DE1226772B - Verfahren und Werkzeug beim Schaelen von Furnier od. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B271

Deutsche Kl.: 38i-2

Nummer: 1226 772

Aktenzeichen: A 438461 c/38 i

Anmeldetag: 17. August 1963

Auslegetag: 13. Oktober 1966

Beim Schälen von Furnier von einem Baumstamm wurde bis jetzt gewöhnlich ein Stamm wie in einer Drehbank zwischen zwei umlaufende Spitzen oder Spindeln eingespannt, von denen wenigstens die eine, doch gewöhnlich beide, mit Mitnehmerklauen versehen sind, die in die entsprechenden Stirnflächen des Stammes eingreifen. Damit das erförderliche Drehmoment auf den Stamm übergeführt werden kann, ohne daß zu große Schubkräfte, die dazu führen können, daß der Stamm in einem frühen Stadium rissig wird und ein großer Teil desselben daher nicht genutzt werden kann, im Stamm zwischen dessen Stirnflächen aufkommen, werden gewöhnlich beide Drehbankspindeln angetrieben. Dies kann entweder durch einen für beide Spindeln gemeinsamen Antriebsmotor erfolgen, wobei ©ine verhältnismäßig komplizierte mechanische Kraftüberführung zwischen den Spindeln erforderlich wird, oder, wie in letzter Zeit vorgeschlagen wurde, durch zwei separate Antriebsmotoren, einen für jede Spindel, was ebenfalls korn- pliziert ist.

Von den Spindeln, zwischen denen der Stamm in der Drehbank eingespannt ist, ist gewöhnlich die eine fest und die andere in axialer Richtung beweglich. Beim Einspannen wird die axial bewegliche Spindel gegen die eine Stirnfläche des Stammes verschoben, z. B. auf hydraulischem oder mechanischem Wege, so daß die Klauen dieser Spindel in die genannte Stirnfläche eindringen, während der ganze Stamm axial verschoben wird, so daß die Klauen der anderen Spindel in die entgegengesetzte Stirnfläche des Stammes eindringen. Wie tief die verschiedenen Klauensätze in die entsprechenden Stirnflächen eindringen, ist davon abhängig, wie weich oder hart die beiden Stirnflächen sind. Ist die eine härter als die andere, dringen die Klauen natürlich weniger tief in diese harte Fläche als in die andere ein (natürlich unter der Voraussetzung, daß beide Klauensätze gleich sind). Da man unter allen Bedingungen eine gewisse konstante Furnierbreite sicherstellen möchte, muß Rücksicht auf die Variationen in der axialen Lage des Stammes genommen werden, zu der die verschiedene Eindringtiefe der Klauen Anlaß gibt. Dies bedeutet, daß die Endpartien des Stammes nicht ausgenutzt werden können, woraus sich somit ergibt, daß ein wesentlicher Materialverlust entsteht.

Wenn es gilt, grobe Stämme zu schälen, wird beim Schälen des äußeren Teiles des Stammes das auf den Stamm übergeführte Drehmoment groß, und die Mitnehmerklauen müssen dann auch mit einem großen Durchmesser oder mit radialer Erstreckung ausgeführt werden. Da das Schälen aufhören muß, bevor Verfahren und Werkzeug beim Schälen von
Furnier od. dgl.

Anmelder:

AB Jönköping-Vulcan, Jönköping (Schweden)

Vertreter:

Dr. W. Andrejewski, Patentanwalts

Essen, Rettwiger Str. 36

Als Erfinder benannt:

