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Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zurichten von Werkstücken, beispielsweise US 2 × 4 Inch Balken, mit abgerundeten Enden, die insbesondere als Füllstäbe für Binder verwendet werden, und sie befasst sich insbesondere mit einer Vorrichtung zum Ablängen von Werkstücken auf gewünschte Längen und zum Fräsen der Werkstückenden in eine abgerundete Form.
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Es ist wohlbekannt, dass Dachbinder aus Holz wie Fink-, Howe- und Queenpost-Fachwerke Ober- und Untergurte aufweisen, zwischen denen sich Füllstäbe erstrecken, die den Raum zwischen den Gurten in Dreiecke unterteilen, wobei die Gurte und Füllstäbe mittels Nagelplatten miteinander befestigt sind. In der Vergangenheit wurden in vielen solcher Fachwerkkonstruktionen die Füllstäbe derart hergestellt, dass jedes Ende in einem Winkel gerade abgesägt wurde (d. h. auf Gehrung gesägt), der erforderlich war, damit das jeweilige Ende an dem jeweiligen Gurt bündig anlag. Dies hatte einen großen Sägeaufwand zur Folge, wobei das Erfordernis bestand, in verschiedenen Winkeln zu sägen und das Problem vorhanden war, die gesägten Balken gemäß den Gehrungswinkeln zu ordnen.
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Es besteht seit geraumer Zeit die Tendenz, Füllstäbe mit abgerundeten Enden anstatt mit Gehrungsenden zu verwenden, was ermöglicht, dass die Füllstäbe in einem Binder in einem großen Winkelbereich bezüglich eines Gurtes eingebaut werden können; bei festem Kontakt seines abgerundeten Endes mit einem Gurt. Dies hat dazu geführt, dass zur Kostensenkung bei der Binderherstellung die Herstellung von Füllstäben (beispielsweise 2 × 4 Balken) bei relativ hoher Produktionsgeschwindigkeit und relativ geringen Kosten gewünscht wurde, deren beide Enden abgerundet sind (d. h. in eine im Wesentlichen halbkreisförmige Gestalt).
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Einige Vorrichtungen zur Formgebung von Werkstücken wie beispielsweise Balken enthalten ein Zuführsystem, das Werkstücke einer Warteschlange oder Ladestellung zuführt, von der eines nach dem anderen in eine ausgerichtete, horizontale Reihenanordnung eingesetzt wird. Ein Vorschubmechanismus bewegt die Werkstückreihe entlang einer Führungsbahn, die zu einer Säge oder einem anderen Formwerkzeug führt. Nach jedem Vorschubschritt wird die Reihe um eins stromabwärts versetzt und es kann ein neues Werkstück von der Aufgabeeinrichtung in der Reihe aufgenommen werden. Typischerweise führt die Aufgabeeinrichtung (beispielsweise ein sich konstant bewegendes Förderband) eine kontinuierliche Bewegung aus, während der Vorschubmechanismus eine Hin- und Herbewegung oder zyklische Bewegung ausführt und somit die Aufgabeeinrichtung und der Vorschubmechanismus separat angetrieben und unabhängig voneinander betrieben werden. Beispielsweise wird die Aufgabeeinrichtung durch einen Elektromotor angetrieben, während der Vorschubmechanismus hydraulisch betätigte Aktuatoren mit zugehörigem Hydraulikreservoir und Schläuchen umfasst. Leider führt dieser Doppelantrieb zu erhöhten Kosten und einer erhöhten Komplexität.
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Ein zweiter Nachteil betrifft das Fräswerkzeug, das die Werkstückenden des Werkstücks halbkreisförmig abrundet. Dieses Werkzeug ist typischerweise ein drehbarer Formfräser mit zweidimensional profilierten Schneiden, der obere und untere Schneidmesser zum spanabhebenden Bearbeiten von Ober- und Unterseiten der Enden, aber nicht von Mittenbereichen, besitzt. Die Messer haben Formen, die beim Fräsen eines Werkstücks auf das Werkstück Kräfte quer zur bestimmungsgemäßen Bewegungsrichtung ausüben. Demzufolge tendiert das Werkstück dazu, sich seitwärts nach außen zu bewegen, weg von der ausgerichteten Werkstückreihe und in eine zwischen den oberen und unteren Messern liegende Position, wo es mit der Werkzeugnabe oder einem anderen Teil kollidiert. Dies verursacht ein Blockieren der Maschine und Führt zu einer teueren Stillstandszeit.
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WO 02/28606 beschreibt ein Verfahren zum Zurichten von Balken zur Verwendung als Füllstäbe in Dachbindern. Das Verfahren umfasst das Zuführen von Balken entlang einem vorbestimmten Pfad, wobei die Balken transversal zur Richtung des Zuführens ausgerichtet sind, und, während die Balken so zugeführt werden, die Profilierung von deren Enden zu einer abgerundeten Form. Eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens umfasst Fördereinrichtungen zum Zuführen der Arbeit, eine Säge zum Zuschneiden der Balken, und Fräsen zur Formung der Enden.
