DE19511626A1

DE19511626A1 - Verfahren zum Betreiben einer Furnierschälvorrichtung und Furnierschälvorrichtung

Info

Publication number: DE19511626A1
Application number: DE19511626A
Authority: DE
Inventors: Gary W Ely
Original assignee: Coe Manufacturing Co
Current assignee: Coe Manufacturing Co
Priority date: 1994-05-05
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1995-11-09
Also published as: ITRM950188A0; IT1278473B1; CA2144120A1; US5452220A; FI951048A; FI951048A0; CA2144120C; ITRM950188A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Be treiben einer Furnierschälvorrichtung und eine Furnier schälvorrichtung.

Das Verfahren und die Furnierschälvorrichtung dienen zum Schälen von Holzfurnierlagen von einem sich drehenden Stamm mittels eines Schälmessers und eines Druckelements, das die Seite des Stammes kurz vor dem Messer eingreift.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine automatische Steuervorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Ein stellen der Höhe des Druckelements oberhalb des Schälmes sers während des Schälens als Antwort auf eine Verringe rung des Stammdurchmessers. Auf diese Weise werden die zwei Furnieraustrittsspalte zwischen dem Druckelement und dem Messer und zwischen dem Druckelement und dem Messer rückenelement automatisch auf eine Breite gehalten, die im wesentlichen dieselbe oder etwas größer als die Fur nierwegbreite ist, die der Dicke des Furniers plus einem Zwischenraum mit einer vorherbestimmten Größe entspricht. Diese automatische Steuerung verringert die vertikale Höhe des Druckelements und positioniert das Druckelement so dicht wie möglich an dem Messer, wodurch die Qualität des Furniers verbessert wird, weil ein derartiges Druckelement gegen den Stamm näher an dem Messer drückt, um besser die Holzoberfläche eines derartigen Stammes, wenn sie von dem Messer geschnitten wird, zu unterstützen und stabilisie ren.

In US-Patent Nr. 4,979,120 von Gary W. Ely, das am 18. De zember 1990 erteilt wurde, ist vorgeschlagen worden, eine Furnierschälvorrichtung mit einem Computersteuersystem für eine automatische Einstellung des Stellwinkels des Schäl messers während des Schälens als Antwort auf Änderungen der Position des Messerträgers entsprechend einer Reduzie rung des Stammdurchmessers zu versehen. Das Steuersystem schließt einen Digitalcomputer mit einem Speicher ein, in dem eine Mehrzahl von Datentabellen mit verschiedenen Mes serstellwinkelprofilbereichen für verschiedene Holzarten gespeichert ist. In diesem Patent wird der Messerwinkel mittels einer Exzenterrolle eingestellt, die in der Höhe von einem Exzenter relativ zu einem Stellwinkelschieneex zenterelement, wo entlang die Exzenterrolle und der ver bundene Messerträger sich während des Schälens bewegen, eingestellt wird. Es war vorher in US-Patent Nr. 4,708,180 von Browning et al., das am 24. November 1987 erteilt wurde, vorgeschlagen worden, ein Furnierschälsystem mit einer automatischen Messerspalteinstellung während des Schälens durch Bewegen des Druckelements der Schälvorrich tung in verschiedene horizontale Spaltabstände zwischen dem Messer und dem Druckelement während des Schälens mit tels eines Computersteuersystems als Antwort auf eine Ver ringerung des Stammdurchmessers und Änderungen des Messer stellwinkels bereitzustellen.

Es ist früher auch Praxis gewesen, die Höheneinstellung des Druckelements relativ zu der Messerklinge auf eine vorherbestimmte Position vor dem Schälen manuell einzus tellen. Jedoch gab es vorher keine automatische Einstel lung der Höhe des Druckelements relativ zu dem Schälmesser während des Schälens wie in der Weise der vorliegenden Erfindung. Diese bisherige Schälvorrichtung mit einer ma nuellen Einstellung der Druckelementhöhe weist den Nach teil auf, daß die Höhe des Druckelements relativ zu dem Messer auf eine höhere Position eingestellt werden muß, als notwendig ist, als für einen geeigneten Furnieraus trittsspalt für kleine Stammdurchmesser notwendig ist, aber eine derartige voreingestellte Höhenposition höher ist, als für große Stammdurchmesser notwendig ist. Als ein Ergebnis ist das Druckelement eine größere Entfernung von dem Messer als für ein Schälen von großen Stammdurchmes sern notwendig ist, positioniert, was die Qualität des von dem Stamm geschälten Furniers reduziert.

