten Models, und mit einer dritten Station zum Zersägen des Models.
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art sind
bekannt, beispielsweise aus der
DE
32 44 393 .
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Gemäß dem bekannten
Verfahren und der zugehörigen
Vorrichtung wird ein konischer Baumstamm, der eine gekrümmte Längsachse
aufweist, zunächst
in eine liegende Position gebracht, in der die Krümmungsebene
des Baumstammes vertikal liegt. Der Baumstamm wird dann mit dem
dickeren Ende voraus über
einen Spaner geführt,
der von der Unterseite des Baumstammes an diesem angreift und an
der Unterseite eine gerade Fläche
erzeugt. Der Baumstamm durchläuft
dann eine Zerspanerstation mit zwei seitlichen Zerspanerköpfen, die
den Baumstamm auf beiden Seiten anflachen. Der Baumstamm wird dabei
streng geradeaus gefördert, d.h.,
dass seine Längsachse
parallel zur Förderrichtung
ausgerichtet ist. Demzufolge werden auf beiden Seiten des konischen
Baumstammes in etwa gleich große
und gleich geformte Bereiche zerspant. Die Tiefe des Eingriffs beim
Zerspanen ist dabei so festgelegt, dass sie der Breite des Baumstamms
am dünnen
Ende entspricht. Hinter der Zerspanerstation bleibt daher ein Model übrig, das
von unten und von den beiden Seiten her angeflacht ist und zwar
derart, dass die Breite des Models vom vorderen Ende bis zum hinteren
Ende des Models konstant ist. Dieses Model wird dann einer Zentrierstation
zugeführt,
die das Model zentriert und einer Sägestation zuführt. Die
Sägestation
be steht aus zwei Kreissägen,
die seitlich Seitenbretter abtrennen.
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Bei
diesem bekannten Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung ist von Nachteil,
dass beim seitlichen Anflachen eine erhebliche Menge an Holz zerspant
wird, was eine relativ geringe Ausbeute zur Folge hat.
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Aus
der
DE 33 43 953 A1 ist
ein Verfahren zur Bearbeitung gekrümmter Stämme bekannt. Bei diesem bekannten
Verfahren wird ein Baumstamm mit dem dünnen Ende voraus gefördert, wobei
die Krümmungsebene
des Baumstammes horizontal liegt. Der Baumstamm wird auf einem Rollenförderer herangefördert und
dabei mittels seitlicher Taster abgetastet, so dass Daten über die
Gestalt des Baumstammes in Abhängigkeit
von seiner Länge
erfasst werden können.
Mit diesen Daten werden eine stromabwärts des Rollenförderers
angeordnete Zerspanerstation sowie eine stromabwärts der Zerspanerstation angeordnete
Bandsägestation
angesteuert, und zwar derart, dass die seitlich angreifenden Zerspanerköpfe und
die senkrecht durch das Holz laufenden Bandsägeblätter in seitlicher Richtung
so verstellt werden, dass aus dem gekrümmten Baumstamm Bretter mit
optimaler Ausbeute herausgesägt werden.
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Bei
diesem bekannten Verfahren ist von Nachteil, dass ein hoher apparativer
Aufwand getrieben werden muss, um die Form des Baumstammes auf dem
Rollenförderer
kontinuierlich zu erfassen und dass komplizierte Regelkreise einschließlich entsprechender
Stellglieder vorhanden sein müssen, um
sowohl die Zerspanerköpfe
wie auch die Bandsägen
in seitlicher Richtung zu verstellen.
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Der
Erfindung liegt demgegenüber
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die vorstehend genannten
Nachteile vermieden werden.
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Insbesondere
soll es möglich
sein, mit relativ überschaubarem
apparativem und steuerungstechnischem Aufwand eine hohe Holzausbeute
bei konischen Baumstämmen
zu erzielen.
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Bei
einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der ggf. bereits vorbearbeitete Baumstamm beim Anflachen parallel
zu einer Mantellinie angeflacht wird, wodurch eine seitliche Führungsfläche für das nachfolgende
Zentrieren entsteht, die zur Längsachse
des Baumstammes um den halben Konuswinkel geneigt ist, und dass
das Model in einer zur seitlichen Führungsfläche parallelen Richtung gesägt wird.