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EP 1 142 679 beschreibt eine Schutzschiene für Holzbearbeitungsmaschinen, insbesondere für Tischfräsen. Die feste Wand der Schutzschiene bildet, für jeweils einen Stab, eine Führung, die in eine longitudinale Aufnahme, die im Stab ausgebildet ist, eingreift. Die Stäbe sind aneinander angrenzend, so dass der Schutz in der Öffnung, die an das Werkzeug angepasst ist, mit einem Umriss geformt ist, der sich nah an die Form des Werkzeugs annähert.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Folglich kann unter den verschiedenen Zielen der Erfindung erwähnt werden: das Bereitstellen einer Vorrichtung zum Formen eines Werkstücks mit abgerundeten Enden bei relativ hohen Produktionsgeschwindigkeiten und relativ niedrigen Kosten; das Bereitstellen einer solchen Vorrichtung, die ein Antriebssystem besitzt, das sowohl zum Zuführen eines Werkstückes als auch zum intermittierenden Bewegen eines Werkstücks zu einem Zerspanungswerkzeug dient; das Bereitstellen einer derartigen Vorrichtung, die während des Bearbeitens mit einem Zerspanungswerkzeug eine Seitwärtsbewegung eines Werkstücks verhindert; das Vorsehen einer derartigen Vorrichtung zur Herstellung von Werkstücken mit verschiedenen Längen und das Vorsehen einer solchen Vorrichtung und eines Verfahrens zum zuverlässigen und ökonomischen Abrunden von Füllstäben eines Fachwerks.
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Allgemein profiliert eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ein Ende eines Werkstückes, wenn das Werkstück entlang eines Bewegungswegs vorwärtsgeschoben wird. Die Vorrichtung umfasst einen Rahmen, der den Bewegungsverlauf für das Werkstück festlegt, und ein sich drehendes Zerspanungswerkzeug, das seitlich neben dem Bewegungsweg zum in Eingriff gelangen mit dem Werkstück, wenn sich dieses entlang des Bewegungswegs bewegt, angeordnet ist. Das Zerspanungswerkzeug besitzt eine Nabe mit oberen und unteren Messerarmen, die sich von der Nabe nach außen hin erstrecken, um obere bzw. untere Abschnitte des Endes des Werkstückes zu profilieren. Die Messerarme haben bogenförmige Frässchneiden und begrenzen im Wesentlichen eine konkave Ausnehmung, die sich zwischen den oberen und unteren Armen erstreckt. Ein Anschlag ist an dem Rahmen befestigt, um eine Bewegung des Werkstücks in eine im Wesentlichen quer zum Bewegungsweg liegende Richtung zu verhindern, während das Zerspanungswerkzeug das Ende des Werkstücks profiliert. Der Anschlag ist neben dem Bewegungsweg angeordnet und dazu ausgebildet, mit dem Ende des Werkstücks in Anlage zu gelangen, wenn sich das Werkstück in Querrichtung bewegen sollte. Der Anschlag besitzt ein stromabwärts liegendes Ende, das sich in die konkave Ausnehmung des Fräsers erstreckt, ohne dass es das Zerspanungswerkzeug berührt, um das Werkstück von einer seitlichen Bewegung abzuhalten, während das Werkstück mittels des Zerspanungswerkzeugs profiliert wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt dient ein Zuführsystem zum Zuführen von Werkstücken in eine Reihe von Werkstücken, die entlang eines Bewegungswegs angeordnet sind, und zum zyklischen Vorwärtsschieben der Reihe entlang des Bewegungswegs zu einer stromabwärts liegenden Zerspanungseinrichtung. Das System umfasst einen länglichen Rahmen, der den Bewegungsweg festlegt, wobei der Bewegungsweg ein stromaufwärts liegendes Ende und ein stromabwärts liegendes Ende besitzt. Eine Fördereinrichtung befindet sich an dem Rahmen zum Aufnehmen der Werkstücke hierauf und zum aufeinanderfolgenden Abliefern jedes Werkstücks zu einer neben dem stromaufwärts liegenden Ende des Bewegungswegs liegenden Ladestelle. Eine Vorschubeinrichtung befindet sich am stromaufwärts liegenden Ende des Bewegungswegs. Die Vorschubeinrichtung ist zyklisch bewegbar zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der die Schubvorrichtung mit einem Werkstück am stromaufwärts liegenden Ende der Reihe in Anlage gelangt, um die Werkstückreihe entlang des Bewegungswegs in stromabwärts liegender Richtung zu bewegen, und einer eingefahrenen Stellung, wo ein Werkstück in der Ladestelle in die stromaufwärts letzte Position abgesetzt werden kann. Ein Antrieb dient zum gleichzeitigen Antreiben der Fördereinrichtung und der Vorschubeinrichtung. Der Antrieb ist mit der Fördereinrichtung zum kontinuierlichen Bewegen der Fördereinrichtung in hauptsächlich eine Bewegungsrichtung operativ gekoppelt und sie ist mit der Vorschubeinrichtung zum Bewegen der Vorschubeinrichtung in hin- und hergehender Weise zwischen den aus- und eingefahrenen Stellungen zum Bewegen der Werkstücke entlang des Bewegungswegs operativ gekoppelt.