Es ist auch in US-Patent Nr. 4,893,663 von Gary W. Ely, das am 16. Januar 1990 erteilt wurde, vorgeschlagen wor den, ein Computersteuersystem und Verfahren zum automati schen Einstellen des Schälmesserstellwinkels, des horizon talen Spaltabstands zwischen dem Druckelement und dem Mes ser sowie der radialen Positionen der Kernantriebsrollen und Stützrollen an dem Stamm als Antwort auf eine Verrin gerung des Stammdurchmessers und Änderungen der Oberflä chentemperatur des Stammes zur Verfügung zu stellen. Je doch gibt es keine Bereitstellung einer automatischen Ein stellung der Höhe des Druckelements relativ zu der Messer klinge während des Schälens, um die Qualität des Furniers in der Weise der vorliegenden Erfindung zu verbessern.

Es ist entdeckt worden, daß es wünschenswert ist, das Druckelement an der untersten möglichen Höhenposition re lativ zu dem Schälmesser zu positionieren, um das Druck element den Stamm dicht an dem Messer eingreifen zu las sen, um das Holz während des Schneidens besser zu stabili sieren und dadurch ein geschältes Holzfurnier höherer Qua lität herzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zum Betreiben einer Furnierschälvorrichtung und eine verbesserte Furnierschälvorrichtung zu liefern, womit automatisch die Höhe des Druckelements relativ zu dem Schälmesser während des Schälens eingestellt wird, um Fur nier höherer Qualität herzustellen.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine verbesserte Furnierschälvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Computersteuerung für eine automati sche Einstellung der Höhe der Druckelementrolle relativ zu dem Messer während des Schälens verwenden, um die Position der Druckelementrolle dichter an dem Messer zum Herstellen von Furnier besserer Qualität aufrechtzuerhalten.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Schälvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei denen die Furnieraustrittsspaltbreite im wesentlichen gleich oder etwas größer als die Furnierschälwegbreite, die der Furnierdicke plus eine Abstandsentfernung mit ei ner vorherbestimmten Größe entspricht, für einen störungs freieren Betrieb gehalten wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver fahren und eine verbesserte Schälvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei denen die Höhe einer Druckelementrolle auf eine einfache, genaue und störungsfreie Weise mittels ei ner beweglichen Keileinrichtung eingestellt wird.

Eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung be steht darin, ein Verfahren und eine verbesserte Furnier schälvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei denen der Druckelementrollenträger an seinem Platz von einer federn den Anpreßeinrichtung gehalten wird, die eine Höhenein stellung des Druckelementträgers während des Schälens er möglicht, während verhindert wird, daß der Druckelement träger relativ zu dem Stamm während des Schälens angehoben wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver fahren und eine verbesserte Schälvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei denen die federnde Anpreßvorrichtung mit einer federnden Spannkraft in einer einfachen und zuver lässigen Weise durch einen Flüssigkeitszylinder versehen ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfah ren zum Betreiben einer Furnierschälvorrichtung, das die Schritte einschließt:
Drehen eines Stammes mit einem Motorantrieb um eine Dreh achse;
Schälen von Furnier von dem Stamm mit einem Schälmesser, wenn der Stamm gedreht wird;
Zusammendrücken der Oberfläche des Stammes während des Schälens mit einem Druckelement an einer Position kurz vor dem Schälmesser und beabstandet von dem Messer durch einen horizontalen Messerspalt;
Messen des Durchmessers des Stammes während des Schälens, um ein dem Stammdurchmesser entsprechendes elektrisches Steuersignal zu erzeugen; und
automatisches Einstellen der vertikalen Position des Druckelements relativ zu dem Messer während des Schälens als Antwort auf das Steuersignal.

Diese Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Furnierschäl vorrichtung mit einem Schälantriebsmechanismus zum Drehen eines Stammes um eine Drehachse;
einem Schälmesser zum Schälen von Furnier von dem Stamm, wenn der Stamm gedreht wird;
einem Druckelement zum Zusammendrücken der Oberfläche des Stammes während des Schälens an einer Position vor dem Schälmesser und beabstandet von dem Messer um einen hori zontalen Messerspalt;
einem Messerträger zum Bewegen des Messers in Richtung des Stammes während des Schälens;
einem Sensor zum Messen der Position des Messerträgers während des Schälens, um den Durchmesser des Stammes zu bestimmen und ein dem Stammdurchmesser entsprechendes elektrisches Steuersignal zu erzeugen; und
einem automatischen Steuersystem zum Einstellen der ver tikalen Position des Druckelements relativ zu dem Messer während des Schälens als Antwort auf das Steuersignal.