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Bei
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
erste Mittel vorgesehen sind, um den Baumstamm beim Anflachen parallel
zu einer Mantellinie anzuflachen, wodurch eine seitliche Führungsfläche für das nachfolgende
Zentrieren entsteht, die zur Längsachse
des Baumstammes um den halben Konuswinkel geneigt ist, sowie zweite Mittel,
um das Model in einer zur seitlichen Führungsfläche parallelen Richtung zu
sägen.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen
gelöst.
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Durch
das Ausbilden einer zur Mantellinie parallelen Führungsfläche und das anschließende Sägen in einer
Richtung parallel zu der Führungsfläche wird
es möglich,
im Bereich dieser Führungsfläche ein
Seitenbrett oder sonstiges Holzerzeugnis herzustellen, das über die
gesamte Länge
des Baumstamms durchgeht. Dies ist von erheblicher wirtschaftlicher
Bedeutung, weil lange Holzerzeugnisse einen überproportional höheren Wert
haben als kurze Holzerzeugnisse. Im Gegensatz zur Vorgehensweise gemäß der eingangs
genannten
DE 32 44
393 C1 ist es nicht erforderlich, beim seitlichen Anflachen
so tief in den Baumstamm hineinzugehen, dass das auf diese Weise
erzeugte Model über
seine gesamte Länge so
breit ist wie der Baumstamm am dünneren
Ende. Vielmehr kann die seitliche Eindringtiefe beim Anflachen so
gering bemessen werden, dass eine seitliche Fläche entsteht, deren Höhe gerade
so groß ist
wie z.B. die Breite einer handelbaren Holzleiste oder eines schmalen
Holzbretts. Man erkauft sich diesen Vorteil zwar durch eine größere Eindringtiefe
auf der gegenüberliegenden
Seite bzw. eine deutlich kürzere Länge des
dort herstellbaren Holzerzeugnisses, Wirtschaftlichkeitsberechnungen
haben jedoch gezeigt, dass die Summe des Wertes der Holzerzeugnisse auf
beiden Seiten größer ist
als bei bekannten Vorgehensweisen, bei denen der Baumstamm auf beiden Seiten
in im Wesentlichen symmentrischer Weise angeflacht wird.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird das Model beim Zentrieren mit der Führungsfläche an einer raumfesten Führung geführt. Diese
raumfeste Führung
weist vorzugsweise erste Rollen auf.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass auf diese Weise bereits eine stabile Führung entlang
der Sägerichtung
zur Verfügung steht
und das Model unmittelbar nach dem Zentrieren in die nachfolgende Sägestation
eintreten kann.
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In
diesem Zusammenhang ist weiter bevorzugt, wenn der raumfesten Führung eine
räumlich verfahrbare
Führung
für eine
der seitlichen Führungsfläche gegenüberliegende
Fläche
des Models gegenübersteht.
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Diese
Maßnahme
ist für
eine sichere, beidseitige Führung
von Vorteil, weil die räumlich
verfahrbare Führung
es ermöglicht,
das Model auf der gegenüberliegenden
Seite ebenfalls sicher zu führen bzw.
gegen die raumfeste Führung
zu drücken,
wobei die räumlich
verfahrbare Führung
den Bereichen zu folgen vermag, die von der Förderrichtung und damit von
der raumfesten Führung
einen veränderlichen bzw.
einen konstanten Abstand haben.
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Dies
gelingt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung besonders gut, wenn
die räumlich
verfahrbare Führung
zweite Rollen aufweist, die jeweils mit einer Verstelleinrichtung
für eine
Verstellrichtung senkrecht zur Sägerichtung
versehen sind.
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Bei
weiteren Ausführungsformen
der Erfindung wird der Baumstamm vor dem seitlichen Anflachen auf
der Oberseite und auf der Unterseite angeflacht, wozu dritte Mittel
vorgesehen sind.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass die Förderung
und das Zentrieren des Baumstammes in noch einfacherer und betriebssicherer
Weise erreicht werden können.