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In noch einem weiteren Aspekt dient eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Zuführen von Werkstücken in eine Reihe von Werkstücken, die entlang eines Bewegungswegs angeordnet sind, und zum Vorwärtsschieben der Reihe entlang des Bewegungswegs zu einer Absägeeinrichtung zum Absägen der Werkstücke. Die Vorrichtung umfasst einen Rahmen, die Sägeeinrichtung und eine Fördereinrichtung an dem Rahmen zum Aufnehmen der Werkstücke hierauf und zum aufeinanderfolgenden Abliefern jedes Werkstücks zu einer neben dem stromaufwärts liegenden Ende des Bewegungswegs liegenden Ladestelle. Eine Vorschubeinrichtung befindet sich am stromaufwärts liegenden Ende des Bewegungswegs und umfasst eine verschiebbar montierte Schiene, eine mit der Schien verbundene Verbindungsstange zum Hin- und Herbewegen der Vorschubeinrichtung, und eine Scheibe mit einem außermittigen Kurbelzapfen, der zum Bewegen mit der Verbindungsstange verbunden ist. Die Vorschubeinrichtung ist hin- und her bewegbar zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der die Schiene mit einem stromaufwärts letzten Werkstück der Reihe in Anlage gelangt, um die Werkstückreihe entlang des Bewegungswegs in stromabwärts liegender Richtung und durch die Absägeeinrichtung hindurch längs zu bewegen, und einer eingefahrenen Stellung, wo ein Werkstück in der Ladestelle in die stromaufwärts letzte Position in die Reihe abgesetzt werden kann.
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Nachfolgend werden weitere Ziele und Merkmale teils offensichtlich und teils herausgestellt
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht eines Dachbinders, der Füllstäbe mit abgerundeten Enden enthält, die mittels einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gefräst wurden;
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2 ist eine allgemeine Perspektivansicht mit in der Mitte auseinandergebrochener Darstellung eines der Werkstücke entlang im Wesentlichen der Linie 2-2 der 3;
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3 ist eine schematische Ansicht, die allgemein (in Draufsicht) eine Reihe von Werkstücken und bestimmter Vorrichtungsbauteile zeigt;
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4 ist eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Vorderseite der Vorrichtung;
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5 ist eine Draufsicht eines Vorrichtungsteils;
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6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 5;
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7 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung entlang der Linie 7-7 der 5 mit einer Schubvorrichtung in einer ersten Stellung;
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8 ist eine der 7 gleichende Ansicht mit der Schubvorrichtung in einer anderen Stellung;
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9 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung mit weggenommenen Werkstücken;
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10 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung entlang der Linie 10-10 der 5;
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11 ist eine schematische Draufsicht, die eine Anschlagschiene der Vorrichtung zeigt, und
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12 ist eine Seitenansicht eines Rotationsfräswerkzeuges und einer Anschlagschiene der Erfindung.
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Einander entsprechende Bezugszeichen kennzeichnen in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen durchgehend einander entsprechende Teile.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Es wird eingangs auf die 1 der Zeichnungen Bezug genommen, wo ein allgemein mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichneter Holzbinder, insbesondere ein modifizierter Queenpost-Binder gezeigt ist, der Obergurte 22, einen Untergurt 24 und ein Füllstabwerk 26 besitzt, das den dreieckförmigen Raum zwischen den Ober- und Untergurten in Dreiecke unterteilt. Das Füllstabwerk 26 besteht aus Füllstäben 28, die sich zwischen dem Untergurt 24 und einem der Obergurte 22 erstrecken. Der Untergurt 24, jeder Obergurt 22 und jeder Füllstab 28 werden beispielsweise durch Balken mit einer Abmessung von 2 × 4 Inch (nominal) gebildet, deren 4 Inch lange Seiten senkrecht zueinander stehen. Wie gezeigt, besitzen die Füllstäbe 28 abgerundete Enden (d. h. sie sind von einer Seite des jeweiligen Füllstabes zur anderen im Wesentlichen in einem Halbkreis gekrümmt), welche die jeweiligen Gurte an den jeweiligen Fachwerksknoten berühren und mit Hilfe von Nagelplatten (nicht gezeigt) in bekannter Weise daran befestigt sind. Dies ist gezeigt, um darzustellen, wie die abgerundeten Füllstäbe 28 anstatt der Füllstäbe mit auf Gehrung gesägten Enden verwendet werden und um die Abmessungen der mittels der Vorrichtung gemäß dieser Erfindung hergestellten Füllstäbe zu zeigen. Die 2 zeigt einen einzelnen Füllstab 28 mit abgerundeten Enden. Es versteht sich, dass die abgerundeten Enden aufweisenden Füllstäbe 28 anstatt als Dachbinder auch für andere Konstruktionsrahmen und Gegenstände verwendet werden könnten und dass die Vorrichtung zum Bearbeiten von anderen Werkstücken anstatt solchen aus Holz verwendet werden. kann, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Des Weiteren könnten die genauen Abmessungen der Füllstäbe auch anders als 2 × 4 Inch sein. Wie nachfolgend erläutert, kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Aufnehmen von Werkstücken (nicht gezeigt) mit unterschiedlich großen Querschnitten und Längen eingestellt werden.