Dabei kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, daß der ho rizontale Messerspalt zwischen dem Druckelement und dem Schälmesser automatisch während des Schälens als Antwort auf das Steuersignal eingestellt wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Stellwinkel des Schälmessers automatisch als Antwort auf das Steuersignal eingestellt wird.

Vorzugsweise wird die vertikale Position des Druckelements durch Bewegen eines Keilelements als Antwort auf das Steu ersignal eingestellt.

Günstigerweise wird die Temperatur der äußeren Oberfläche des Stammes von einem Temperatursensor gemessen, um ein Temperaturanzeigesignal zu erzeugen, das bei der Erzeugung des Steuersignals verwendet wird.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß die vertikale Position des Druckelements während des Einstellens in ei ner von dem Messer beabstandeten Position gehalten wird, um Furnieraustrittspalte zwischen dem Druckelement und dem Messer und dem Druckelement und einem Messerrückenelement mit einer Breite zu liefern, die im wesentlichen einer Furnierwegbreite gleicht, die der Furnierdicke plus einem Zwischenraum in einer vorherbestimmten Größe entspricht.

Ferner kann vorgesehen sein, daß das Steuersignal an einen Digitalcomputer geliefert wird, der die automatische Ein stellung steuert.

Schließlich kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, daß der Computer in seinem digitalen Datenspeicher wenigstens eine Datentabelle mit Druckelementvertikalpositionen rela tiv zu dem Schälmesser für verschiedene Stammdurchmesser, verschiedene Furnierdicken und verschiedene Messerstell winkel gespeichert hat.

Bei der Furnierschälvorrichtung kann vorgesehen sein, daß das automatische Steuersystem ein Keilelement einschließt, das als Antwort auf das Steuersignal bewegt wird, um die vertikale Position des Druckelements einzustellen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß die vertikale Position während des Einstellens in einer von dem Messer beabstandeten Entfernung gehalten wird, um Furnieraus trittspalte zwischen dem Druckelement und dem Messer und zwischen dem Druckelement und einem Messerrückenelement mit einer Breite zu liefern, die im wesentlichen einer Furnierwegbreite gleicht, die der Furnierdicke plus einem Zwischenraum mit einer vorherbestimmten Größe entspricht.

Günstigerweise schließt das automatische Steuersystem ei nen Digitalrechner ein, an den das Steuersignal geliefert wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das automatische Steu ersystem auch den Stellwinkel des Schälmessers als Antwort auf das Steuersignal einstellt.

Vorzugsweise schließt die Vorrichtung auch einen Tempera tursensor zum Messen der Temperatur der äußeren Oberfläche des Stammes ein, um ein Temperaturanzeigesignal zu erzeu gen, das auch verwendet wird, um das Steuersignal zu er zeugen.

In einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß das bewegliche Keilelement von einem Steuerzylinder relativ zu einem festen Keilelement, das an einem Rahmen befestigt ist, bewegt wird, um die Einstellung der verti kalen Position des Druckelements zu liefern.

Weiterhin weist das feste Keilelement günstigerweise eine mechanische Einstelleinrichtung auf, um seine Position relativ zu dem Rahmen vor dem Schälen einzustellen.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß die Vorrichtung auch Führungselemente, die die Gleitbewegung beider Keil elemente führen, und Öldurchgänge in den Keilelementen einschließt, um die Lagerflächen der Keilelemente zu schmieren.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß das Druckelement eine Druckelementrolle ist.

Ferner kann vorgesehen sein, daß das Druckelement an einem Druckelementhalter befestigt ist und eine federnde An preßeinrichtung einschließt, die den Druckelementträger federnd in Kontakt mit dem beweglichen Keilelement zwingt.