Wenn insoweit von "Oberseite" und "Unterseite" die Rede ist, so
ist hierunter selbstverständlich
der Zustand im Augenblick des seitlichen Anflachens zu verstehen.
Dies schließt
nicht aus, dass die "Obersei te" und die "Unterseite" in einem vorausgehenden
Schritt ebenfalls seitlich liegen, der Baumstamm also seitlich angeflacht
und anschließend
um 90° gedreht
wird, ehe er der Station zum seitlichen Anflachen zugeführt wird.
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Die
Erfindung eignet sich in besonderer Ausmaße auch für Baumstämme, die eine gekrümmte Mittellinie
aufweisen. In diesem Falle wird der Baumstamm beim seitlichen Anflachen
auf einer konkaven Seite mit einer gekrümmten Führungsfläche versehen, die unter einem
rechten Winkel zur Krümmungsebene
des Baumstammes verläuft.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass die bereits genannten Vorteile in vollem Umfange
auch bei derartigen gekrümmten
Baumstämmen
erzielbar sind.
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Bei
weiteren bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden beim Sägen
zunächst
Seitenbretter vom Model abgetrennt, und zwar vorzugsweise in der
bereits erwähnten
dritten Station.
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Diese
Maßnahme
hat den bereits weiter oben angedeuteten Vorteil, dass auf diese
Weise Seitenbretter, Leisten oder schmale Holzbalken erzeugt werden
können,
die im Bereich der seitlichen Führungsfläche über die
gesamte Länge
des Models, d.h. über
die gesamte Länge
des Baumstammes, durchgehen. Derartige lange Holzerzeugnisse sind jedoch
von überproportional
hohem wirtschaftlichem Wert.
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Erfindungsgemäß kann das
Model durch Kreissägen
oder durch Bandsägen
zerteilt werden.
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Weiterhin
ist es alternativ möglich,
den Baumstamm durch Zerspanen oder durch Absägen seitlich anzuflachen.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine äußerst schematisierte Draufsicht
auf eine Vorrichtung zum Zerlegen von konischen Baumstämmen;
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2 eine Darstellung, ähnlich 1, jedoch für ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3A bis 3C in vergrößerter Darstellung einen geraden
bzw. einen gekrümmten
Baumstamm, wie sie auf der Vorrichtung gemäß 2 bearbeitet werden.
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Bei
der in 1 dargestellten
Vorrichtung bezeichnet 10 insgesamt eine Bearbeitungslinie
zum Zerlegen von konischen Baumstämmen.
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Entlang
einer Förderrichtung 11 wird
ein Baumstamm 12 durch die Bearbeitungslinie 10 gefördert. Mit 13 ist
angedeutet, dass der Baumstamm 12 ggf. vorbearbeitet, d.h.
zunächst
mit einer angeflachten Oberseite und auch einer entsprechend angeflachten
Unterseite versehen worden sein kann, wie dies allgemein bekannt
ist.
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Der
Baumstamm 12 wird nun vorzugsweise mit seinem dünneren Ende 14 voran
gefördert,
wobei die Längsachse 15 parallel
zur Förderrichtung 11 ausgerichtet
ist. Der Baumstamm 12 hat am dünneren Ende 14 einen
Durchmesser d und am hinteren, dicken Ende einen Durchmesser D.
Es versteht sich jedoch, dass der Baumstamm 12 auch mit
dem dickeren Ende (dem sog. „Stock") voraus gefördert werden
kann.
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In
der in 1 links dargestellten
Ausrichtung wird der Baumstamm 12 nun einer Zerspanerstation 16 zugeführt, die
aus zwei seitlich angeordneten Zerspanerköpfen oder auch aus zwei seitlich
angeordneten Sägen
bestehen kann.
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Die
Zerspanerstation 16 flacht den Baumstamm 12 seitlich
an, so dass ein Model 17 entsteht, bei dem seitliche Bereiche 18a, 18b entfernt
sind und statt dessen seitliche Führungsflächen 20a, 20b entstehen.