Walter Thulin,

Nils Hugo Sarv, Jönköping (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 12. September 1962 (9835)

das Schälmesser die Klauen berührt, wird der Durchmesser des als Abfall zu betrachtenden Drehkerns auch groß sein. Damit kein unnötiger Materialverlust aus diesem Anlaß entsteht, hat man doppelte Klauensätze, nämlich einen radialen äußeren Satz und einen radialen inneren Satz> an der einen Drehspindel vorgesehen, wobei der äußere Klauensatz während des Schälens von seiner Arbeitsstellung axial nach außen vom Stamm weg in eine unwirksame Stellung verschoben wird, bevor das Furniermesser den Abstand von der Rotationsachse der Drehbank erreicht hat, welcher der radialen Erstreckung des Klauensatzes entspricht. Wenn dieser äußere Klauensatz entfernt wird, wird der axiale Druck auf den Stamm an der einen Stirnfläche auf einen Klauensatz, anstatt auf zwei verteilt zu sein, konzentriert. Dies bedingt eine weitere axiale Verschiebung des Stammes, so daß der Verlust, bedingt durch mangelhafte Ausnutzung der Endpartien des Stammes, weiter steigt, da der Spielraum für die Variationen in der axialen Lage des Stammes größer gehalten werden muß.

Damit das große Drehmoment, das insbesondere beim Schälen von sehr groben Stämmen erforderlich wird, von den Mitnehmerklauen auf den Stamm übergeführt werden kann, müssen auch die inneren Mitnehmerklauen eine ansehnliche radiale Erstreckung haben, was großen Materialverlust auch bei Stämmen mit gutem Kernholz bedingt, und außerdem muß der axiale Druck, mit dem die Klauen die Stirnflächen des Stammes drücken, sehr hoch sein, in einer Größenordnung von mehreren tausend Kilopond. Wenn

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das Kernholz weniger gut ist, was bedeutet, daß es geringe Druckfestigkeit hat, oder wenn der Stamm Risse aufweist oder durch Fäulnis od. dgl. angegriffene Stellen, wird der Stamm vom großen axialen Druck verbogen, schon bevor das Schälen abgebrachen werden muß, damit das Schälmesser mit den festen Klauen nicht in Berührung kommt, und dieser Umstand bedingt weiteren Materialverlust.

Ein allgemeiner Zweck'mit der Erfindung ist daher, die vorbeschriebenen Nachteile beim Furnierschälen zu beseitigen und eine bessere Ausnutzung des Stammes zu ermöglichen.

Zweck der Erfindung ist, ferner das Schälen von Furnier zu ermöglichen, ohne daß der Stamm mit erheblichem axialem Druck während des Schalens belastet, wird, den. Durchmesser des Drehkerns oder Zentrumklotzes zu vermindern, der nach dem Schälen verbleibt, d. h. eine verbesserte Ausnutzung des Stammes im Hinblick auf seine radiale und axiale Ausdehnung zu erzielen, schließlich die Drehung des Stammes dadurch zu. vereinfachen, daß die Überführung großer Drehmomente auf diesen durch Verzicht auf einen zweiseitigen Antrieb verbessert "wird.

Die Erfindung bezweckt auch, ein Verfahren bei der Furruerschälungaufzuzeigen, das eine mechanisch einfachere Konstruktion ermöglicht und welche die Voll- oder Halbautomatisierung des Furnierschälens erleichtert.

Beim Zentrieren des Stammes ist man bis jetzt gewöhnlich vom Kreis, den der Stamm umschreibt, ausgegangen, oder richtiger gesagt, von der zylindrischen Mantelfläche, die von außen die Mantelfläche des Stammes tangiert, da eine manuelle oder halbautomatische Zentrierung mit Vorrichtungen ausgeführt wurde, welche die Mantelfläche des Stammes von außen abtasten. Dieses Verfahren ist jedoch weniger geeignet, da ein radial hervortretender Vorsprung des Stammes bedingt, daß der Mittelpunkt des umschreibenden Kreises in Richtung des Vorsprunges sich verschiebt. Wenn eine solche Zentrierung des Stammes verwendet wird und der Stamm unrund ist, muß folglich-ein verhältnismäßig großer Teil des Stammes- abgeschält werden, bevor ein zusammenhängendes-Furnier beim Schälen erhalten wird.