Schließlich kann vorgesehen sein, daß der Computer in sei nem digitalen Datenspeicher wenigstens eine Datentabelle mit Druckelementpositionen relativ zu dem Schälmesser für verschiedene Stammdurchmesser, verschiedene Furnierdicken und verschiedene Messerstellwinkel aufweist.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß durch eine automatische Einstellung der vertikalen Position des Druckelements relativ zu dem Messer während des Schälens als Antwort auf ein von einem Digitalcomputer erzeugtes Steuersignal, das Änderungen der Position des Messerträgers und resultierenden Verringerungen des Stammdurchmessers während des Schälens entspricht, die Druckelementhöhe eingestellt wird, während die zwei Fur nieraustrittsspalte zwischen dem Druckelement und dem Mes ser und zwischen dem Druckelement und dem Messerrückenele ment im wesentlichen gleich oder etwas größer als die Fur nierschälwegbreite, die der Schäldicke plus einem Zwi schenraum mit einer vorherbestimmten Größe gleicht, gehal ten wird.

Das Verfahren und die Furnierschälvorrichtung der vorlie genden Erfindung weisen mehrere Vorteile gegenüber den oben diskutierten Verfahren und Vorrichtungen nach dem Stand der Technik einschließlich der Herstellung von Fur nier höherer Qualität durch automatisches Einstellen der Höhe der Druckelementrolle während des Schälens mit einem Computersteuersystem auf. Das automatische Steuersystem ermöglicht eine schnellere, einfachere und genauere Ein stellung der Druckelementhöhe, während die Furnieraustrit tsspaltbreite im wesentlichen gleich der Furnierschälweg breite, die der Furnierdicke plus einem Zwischenraum mit einer vorherbestimmten Größe gleicht, gehalten wird. Diese automatische Steuerung der Druckelementhöhe weist auch den Vorteil auf, daß die Druckelementrolle dichter an dem Mes ser während des vollständigen Schälens positioniert werden kann, so daß eine gleichmäßigere, bessere Qualität von Furnier hergestellt werden kann. Zusätzlich weist der Com puter in seinem Speicher gespeicherte Datentabellen auf, die Höheneinstellkurven von Datenpunkten einschließen, wo bei jeder ein den gewünschten Höhen des Druckelements relativ zu dem Messer für verschiedene Messerträgerposi tionen und entsprechende Stammradien entsprechendes Daten paar umfaßt. Die Datentabellen schließen eine Mehrzahl von Höheneinstellkurven für verschiedene Stammtemperaturen ein. Zusätzlich können sie, da die Datentabellen in dem Computerspeicher gespeichert sind, auf einfache Weise durch Computerdateneinträge geändert werden, um verschie dene Holzarten, verschiedene Furnierdicken oder andere Variablen, wie z. B. Messerstellwinkel, auszugleichen.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der einfachen, genauen und störungsfreien Einstellung der Höhe der Druckelementrolle während des Schälens unter Ver wendung einer beweglichen Keileinrichtung, die von einem computergesteuerten Zylinder betrieben wird. Der bewegli che Keil gleitet auf einem festen Keil, der vor dem Beginn des Schälens manuell auf eine festgelegte Position einge stellt wird. Diese Keile sind mit geeigneten Führungen versehen, um ihre Bewegung zu steuern und die relativen seitlichen Positionen der Keile aufrechtzuerhalten. Zu sätzlich wird eine federnde Anpreßeinrichtung zum Befesti gen des Druckelementrollenträgers an dem Druckelementträ ger verwendet, um die Höheneinstellung des Druckelement trägers während des Schälens zu ermöglichen, während ein Anheben des Druckelementträgers verhindert wird, was als ein Ergebnis von Rotation der Druckelementrolle, während sie von dem Stamm eingegriffen wird, auftreten kann. Die federnde Anpreßeinrichtung ist mit einer federnden Vor spannung auf eine einfache, wirtschaftliche und störungs freie Weise durch Verwendung eines druckregulierten Ölzy linders versehen, der einer Anpreßplatte, die den Druck elementträger eingreift, ermöglicht, sich hoch und runter entlang eines Führungsstifts während der Höheneinstellung zu bewegen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen Zeichnungen im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine teilweise schematische Seitenansicht einer Furnierschälvorrichtung und eines Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A und 2B zusammen ein Schema des für die Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Computersteuersystems;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs der Vor richtung von Fig. 1, die die Einstellung des Druckelements und des Messer zeigt;