Die Zerspanerköpfe
sind dabei so eingestellt, dass das Model 17 im rückwärtigen Bereich
einen Durchmesser dl aufweist, der größer als
der Durchmesser d des dünneren
Endes 14 des Baumstamms 12 ist. Folglich laufen
die seitlichen Bereiche 18a, 18b sowie die seitlichen
Führungsflächen 20a, 20b nicht über die
gesamte Länge
des Models 17 durch, sondern enden im Abstand von dem sich
weiter konisch verjüngenden
dünneren
Ende 14.
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Das
Model 17 gelangt nun in eine Zentrierstation 22,
die aus zwei im Abstand dl angeordneten Rollengängen 24a, 24b besteht.
Das Model 17 läuft dabei
zunächst
mit seinem nicht-bearbeiteten Teilstück im Bereich des dünneren Endes 14 in
die Zentrierstation 22 ein, so dass zunächst noch keine Zentrierwirkung
stattfindet, weil der Durchmesser des Models 17 in diesem
nicht-bearbeiteten
Teilstück kleiner
ist als der Abstand der Rollengänge 24a, 24b. Erst
wenn das Model 17 mit den seitlichen Führungsflächen 20a, 20b in
Eingriff mit den Rollengängen 24a, 24b der
Zentrierstation 22 gerät,
findet eine exakte Zentrierung statt.
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Das
Model 17 durchläuft
nun eine Kreissäge 26,
die alternativ auch eine Bandsäge
sein kann. Die Kreissäge 26 erzeugt
Sägeschnitte 27a, 27b in
einem Abstand zueinander, der dem Abstand dl abzüglich der doppelten Breite
der herzustellenden Seitenbretter 28a, 28b entspricht.
In der Mitte des Models 17 verbleibt dann eine Hauptware 30,
die ggf. noch weiter in Balken oder Bretter zerteilt werden kann.
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Zu
der Bearbeitungslinie 10 in 1 ist
festzuhalten, dass die am Ende erzeugten Seitenbretter 28a, 28b jeweils
eine Länge
l1 aufweisen, die deutlich kürzer als
die Gesamtlänge
L1 des Models 17 und damit des
Baumstamms 12 ist.
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In 2 sowie in den 3A bis 3C ist nun eine weitere Bearbeitungslinie 40 dargestellt
bzw. die darauf bearbeiteten Baumstämme veranschaulicht.
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In
der Bearbeitungslinie 40 wird in einer Förderrichtung 41 ein
Baumstamm 42 gefördert
und bearbeitet. Der Baumstamm 42 weist einen Konuswinkel α auf.
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Der
Baumstamm 42 wird in der Bearbeitungslinie 40 so
gefördert,
dass eine seitliche Mantellinie 43 des Baumstamms 42 parallel
zur Förderrichtung 41 gefördert wird.
Auch hier wird der Baumstamm 42 vorzugsweise mit dem dünneren Ende 44 voran
den Bearbeitungsstationen zugeführt,
wobei auch hier der Baumstamm 42 vorab auf der in 2 oberen und auf der unteren
Seite angeflacht worden sein kann, wie mit dem Bezugszeichen 49 angedeutet.
Auch hier gilt, dass eine Förderrichtung
des Baumstammes 42 mit dem dickeren Ende voraus ebenfalls
im Rahmen der Erfindung liegt.
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Die
Längsachse 45 des
Baumstamms 42 liegt somit schräg zur Förderrichtung 41 und
zwar um den halben Konuswinkel α/2
geneigt.
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In
dieser Ausrichtung wird der Baumstamm 12 einer Zerspanerstation 46 bzw.
einer Sägestation zugeführt, damit
ein Model 47 erzeugt wird, bei dem seitliche Bereiche 48a, 48b gespant
bzw. abgesägt wurden.
Wie man deutlich durch Vergleich von 1 und 2 erkennen kann, sind bei
der Vorgehensweise gemäß 2 die seitlichen Bereiche 48a, 48b nicht
gleich. Vielmehr erstreckt sich der in Förderrichtung rechte seitliche
Bereich 48b über
die gesamte Länge
des Models 47, während
der in Förderrichtung linke
Bereich 48a in Längsrichtung
wesentlich kürzer, dafür aber breiter
ist.