Ein anderer besonderer Zweck mit der Erfindung ist daher auch noch, das Zentrieren des Stammes im Hinblick auf den Kreis zu erleichtern, der in die eine Stirnfläche des Stammes eingesehrieben werden kann, was auch eine bessere Ausnutzung des Stammes im Hinblick auf seine radiale Ausdehnung mit sich bringt.

Nach der Erfindung soll dünneres Furnier als Streiehholzfürnier, z. B. Schachtelfurnier und anderes kontinuierliches Furnier, von einem so großen Teil des Stammes wie möglich geschält werden.

Das Einspannen eines-Stammes in die Furnierschälmaschine soll vereinfacht, d. h. die Zeit und die Arbeit auf ein Minimum verkürzt werden, die für eine solche Einspannung erforderlich sind.

Em noch weiterer Zweck ist ferner die Rücksiehtnähme auf durch Fäulnis od. dgl. beschädigte oder Risse-aufweisende Teile des Stammes beim Einspannen desselben in einer Furnierdrehbank zu erleichtern..

Diese und andere Zwecke der Erfindung werden in der Hauptsache dadurch erreicht, daß eine durchgehende, sich vorzugsweise in der Längsrichtung des Stammes erstreckende Öffnung durch den Stamm gebohrt wird- und daß ein. mit Mitnehmern, Zentriermitteln und Kupplungselement versehener Dorn in die Öffnung des Stammes unter gleichzeitigem Eingriff der Mitnehmer eingeführt wird, wonach er mit dem Stamm in die Furnierschälmaschine unter Kupplung mit deren Antriebseinrichtung zwischen die Drehspindel eingesetzt wird.

Ein Dorn, insbesondere zum Drehen eines Baumstammes zur Durchführung des Verfahrens, wird in der Hauptsache gekennzeichnet durch einen zylindrischen Körper mit einer Anzahl zum Eingriff mit dem Stamm bestimmter Mitnehmer, durch zwei koaxiale Lagerzapfen mit Zentriermitteln und durch wenigstens ein Kupplungselement.

Weitere Kennzeichen und Vorteile des Verfahrens und des Dorns nach der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die schematisch und als nicht begrenzendes Ausführungsbeispiel einen Dom nach der Erfindung zeigen.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Röhrenbohrer mit einer im Bohrer angeordneten Schraubenspirale oder Förderschraube sowie einen für den Stamm bestimmten Tisch;

F i g. 2 zeigt teilweise im Schnitt den einen Endteil des Domes;

Figv3 veranschaulicht teilweise im Schnitt den entgegengesetzten Endteil des Domes gemäß F i g. 2;

Fig. 4 stellt einen Schnitt gemäß der LinieTV-IV in F i g. 2 dar;

Fig. 5 ist eine Fig. 3 entsprechende Endansicht von rechts.

Bei Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird erst eine durchgehende Öffnung durch den Stamm gebohrt, vorzugsweise in seiner Längsrichtung. Wenn es die Lagenwahl der Öffnung gilt, so ist man bestrebt, soviel wie möglich Furnier, möglichst zusammenhängendes Furnier, von dem nicht gebohrten Teil des Stammes zu schälen. Dieses bedeutet normal, daß man die Öffnung durch das Kernholz des Stammes bohrt, das sich zum Furnierschälen nicht eignet, in jedem Fall nicht zum Schälen von zusammenhängendem Furnier, und das außerdem oft mehr oder weniger verfault ist. Wenn der Stamm wenigstens ungefähr rotationssymmetrisch ist, soll das Bohrloch daher gewöhnlich im Hinblick auf den in die eine Stirnfläche des Stammes eingeschriebenen Kreis zentriert werden. Um ein solches Zentrieren zu erleichtem, können an dem Tisch, der den Stamm während des Bohrens trägt, eine Serie konzentrischer Kreise vorhanden sein, deren Mittelpunkt in der Rotationsachse liegt. Der Stamm wird dann nach Außenmaß im Verhältnis zu diesen Kreisen angepaßt, wobei man von lokalen hervortretenden Vorsprüngen des Stammes absieht.