Fig. 4 die in dem Computerspeicher des Steuersystems ge speicherten Druckelementhöheneinstellkurven;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Druckelementhöheneinstellme chanismus der Schälvorrichtung von Fig. 1;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Mechanismus von Fig. 5, wo bei das Druckelement aus Übersichtlichkeitsgründen ent fernt ist;

Fig. 7 eine Ansicht von oben des Mechanismus von Fig. 5 und 6;

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs von Fig. 1, die die automatische Einstellung des Druckelements relativ zu dem Messer während des Schälens zeigt; und

Fig. 8A ein Schema, das die Einstellung des Druckelements von Fig. 8 zeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, schließt eine Ausführungsform der Furnierschälvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Schälmesser 10 ein, das an dem Messerträger 12 für eine Drehbewegung befestigt ist, um den Stellwinkel des Messers einzustellen. Der Messerträger 12 ist drehbar an einem Hauptträger 14 befestigt. Der Hauptträger wird in einer horizontalen Richtung 15 von einem elektrischen Trägermo tor 16 bewegt, dessen Antriebswelle ein Paar von Gewinde antrieben 18 an den gegenüberliegenden Seiten des Haupt trägers zum Bewegen des Messerträgers und der Messerklinge 10 horizontal in Richtung des Stammes während des Schälens des Furniers von dem Stamm eingreift. Eine Druckelement rolle 20 ist durch Haltearme 21 an einem Druckelementträ ger 22 befestigt, der auch an dem Hauptträger 14 befestigt ist. Der Druckelementträger 22 wird horizontal relativ zu dem Hauptträger 14 für eine Einstellung des horizontalen Messerspalts zwischen der Druckelementrolle und dem Messer durch eine Gleitbewegung des Druckelementträgers entlang eines Paares von federnden vorgespannten Anpreßplatten 24 an den gegenüberliegenden Enden des Druckelements bewegt.

Der Druckelementträger 22 ist an einem beweglichen Keil element 23 befestigt, das relativ zu dem Träger auf einem festen Keilelement 25 gleitet, das fest an dem Rahmen be festigt ist, so daß eine Gleitbewegung des beweglichen Keilelements 26 die Höhe des Trägers 22 und der Druckele mentrolle 20 in einer nachfolgend beschriebenen Weise ein stellt. Als ein Ergebnis wird die Höhe der Druckelement rolle oberhalb des Messers 10 automatisch während des Schälens durch eine Bewegung des Keilelements 23 mit einem automatischen Steuersystem, das einen wie in Fig. 2A und 2B gezeigten Digitalcomputer einschließt, eingestellt. Der Computer erzeugt ein Steuersignal, das ein Servoventil 31 an einem Steuerzylinder 33 betätigt, dessen Kolben mit dem beweglichen Keil 23 für eine Höheneinstellung des Druck elementträgers verbunden ist. Zusätzlich wird der horizon tale Spalt zwischen der Druckelementrolle und dem Messer durch eine horizontale Bewegung des Druckelementhalterträ gers 22 mit einem zweiten Steuerzylinder 70 eingestellt, der auch von dem Computersteuersystem betätigt wird. Dies bestimmt die Dicke des Furniers 27 und hält die Druckele mentrolle in Eingriff mit dem Stamm 28 an einer Position vor der Messerklinge, wenn der Stammdurchmesser sich wäh rend des Schälens verringert. Der Stamm wird in Uhrzeiger richtung 29 von Schälspindeln 30 gedreht, die die gegen überliegenden Enden des Stammes für eine Drehung des Stam mes um eine Achse 32, wenn die Spindeln von einem Elektro motor 34 angetrieben werden, eingreifen. Es ist anzumer ken, daß die Druckelementrolle 20 von einem zweiten Elek tromotor 36 angetrieben werden kann, um ein zusätzliches Drehmoment auf dem Stamm zum Drehen während des Schälens auszuüben.