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Eine ähnliche Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Fräsen von Werkstücken ist in der anhängigen PCT-Anmeldung PCT/US01/31235, für die eine Mitanmelderschaft besteht offenbart, die am 5. Oktober 2001 eingereicht wurde und den Titel hat ”Method Of And Apparatus For Forming Timbers With Rounded Ends”, die durch Bezugnahme hierauf hiermit mit aufgenommen ist. Diese PCT-Anmeldung nimmt die Priorität der am 6. Oktober 2000 eingereichten US-Provisional-Anmeldung Nr. 60/238,717 in Anspruch, die ebenfalls durch Bezugnahme hierauf hiermit aufgenommen ist.
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Es wird nun vornehmlich auf die 3 Bezug genommen, in der schematisch das Zurichten der Balken 30 (allgemein ”Werkstücke”) mit abgerundeten Enden allgemein gezeigt ist, welches das Zuführen von in einer horizontalen Reihe 32 angeordneten Balken entlang eines vorbestimmten Bewegungsverlaufs umfasst, wie es durch den Pfeil A angedeutet ist, wobei die Balken quer zur Zuführungsrichtung liegen. Der Bewegungsweg wird durch linksseitige und rechtsseitige Schienen 34 festgelegt, an denen die Balken entlanggleitend bewegbar sind. Eine allgemein mit dem Bezugszeichen 36 gekennzeichnete Schubvorrichtung ist an einer stromaufwärts gelegenen Position der Reihe 32 mit dem Balken 30 in Eingriff bringbar, um die Balken auf dem genannten Bewegungsverlauf vorwärts zu bewegen. Die Balken 30 werden an den breiten (4-Inch) Seiten aneinanderstoßend ausgerichtet. Derartig ausgerichtet wird die Balkenreihe 32 als Gruppe in der zu den breiten Holzseiten senkrecht liegenden Richtung geschoben, wobei sie in einer im Allgemeinen horizontalen Ebene an den links- und rechtsseitigen Schienen 34 gleiten. Es versteht sich aber, dass die Balken 30 auch anders ausgerichtet sein können (beispielsweise mit den schmäleren Enden aneinander anliegend), ohne dass der Schutzbereich der Erfindung verlassen wird. Die Schubvorrichtung 36 kann auch als Vorschubmechanismus bezeichnet werden, welche die Reihe 32 stromabwärts verschiebt und zulässt, dass an dem stromaufwärts gelegenen Reihenende ein neuer Balken aufgenommen wird. Wie nachfolgend beschrieben wird, führt eine Fördereinrichtung 40 Balken einer Ladestelle 42 zu, von wo sie einer nach dem anderen in die Reihe 32 eingespeist werden können.
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Die Balken 30 werden an einem ihrer Längsenden (in der 3 deren linksseitige Enden) gegen eine Führung oder einen Anschlag gestoßen, die hier durch eine Platte 44 gebildet wird, die als ”Nutzholzanschlag” bezeichnet werden kann, an dem jeder Balken anstößt, um endseitig ausgerichtet zu werden, und der die Balken entlang des Bewegungswegs führt. Wenn die Balken 30 entlang der Führungsschienen 34 vorwärts geschoben werden, werden die Balken mittels einer sich um eine quer zum Bewegungsverlauf liegenden Achse drehenden Säge 46 (beispielsweise eine Kreissäge) auf eine vorbestimmte Länge abgesägt. Die Säge besitzt ein Messer, das in einer senkrecht zu dem Balken 30 liegenden Ebene dreht, um Balkenenden, die sich wie dargestellt nach rechts zur Sage hin erstrecken, abzusägen. Die Säge 46 ist in einem Abstand zu der Platte 44 positioniert, der einer gewählten Länge für die Balken 30 entspricht oder etwas größer ist.