Wenn andererseits Risse und/oder durch Fäulnis angegriffene Teile an der Seite des Kernes vorhanden sind, bedingt dies, daß die Öffnung exzentrisch im Verhältnis zum Kern gebohrt werden muß, damit das Schälen soweit wie möglich vollzogen werden kann, ohne daß der Stamm platzt und damit man die größtmögliche Menge vorzugsweise zusammenhängendes Furnier vom Stamm erhält.

Beim Bohren, das vorzugsweise mit einem Bohrer gemäß F i g. 1 durchgeführt wird, wird der Stamm auf einen Tisch! gestellt, der eine Öffnung 2 hat, die koaxial mit der Rotationsachse des Bohrers ist und einen größeren Durehmesser als der des größten vor-

kommenden Bohrers hat, sowie vorzugsweise auch Stifte 3, die das Festhalten des Stammes erleichtern. Beim Bohren wird erst ein Bohrer mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser verwendet. Reicht dieser Bohrer nicht aus, um Fäulnis oder aus anderem Grunde weiches (Kern-) Holz zu beseitigen, wird die gebohrte Öffnung mittels eines oder gegebenenfalls mehrerer weiterer Bohrer mit größerem Durchmesser ausgebohrt, bis das die Öffnung umgebende Holz genügend hart ist, um dem beim Furnierschälen aufkommenden Drehmoment zu widerstehen.

Der in F i g. 1 aufgezeigte Röhrenbohrer umfaßt ein Rohr 4, in dessen einem Ende eine mit Schneide oder Zähnen 5 versehene Bohrkrone 6 eingeschraubt oder auf andere Weise befestigt ist, z. B. durch Schweißung. Das entgegengesetzte Ende des Rohres 4 ist dazu bestimmt, mittels z. B. einer Spannhülse an eine (nicht gezeigte) zum Antrieb bestimmte, vorzugsweise rohrförmige Spindel in einer Bohrmaschine gekoppelt zu werden.

Wie aus Fig.! hervorgeht, ist die Bohrkrone 6 mit zwei spanbrechenden Messern 7 versehen, von denen sich jedes von der Rotationsachse des Bohrers bis zum Umfang erstreckt, und die, vorzugsweise radial verlaufend, an der Rohrwand der Rohrkrone 6 mittels Schraube 8 und/oder Schweißung befestigt sind. Die Schneiden der Messer 7 befinden sich auf einem axialen Niveau, das zwischen den höchsten Stellen der Zähne 5 und den niedrigsten Stellen der zwischen den Schneiden befindlichen Zahnlücken liegt. Die Messer 7 treten von einem an den beiden zusammenhängenden Messern befestigten, zentralen Zapfen 9 hervor, dessen oberer Teil eine Hülse 10 ist.

In der Hülse 10 ist das zu einem Zapfen 12 geformte untere Ende einer Sehraubenspirale 13 drehbar gelagert. Die Sehraubenspirale 13 passiert den ganzen Röhrenbohrer und tritt oberhalb des oberen Randes des Rohres 4 heraus, wie in F i g. 1 schematisch gezeigt ist. Die Bohrmaschine, in die der Bohrer eingespannt werden soll, ist daher mit einem mit dem Bohrer koaxialen, durchgehenden Kanal versehen, an den eine zum Wegführen der Späne dienende Rinne sich anschließt. Die Sehraubenspirale 13 ist oberhalb der Rohrwand 4 mit einem oder mehreren Stiften 14 versehen, die in Nuten od. dgl. in der Bohrmaschine eingreifen und verhindern, daß die Sehraubenspirale sich im Verhältnis zu den festen Teilen der Bohrmaschine dreht. Während des Bohrens wird folglich die Sehraubenspirale 13 im Verhältnis zum Bohrer im übrigen mit dessen Drehzahl sich scheinbar drehen, wobei die von der Schneide 5 und den Messern 7 erzeugten Holzspäne von der als Förderschraube dienenden Spirale 13 durch die Bohrerröhre 4 und den Kanal in der Bohrmaschine zur Wegführungsrinne nach oben geführt werden. Diese können danach aufgesammelt und auf Wunsch als Brennstoff verwendet werden.