Wie in US-Patent Nr. 4,893,663 beschrieben, wird die Mes serklinge 10 während des Schälens horizontal in Richtung der Drehachse 32 eines derartigen Blocks durch Bewegung des Hauptträgers 14 in die Richtung 15 mit dem Motor 16 bewegt, wenn der Durchmesser des Blocks sich verringert. Der Messerträger 12 ist einstellbar an einer Exzenterrolle 38 befestigt, die entlang eines Abstandschieneexzenterele ments 40 rollt. Die Abstandsschiene 40 ist mit einer vor herbestimmten Steigung versehen, so daß, wenn die Exzen terrolle 38 sich entlang der Abstandsschiene bewegt, sie verursacht, daß der Messerträger 12 sich in die Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigerrichtungen von Pfeilen 42 um den Punkt der Messerklinge 10 dreht. Als ein Ergebnis der Einstel lung der Höhe der Rolle 38 auf dem Messerträger 12 und der Steigung der Schiene 40 kann der Stellwinkel der Messer klinge zwischen der Vorderfläche 41 der Klinge und einer vertikalen Ebene positiv und negativ von einem Winkel von 0°, wo die Vorderfläche der Messerklinge vertikal ist, wie in Fig. 3 gezeigt, variiert werden. Der Variationsbereich des Messerstellwinkels beträgt zwischen einem positiven Stellwinkel "vor" von bis zu 1° in einer Uhrzeigerrichtung weg von dem Stamm und einem negativen Winkel oder "zurück" von bis zu ungefähr -5° in einer Richtung gegen den Uhr zeigersinn in Richtung des Stammes in Fig. 1, wenn die Steigung der Schiene 40 Null oder parallel zu der horizon talen Richtung 15 ist. Somit wird der Stellwinkel der Mes serklinge durch die Steigung des Abstandschienenexzenter elements 40 und die Höhe der Exzenterrolle 38 auf dem Mes serträger 12 festgelegt. Die Schiene 40 kann auf eine Hin tergrundsteigung gesetzt werden, wodurch ein gesamter Stellwinkeleinstellbereich von +10° bis -10° ermöglicht wird.

Normalerweise weist die Abstandschiene 40 eine konstante Steigung auf, aber sie kann auch mit einem Endbereich mit sich ändernder Steigung in unmittelbarer Nähe des Stammes versehen sein, die größer als die Steigung ihres anderen Bereichs ist, wie durch Element 120 in US-Patent Nr. 4,708,180 gezeigt. Jedoch verschiedene Holzarten und ver schiedene Holzzustände derselben Arten erfordern Änderungen in dem Stellprofil für eine optimale Erzeugung von Furnier mit im wesentlichen gleichförmiger Dicke und hoher Qualität. Diese Stellwinkelprofiländerung für verschiedene Holzarten wird herkömmlich manuell durch Einstellen der Neigung der Abstandschiene 40 vor dem Schälen durch Ein stellen eines Paares von mit Gewinde versehenen Haltern 44 und 46 an den gegenüberliegenden Enden der Abstandschiene mit Schraubschlüsseln oder einem manuell gesteuerten Motor durchgeführt. Somit werden die Halter gedreht, um die Höhe der Abstandschiene durch Anheben oder Absenken der Enden der Schiene in der Richtung der Pfeile 48 und 50 einges tellt, um die Schienensteigung einzustellen. Diese manuel le Einstellung der Steigung der Abstandschiene ist langsam und ungenau, woraus Furnier geringerer Qualität und eine verringerte Herstellung resultiert. Das elektrische Steuersystem der vorliegenden Erfindung überwindet dieses Problem, indem eine schnelle Auswahl zwischen einer Mehr zahl von vorherbestimmten Stellprofilen ermöglicht wird, die in dem Computerspeicher als Stelldatentabellen gespei chert sind, die durch Eingeben von neuen Daten über das Computereingabegerät, wie nachfolgend beschrieben, einfach geändert werden können.

Das elektrische Steuersystem zum Einstellen des Messer stellwinkels schließt einen Stellwinkeleinstellzylinder 52 ein, der an seinem oberen Ende an dem Hauptträger 14 befe stigt ist. Die Kolbenstange 54 des Stellwinkeleinstellzy linders ist drehbar an einer Drehachse 55 mit einem Ende eines Hebelarms 56 verbunden, um den Hebelarm zu drehen. Der Hebelarm 56 ist an seinem anderen Ende mit der Welle eines Exzenters 58 verbunden, der die Mitte der Exzenter rolle 38 um die Achse des Exzenters kreisen läßt, um die Exzenterrolle auf verschiedene Höhen auf dem Messerträger 12 als Antwort auf eine Drehpunktdrehung des Hebelarms um ungefähr 90° oder weniger von dem Stellwinkeleinstellzy linder 52 anzuheben. Diese Einstellungen der Höhe der Ex zenterrolle 38 auf dem Messerträger 12 verursachen, daß der Messerträger das Messer um verschiedene Winkel, wie den Höhen an irgendeiner gegebenen Position entlang der Abstandschiene 40 entsprechen, dreht. Somit werden durch Einstellen der Höhe der Exzenterrolle 38 auf dem Messer träger 12 mehrere verschiedene wirksame Stellwinkelprofile für eine gegebene Abstandschiene 40 zur Verfügung ge stellt, um den Stellwinkel der Messerklinge entsprechend verschiedenen Holzarten und verschiedenen Holzzuständen in einer schnellen, genauen Weise zu ändern.