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Nachdem nun jeder Balken 30 mittels der Säge 46 auf die vorbestimmte Länge abgesägt wurde, bewegt er sich auf dem Bewegungsweg weiter, wobei seine beiden Enden durch zwei Formfräser 48 auf gegenüberliegenden Seiten des Wegs abgerundet (halbkreisförmig) werden. Jeder Formfräser 48 ist ein Rotationsfräser zum Fräsen der jeweiligen Enden jedes Balkens 30 in die gerundete Form. Die Formfräser 48 liegen auf gegenüberliegenden Seiten des Bewegungswegs einander direkt gegenüber, wobei die beiden Enden jedes Balkens 30 in einem einzigen Balkendurchgang gleichzeitig abgerundet werden. Es versteht sich, dass die Enden auch zu unterschiedlichen Zeiten gefräst werden können oder nur ein Ende gefräst wird, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Die linksseitige Führungsschiene 34, die Platte 44 und der linksseitige Formfräser 48 sind in Querrichtung verschiebbar, wobei sie auf einem Träger oder einem Schlitten 50, der in der 3 gestrichelt gezeigt ist, angebracht sind. Sie sind hin- und her bewegbar angebracht, damit sie gegenüber der rechtsseitigen Führungsschiene 34 und der Säge 46 (die in Querrichtung fixiert sind) einstellbar sind, um mit Balken 30 unterschiedlicher Länge in Anlage zu kommen. Dies schafft eine Quereinstellbarkeit, um Füllstäbe auf verschiedene Längen abzusägen und deren Enden abzurunden.
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Es wird nun vornehmlich auf die 4 und 5 Bezug genommen. Die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung, die das oben beschriebene Zurichten der Balken ausführt, umfasst die oben beschriebene Schubvorrichtung 36, die Platte 44, die Formfräser 48 und die Säge 46. Diese Bauelemente sind auf einem länglichen Rahmen angebracht, der allgemein mit dem Bezugszeichen 52 gekennzeichnet ist und der Teile hat, die als Vorderteil 53, als Hinter- oder Rückteil 54 und gegenüberliegende Enden 56 bezeichnet werden können. Der Rahmen 52 umfasst längliche Kastenträger 58, die auf Stützen 60 sich von einem Ende 56 zu dem anderen Ende an der Vorderseite 53 und der Rückseite 54 erstrecken. Eine Schiene 62 verläuft in Längsrichtung oberhalb eines der Träger 58 und besteht aus einem länglichen Winkeleisen, das mit dem First nach oben auf dem Träger angeordnet ist. Neben einem Ende 56 (in der 4 das rechtsseitige Ende) besitzt der Rahmen eine Balkenhandhabungseinrichtung 64, die auch als ortsfeste Balkenhandlingseinrichtung bezeichnet werden kann, umfassend einen Oberteil auf dem Rahmen 52. Eine Abdeckung 66 und eine Bedienungskonsole 67 sind auf dem Oberteil angebracht.
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Die genannte Trägereinheit oder der Schlitten 50 kann mit den hierauf befindlichen Komponenten auch als bewegliche Balkenhandhabungseinrichtung bezeichnet werden. Sie ist zur festen Balkenhandhabungseinrichtung 64 in Längsrichtung hin- und her bewegbar (entlang des Rahmens 52, d. h. von links nach rechts und umgekehrt), um Balken 30 auf verschiedene Langen, wie notwendig, abzusägen. Der Schlitten 50 besitzen mit Rillen versehene Räder 68, die auf der Schiene 62 laufen. Er ist gegenüber der ortsfesten Balkenhandhabungseinrichtung 64 hin und her bewegbar, im dem eine Kurbel 69 an dem vorderen Ende einer Querwelle (nicht gezeigt), die an den vorderen und hinteren Enden mit zwei der Räder 68 verzahnt sind, manuell betätigt wird. Der Schlitten 50 umfasst eine Feststelleinrichtung 70, um den Schlitten in irgendeiner Stellung, wo es gewünscht wird, zu blockieren.
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Der Rahmen 52 umfasst eine obere Führungsschiene 72 und eine untere Führungsschiene 74 (7), wobei der Balken 30, während er sich entlang des Bewegungsverlaufs bewegt, zwischen den Führungsschienen eingeklemmt ist. Die obere Führungsschiene 72 ist höheneinstellbar, um Balken unterschiedlicher Höhe aufzunehmen. Die Einstellbarkeit erfolgt durch manuelles Drehen der Kurbel eines Einstellmechanismus 75 (10). Entlang der oberen und unteren Führungsschienen 72, 74 sind Rückschlagzinken 76 angebracht, um zu verhindern, dass sich Balken 30 stromaufwärts bewegen (d. h. entgegengesetzt dem Pfeil A in 3). Jede Zinke 76 ist als zugespitzter Streifen ausgebildet, der mit den Balken 30 in Eingriff bringbar ist und ein stromabwärts gerichtetes Verschieben der Balken zulässt. Irgendeine stromaufwärts gerichtete Bewegung wird durch die Zinken 76 unterbunden, die dann beginnen, in den Balken 30 einzudringen. Es kann irgend eine Anzahl von Rückstellzinken 76 (enthaltend 0) vorhanden sein, ohne dass der Schutzbereich dieser Erfindung verlassen wird.