Nachdem die Öffnung durch den Stamm gebohrt worden ist, wird als Vorbereitung zum Schälen ein Dorn eingeführt, der in F i g. 2 bis 4 im Schnitt veranschaulicht ist. Der Dorn gemäß F i g. 2 bis 5 weist einen im wesentlichen zylindrischen Mittelteil auf, der in der gezeigten Ausführungsform hohl ist und aus einem Mantel 16 mit an diesem festgeschweißten oder auf andere Weise befestigten Stirnwänden 17 a, 17 & besteht. Eine Anzahl radial hervortretender, in der Axialebene gelegener Flansche 18, die als Mitnehmer für den Stamm dienen, sind gleichzeitig mit dem Mantel verbunden und an ihrem Ende abgeschrägt, damit der Dorn leichter in den Stamm eingeführt werden kann, der, durch die Flansche 18 bedingt, an der Umdrehung des Domes teilnimmt.

Der Dorn ist an seinem einen Ende mit einem mit dem zylindrischen Mittelteil koaxialen Zapfen 19 (F i g. 3 und 5) versehen, der fest in der Stirnwand 17 a sitzt und dessen Ende ein zum Zusammenwirken mit einer zweckmäßigerweise drehbaren Schälmaschinenspindel oder -dübel bestimmte, konische Zentrierbohrung 20 aufweist.. Ferner hat der Dorn an seinem entgegengesetzten Ende einen mit dem Zapfen 19 koaxialen Zapfen 22 (F i g. 2 und 4), der fest in der Stirnwand 17 & sitzt. Der Zapfen 22 hat nahe der Stirnwand 17 & einen Wellenbund 23, der mit einem Ausschalter zusammenwirkt, um das Schälen abzubrechen, wenn der Stamm auf einen im voraus bestimmten Durchmesser heruntergeschält ist, damit das Schälmesser nicht in Berührung mit den Flanschen 18 kommt. Bei dem oder den kleinsten Dornen ist der Wellenbund 23 mit einer Nut 24 mit geringerem Durchmesser versehen, um bei Bedarf den Ausschalter aus dem Wellenbundbereich bringen zu können. Bei dem oder den kleinsten Dornen ist der Wellenbund 23 mit einer Nut 24 mit geringerem Durchmesser versehen, um den Ausschalter unbetätigt zu lassen und so das Schälen bis auf den kleineren Durchmesser des Domes einschließlich seiner Flansche 18 durchführen zu können.

Der Zapfen 22 hat femer eine Lagerfläche 25, die dem Zapfen 19 entspricht und zweckmäßig den gleichen Durchmesser wie dieser aufweist. Auf den Lagerflächen 19,25 ruht der Dom mit dem Stamm bei seiner Beförderung zu und/oder von der Furnierschälmaschine. Außerhalb der Lagerfläche 25 ist das Ende des Zapfens 22 zu einer Kupplungshälfte mit radial hervortretenden, in axialer Richtung sich erstreckenden Flanschen 26 ausgebildet, die durch Lücken 27 (F i g. 4) getrennt und deren äußere Enden gerundet und abgeschrägt sind. Diese Kupplungshälfte soll mit einer (nicht gezeigten) antreibenden Kupplungshälfte gekuppelt werden, die koaxial zu der mit der Zentrierbohrung 20 zusammenwirkenden Schälmaschinenspindel liegt und die einen Zahnkranz oder eine Zahnhülse mit inwendigen, den Lücken 27 entsprechenden Zähnen und inwendigen, den Flanschen 26 entsprechenden Nuten hat.