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Durch
das Abspanen bzw. Absägen
der seitlichen Bereiche 48a, 48b entstehen seitliche
Führungsflächen 50a, 50b,
wobei die seitliche Führungsfläche 50b über die
gesamte Länge
des Models 47 durchgeht, die seitliche Führungsfläche 50a hingegen
nicht. Bei einer Förderrichtung
mit dem dickeren Ende voraus stehen die Führungsflächen 50a, 50b sofort
bei Eintritt des Models 47 in nachfolgende Stationen zur
Verfügung.
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Das
Model 47 gelangt nun in eine Zentrierstation 52,
bei dem wiederum seitlich ein in Förderrichtung linker Rollengang 54a sowie
ein rechter Rollengang 54b vorgesehen sind. Im Unterschied
zur Anordnung gemäß 1 ist in der Zentrierstation 52 nur
der rechte Rollengang 54b raumfest, während der linke Rollengang 54a aus
einzelnen Rollen besteht, die individuell mittels einer jeweils
zugeordneten Verstelleinrichtung 55 seitlich verstellbar
sind.
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Wenn
also das Model 47 in 2 von
links nach rechts in die Zentrierstation 52 einläuft, dann setzt
die erste Rolle des Rollengangs 54a am vorderen Ende der
schrägen
seitlichen Führungsfläche 50a' auf und läuft an dieser
hoch, bis die gerade seitliche Führungsfläche 50a erreicht
ist. Die nachfolgenden Rollen folgen dieser Bewegung, so dass das
Model 47 auf seiner in Förderrichtung linken Seite von allen
Rollen des Rollengangs 54a geführt und gegen den raumfesten
Rollengang 54b gedrückt
wird, unabhängig
davon, ob die Rollen des verfahrbaren Rollengangs 54a an
der seitlichen Führungsfläche 50a' mit sich ändernder
Breite oder an der seitlichen Führungsfläche 50a mit
konstanter Breite anliegen.
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Im
Ergebnis wird das Model 47 unter Anlage an die raumfeste
Führung
des Rollengangs 54b in die Kreissäge 56 eingeführt, wobei
also die in Förderrichtung
rechte seitliche Führungsfläche 50b parallel zur
Förderrichtung 41 ausgerichtet
ist.
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Wie 2 rechts zeigt, führt dies
dazu, dass zwei Sägeschnitte 57a, 57b unterschiedlicher
Länge durch
das Model 47 geführt
werden, so dass auch Seitenbretter 58a, 58b unterschiedlicher
Länge entstehen,
die zwischen sich eine Hauptware 60 einschließen.
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Die
Seitenbretter 58a, 58b haben eine Breite l2 und L2, wobei l2 bei ansonsten gleichen Voraussetzungen
etwas kürzer
ist als bei l1. Trotzdem hat das bei der
Vorgehensweise gemäß 2 erzeugte Gebinde aus einem
langen Seitenbrett 58b mit der Länge L2 und
einem kurzen Seitenbrett 58a der Länge l2 einen
höheren
wirtschaftlichen Wert als das bei der Vorgehensweise gemäß 1 erzeugte Gebinde mit zwei
kurzen Seitenbrettern 28a, 28b der gleichen Länge l1.
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Die
Verhältnisse
beim Bearbeiten und Zerteilen des Baumstamms 42 sind in
den 3A in einer Vorderansicht
und in 3B in einer Draufsicht nochmals
prinzipiell dargestellt. 3C zeigt
ergänzend
den Fall eines Baumstamms 42' mit
gekrümmter
Längsachse 45'. Man erkennt,
dass die Verhältnisse
im Prinzip die gleichen sind wie im Fall der 3A und 3B mit
einem idealisiert dargestellten Baumstamm 42 mit gerader
Längsachse 45.
Bei einem gekrümmten
Baumstamm 42' muss
lediglich darauf geachtet werden, dass die längere seitliche Führungsfläche 50b' in konvexem
Bereich der Krümmung
angebracht wird.