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Eine allgemein mit dem Bezugszeichen 80 gekennzeichnete Fördereinrichtung ist an dem Rahmen 52 zur Aufnahme von Balken 30 befestigt und führt jeden Balken aufeinanderfolgend der Ladestelle 42 zu, die neben dem stromaufwärts liegenden Ende des Bewegungswegs liegt. Die Fördereinrichtung 80 enthält ein linksseitiges Fördermittel (10) auf der bewegbaren Balkenhandhabungseinrichtung 50 und ein rechtsseitiges Fördermittel (7) an der ortsfesten Balkenhandhabungseinrichtung 64. Die links- und rechtsseitigen Fördermittel 80 sind im Wesentlichen identisch, so dass nachfolgend nur das rechtsseitige Fördermittel beschrieben wird, wobei klar ist, dass die Beschreibung auch auf das linksseitige Fördermittel zutrifft.
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Es wird nun auf 7 Bezug genommen. Jedes der links- und rechtsseitigen Fördermittel 80 umfasst ein Obertrum einer Endloskette 82. Die Kette 82 ist um zwei Kettenräder 84, ein Antriebsrad 86 und ein Schubrad 88 herumgewunden. Es versteht sich, dass andere Arten von Fördermittel, wie beispielsweise ein Gurt den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht verlassen. Überdies muss das Fördermittel keine sich bewegenden Teile umfassen, wie beispielsweise eine schwerkraftbetriebene Rutsche.
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Jede Kette kann in einem horizontalen Kanal 90 gleiten, der die Kette an ihrem Obertrum führt. Die Kette 82 ist eine herkömmliche Förderkette, die so groß und derart positioniert ist, dass sie etwas über die benachbarte Wand 92 vorsteht, so dass, wenn ein Bediener Balken 30 auf die Vorrichtung legt, die Balken auf den Ketten liegen und sich zwischen den links- und rechtsseitigen Ketten erstrecken. Die Fördereinrichtung bewegt sich in eine Richtung, um die Balken in der 7 von rechts nach links zu bewegen, und da beide links- und rechtsseitigen Ketten 82 gemeinsam angetrieben werden, bewegen sie sich mit gleicher Geschwindigkeit.
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Mit dem Bezugszeichen 94 ist allgemein ein Antrieb zum Treiben der beiden Ketten 82 der Fördeeinrichtung 80 gekennzeichnet. Der Antrieb 94 umfasst eine einzelne Langwelle 95 mit nichtrundem Querschnitt (beispielsweise rechteckiger Querschnitt), die sich von dem linken Ende zu dem rechten Ende des Rahmens 52 durch entsprechende nichtrunde Öffnungen in den Zahnrädern 86 hindurch erstreckt. Der Antrieb umfasst des Weiteren einen Elektromotor 96 (5) mit einem Getriebe 98 zur Drehzahlkontrolle. Die Welle 95 wird in Uhrzeigerrichtung (wie in 7 gezeigt) angetrieben, um die Zahnräder 84 in einer Richtung zu drehen, die die Bewegung in Zuführrichtung der Obertrums der Ketten 82 bewirkt. Die Antriebswelle 95 ist an den ortsfesten und den bewegbaren Balkenhandhabungseinrichtungen 64, 50 in Lager 99 gelagert. Es versteht sich, dass andere Ausgestaltungen eines Antriebs, wie beispielsweise ein Band, eine Kette oder eine Rundwelle den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht verlassen.
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Die Fördereinrichtung 80 führt die Balken 30 der Oberseite einer Führungsbahn 100 zu, die zwischen einer abwärts geneigten Kante des Wandteils 92 und einer bogenförmigen Halterung 2, die an dem Rahmen 52 befestigt ist, festgelegt ist. Die Führungsbahn 100 umfasst ein Magazin, das Schwerkraft gespeist wird, zum Aneinanderreihen von Balken 30 in vertikaler Ausrichtung, so dass sie bereit sind, einer nach dem anderen in die horizontale Reihe 32 eingeführt zu werden. Die Halterung 102 hält die Balken relativ zu der Führungsbahn 100 ausgerichtet, wenn sie von einer horizontalen in eine vertikale Lage kippen. Die Balken 30 werden zu einer Stelle am Grund der Warteschlange geführt, die auch als Ladestelle 42 bezeichnet werden kann, und die sich unmittelbar oberhalb der horizontalen Reihe 32 am stromaufwärts liegenden Ende befindet. Wenn die Warteschlange voll ist, kann die Fördereinrichtung 80 weiter laufen, wobei die Kette 82 unterhalb von im Wesentlichen sich nicht bewegenden Balken 30, die auf der Fördereinrichtung aufgereiht sind, durchrutscht.