Für die Durchführung des Schälens wird der Dorn mit dem aufgesetzten Stamm zwischen ein Paar schwenkbare Arme eingeführt, von denen er getragen wird. Der eine Arm ist mit einer konischen, axial verschiebbaren Spitze oder Spindel versehen, die in die konische Zentrierbohrung 20 im Zapfen 19 eintritt und den Dorn mit dem aufsitzenden Stamm (nach links gemäß F i g. 2 und 3) verschiebt, so daß die angetriebene Kupplungshälfte 26, 27 mit der treibenden HäUte in Eingriff kommt, die in dem anderen Arm angeordnet ist.
Die vorbeschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform ist natürlich nur als ein nicht begrenzendes Beispiel zu betrachten und kann in seinen Einzelheiten auf mehrere Arten innerhalb des Rahmens folgender Ansprüche abgeändert werden. Trotzdem beispielsweise das Schälen, wie oben vorausgesetzt wird, in einem Arbeitsgang in einer Furnierschälmaschine erfolgt, wird es in der Praxis vorzugsweise in mehreren Arbeitsgängen in verschiedenen Furnierschälmaschinen (Drehbänken) vorgenom-

men. In der ersten Furnierschälmaschine wird der Stamm saubergeschält, so daß er zylindrisch wird. Dieses angeschälte. Furnier ist vorzugsweise Streichholzfurnier, das verhältnismäßig dick ist. Nach diesem Schälen wird der saubergeschälte Stamm auf den Lagerflächen 19, 25 ruhend (rollend) zu einer oder mehreren anderen Furnierschälmaschinen übergeführt, in denen z. B. dünneres Furnier für Außenschachteln oder Innenschaehteln geschält wird, und dann schließlich zu einer Furnierschälmaschine, in welcher der nutzbare Teil des Kernholzes zu Zündholzfurnier geschält wird.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren beim Schälen von Furnier od. dgl. von einem Baumstamm in einer Furnierschälmaschine, dadurehgekennzeichnet, daß eine durchgehende, sich vorzugsweise in der Längsrichtung des Stammes erstreckende Öffnung durch den Stamm gebohrt wird und daß ein mit Mitnehmern, Zentriermittel und Kupplungselement versehener Dorn in die Öffnung des Stammes unter gleichzeitigem Eingriff der Mitnehmer eingeführt wird, wonach er mit dem Stamm in die Furnierschälmaschine unter Kupplung mit deren Antriebseinrichtung zwischen die Drehspindei eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung durch den Kern des Stammes gebohrt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch im Verhältnis zu einem in die eine Stirnfläche des Stammes eingeschriebenen Kreis zentriert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrloch durch einen minderwertigen, z: B". geplatzten oder durch Fäulnis angegriffenen Teil des Stammes gebohrt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Furnierschälen in einer Furnierschälmaschine begonnen wird und daß der nur angeschälte Stamm einschließlich des in ihn eingeführten Domes -danach zum Furnierbandschälen in eine andere Furnierschähnaschine übergeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Furnier, vorzugsweise verschieden dickes Furnier, vom gleichen Stamm unter Verwendung eines und desselben Domes in drei oder mehr getrennten Furnierschälmaschinen geschält wird.

7. Dorn, insbesondere zum Drehen eines Baumstammes zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Körper (16, 17 a, 17 &) mit einer Anzahl von zum Eingriff mit dem Stamm bestimmten Mitnehmern (l8) durch zwei zueinander koaxiale Lagerzapfen (19, 25) mit Zentriermittel (20) und durch wenigstens ein Kupplungselement (27, 28).

8. Dom nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch schmale, langgestreckte Flansche (18) als Mitnehmer, die aus der Mantelfläche (16) des zylindrischen Körpers hervortreten und sieh parallel zu dessen Längsachse erstrecken.

9. Dorn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe der Flansche (18) in Richtung zur einen Stirnfläche des zylindrischen Körpers (16, 17 a, 17 b) abnimmt.

10. Dorn nach Ansprach 7, gekennzeichnet durch einen Wellenbund (23) mit solchem Außendurchmesser, daß er einen sieh zusammen mit dem Schälmesser dem Dorn nähernden Ausschalter zum rechtzeitigen Abbruch des Schälens betätigen kann, bevor das Schälmesser mit dem Dom in Eingriff kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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