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Die Schubvorrichtung 36 gelangt am stromaufwärts liegenden Ende der Reihe 32 mit den Balken 30 in Anlage und schiebt die Balkenreihe mit ausreichender Kraft stromabwärts, wobei genügend Kraft vorhanden ist, um die Reihe durch die Säge 46 und die sich drehenden Formfräser 48 durchzuschieben. Die Schubvorrichtung 36 umfasst eine im Wesentlichen flache Stange 104 (an jeder der beiden Handhabungseinrichtungen 50, 64 befindet sich eine), die durch zwei rechteckige Führungskonsolen 106 (7) verschiebbar gehalten werden. Die Stange 104 ist dünn und zum in Anlage gelangen mit den Balken 30 ausgerichtet und weist eine entsprechende Größe auf. Andere Ausgestaltungen, Größen oder Formen verlassen nicht den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Die Schubvorrichtung 36 bewegt sich hin und her zwischen einer ausgefahrenen Stellung (8), in welcher die Stange 104 an dem stromaufwärts gelegenen Ende der Reihe 32 mit einem Balken 30 in Anlage gelangt, um die Balkenreihe entlang des Bewegungsverlaufes stromabwärts zu bewegen, und einer eingefahrenen Stellung (9), in der die Stange derart eingezogen ist, dass eine Öffnung frei bleibt, so dass ein Balken an der Ladestelle 42 an dem stromaufwärts gelegenen Reihenende eingeführt werden kann. Der in der Schlange in der Ladestelle befindliche Balken 30 fällt durch Schwerkrafteinwirkung in die Reihe herunter. In der 7 ist eine Zwischenstellung der Schubvorrichtung 36 gezeigt. Ein herkömmlicher Grenzschalter 110 (9) ist zum Erfassen des Vorhandenseins eines Balkens 30 am stromaufwärtsliegenden Ende der Reihe vorhanden. Wenn kein Balken 30 in die Reihe herunterfällt, wird der Grenzschalter den Motor 96 abschalten, da in der Führungsbahn 100 keine weiteren Hölzer aufgereiht sind. Es erfolgt für jeden Balken 30, der in die Reihe 32 abgelegt wird, eine Hin- und Herbewegung der Schubvorrichtung 36 in die ausgefahrene Stellung.
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Die Schubvorrichtung 36 umfasst ferner eine Drehscheibe 112, die mit dem Schubrad 88 verbunden ist, welches durch die Kette 32 angetrieben wird und hiermit kämmt. Die Scheibe 112 besitzt einen außermittig angebrachten Kurbelzapfen 114, der an einer Verbindungsstange 116 angebracht ist, wobei die Verbindungsstange mit der Stange 104 verbunden ist, um die Stange hin- und herzubewegen. Bezeichnenderweise wird die Schubvorrichtung 36 von dem gleichen Antrieb 94 wie die Fördereinrichtung 80 angetrieben. Die Welle 95 dreht das Antriebsrad 86, um die Kette 82 zu treiben, die wiederum das Schubrad 88 antreibt. Der Vorschub der Balken 30 ist in Bezug auf das Ablegen jedes neuen Balkens in der Reihe 32 präzise getimt.
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Es wird nun Bezug genommen auf 10–12. Der Formfräser 48 oder Zerspanwerkzeug zum Abrunden der Enden der Balken 30, wenn sich diese vorwärts bewegen, besitzt eine Nabe 120 mit sechs Messerarmen, die sich von der Nabe in nichtradialen Ebenen in einer im Wesentlichen spiralförmigen Ausgestaltung nach außen erstrecken. Es sind drei obere Messerarme 322 zum Formfräsen der oberen Abschnitte der beiden Enden und drei untere Messerarme 124 zum Formfräsen der unteren Abschnitte der Enden vorhanden. Jeder Arm 122, 124 besitzt ein hieran befestigte Hartmetallblättchen 126, das eine Schneidkante zum Abrunden mittels Fräsen aufweist. Eine konkave Ausnehmung 128 ist im Wesentlichen entlang der Nabe 120 ausgebildet, beabstandet zwischen den oberen und unteren Messerarmen 122, 124. Der Formfräser 48 ist auf der Welle 130 (10) verkeilt, die sich von einem Elektromotor 132 nach unten erstreckt, der zum Drehen des Formfräsers mit relativ hoher Geschwindigkeit betreibbar ist. Der Motor 132 und ein Lager (nicht gezeigt) für das untere Ende der Welle 130 sind an der Lager-Motor-Einheit bezüglich des Rahmens 52 horizontal und vertikal einstellbar angebracht, um den Formfräser genau einjustieren zu können. Es versteht sich, dass die Ausgestaltung des Formfräsers als auch das allgemeine Verfahren zum Befestigen und Drehen des Formfräsers oder dessen Anordnung verschieden sein kann, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Die Schneidplättchen 126 des Formwerkzeuges 48 üben auf jeden Balken 30 in einer quer zu dessen Bewegungsrichtung liegende Richtung Kraft aus. Wenn der Formfräser 48 das Material vom Balken (11) herausfräst, befindet sich der Messerarm 122 gegenüber dem Messerarm 124, der anfänglich den Balken fräste, in seiner Drehbewegung in einer Stellung, in der er gegenüber dem Balken in einer seitlich nach außen gerichteten Richtung reisst. Demzufolge hat der Balken 30 die Tendenz, sich seitwärts nach außen zu bewegen, weg von der ausgerichteten Balkenreihe 32 in zwischen den oberen und unteren Messerarmen 122, 124 befindliche Position.
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Am Rahmen 52 ist auf jeder Seite ein Anschlag 140 angebracht, um eine Bewegung der Balken 30 in einer im Wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung liegenden Richtung zu verhindern, wenn das Formwerkzeug oder der Fräser 48 das Balkenende zerspant. Der Anschlag 140 ist unmittelbar neben dem Bewegungsweg angeordnet und zum in Kontakt gelangen mit dem Balkenende 30 ausgebildet, wenn sich der Balken in Querrichtung bewegen sollte. Der Anschlag ist zwischen den Führungsschienen 72, 74 angehoben positioniert und seitlich versetzt dazu angeordnet. Der Anschlag 140 besitzt im Wesentlichen flache, horizontale obere und untere Flächen 142, 144 und ein stromabwärts liegendes Ende 146, das sich in eine Position in der konkaven Ausnehmung 148 des Formwerkzeuges oder des Fräsers 48 erstreckt, ohne dass der Formfräser berührt wird, so dass der Formfräser ohne mit dem Anschlag in Kontakt zu kommen frei drehen kann. Das stromabwärts liegende Ende 146 des Anschlags 104 ist nahe der Nabe 120 des Formfräsers angeordnet, wobei der Abstand zwischen dem stromabwärts liegenden Ende und der Nabe geringer ist als die Breite des Balkens 30, so dass der Balken daran gehindert wird, sich zwischen den Anschlag und den Formfräser zu bewegen. Der Abstand zwischen dem stromabwärts liegenden Ende 146 des Anschlags und der Nabe 120 beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 Inch.
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Der Anschlag 140 besitzt einen ersten Seitenrand 148 (11), der dem Bewegungsweg zugewandt ist und der im Wesentlichen parallel zu dem Bewegungsweg verläuft. Dieser Rand ist im Wesentlichen flach und mit den Balken 30 in Kontakt bringbar, um eine seitliche Bewegung zu verhindern. Der Anschlag 140 hat einen zweiten Seitenrand 150, der dem Formwerkzeug oder Fräser 148 zugewandt ist und abgeschrägt ist (11), um zu vermeiden, dass sie mit dem Formfräser in Berührung gelangt, wenn sich der Formfräser dreht, wobei er aber in dessen unmittelbarer Nähe verbleibt. Der Anschlag 140 kann andere Formen oder Größen besitzen und es können zusätzliche Anschläge an anderen Stellen entlang des Bewegungsverlaufes vorhanden sein, ohne dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Unter Berücksichtigung der obigen Erläuterungen ist es offensichtlich, das verschiedene Ziele der Erfindung erreicht werden und weitere vorteilhafte Ergebnisse erhalten werden.
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Wenn Bauelemente der vorliegenden Erfindung oder deren bevorzugte Ausführungsform(en) eingeführt werden, sollen die Artikel ”ein”, ”eine”, ”die” und ”dieses” eines oder mehrere der Elemente kennzeichnen. Die Ausdrücke ”umfassend”, ”enthaltend” und ”aufweisend” bedeuten, dass etwas enthalten ist und bedeuten jedoch auch, dass weitere Elemente oder andere als die aufgelisteten Elemente enthalten sein können.
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Da verschiedene Änderungen in den obigen Ausgestaltungen ausgeführt werden können, ohne dass der Schutzbereich verlassen werden muss, ist es angedacht, dass alles gemäß der obigen Beschreibung oder in den beigefügten Zeichnungen Gezeigte als lediglich beispielhaft und nicht beschränkend anzusehen ist.