Der Stellwinkeleinstellzylinder 52 wird von einem Servo ventil 60 gesteuert, das von dem Stellwinkelsteuerausgabe signal an einem Ausgang 61 eines Digitalcomputers in dem Computersteuersystem von Fig. 2, wie nachfolgend disku tiert, betätigt wird. Die Position der Kolbenstange 54 in dem Stellwinkeleinstellzylinder 52, die der Höhe der Ex zenterrolle 38 entspricht, wird von einem Wandler 62 er faßt, um ein Höhenausgabesignal zu erzeugen, das an einen Eingang 63 des Computersteuersystems gegeben wird. Ein Hauptschälträgerpositionszylinder 64, der an dem Rahmen der Schälvorrichtung befestigt ist und dessen bewegliche Kolbenstange 66 mit dem Hauptträger 14 für eine Bewegung mit dem Träger verbunden ist, verursacht, daß ein mit der Kolbenstange gekoppelter Wandler 67 ein Hauptträgerposi tionssignal erzeugt, das dem Stammblockradius entspricht. Dieses Hauptträgerpositionssignal wird an einen Eingang 68 des Computers gegeben, um den Stammradius oder die Posi tion der Messerklinge 10 relativ zu der Drehachse 32 des Stammes während des Schälens anzuzeigen. Die Wandler 67 und 62 können Schallimpulswellenleiterwandler des in US- Patent Nr. 4,708,180 beschriebenen Temposonics-Typs sein.

Der horizontale Messerspalt 69 zwischen der Vorderfläche 41 der Messerklinge 10 und der in Fig. 3 gezeigten Druck elementrolle 20 kann auch automatisch von dem Computer als Antwort auf Änderungen des Durchmessers des Stammblocks 28 und Änderungen des Messerstellwinkels mittels eines Spalt einstellzylinders 70, der an einer Drehachse 71 auf dem Hauptträger 14 befestigt ist, eingestellt werden. Die Kol benstange 72 des Zylinders ist drehbar an einer Drehachse 74 mit einem Hebelarm 76 verbunden, der einen Exzenter 78 dreht, der drehbar an einem zweiten Zylinder 80 fest ist, um den horizontalen Abstand zwischen dem Druckelement und dem Messer einzustellen. Die Kolbenstange 82 des zweiten Zylinders 80 ist mit dem Druckelementträger 22 zum Hin- und Herbewegen der Druckelementrolle 20 zwischen der in Fig. 1 gezeigten Kontaktposition mit der Rolle in Kontakt mit dem Stamm während des Schälens und einer zurückgezoge nen Position, in der die Rolle außer Kontakt mit dem Stamm ist, um Laden von neuen Stämmen in die Schälvorrichtung zu ermöglichen, verbunden. Der horizontale Spalt zwischen der Druckelementrolle 20 und der Messerklinge 10 wird während des Schälens mittels des Spalteinstellzylinders 70 als Antwort auf Spaltsteuersignale eingestellt, die von einem Computerausgang 84 zu einem den Zylinder 70 steuernden Servoventil 86 übermittelt werden. Ein Horizontalabstands wandler 88 ist an dem Spalteinstellzylinder 70 befestigt, um die Position der Positionsstange 72 in dem Zylinder zu erfassen, die dem Spaltabstand zwischen der Messerklinge und der Exzenterrolle 20 entspricht. Der Wandler 88 er zeugt einen Horizontalabstandausgangssignal, das an einen Eingang 90 des Computers gegeben wird.

Der Betrieb einer derartigen Einstellung des horizontalen Spalts zwischen der Druckelementrolle und dem Messer als Antwort auf eine Verringerung des Stammblockdurchmessers während des Schälens ist ausführlicher in US-Patent Nr. 4,708,180 von Browning et al., das am 24. November 1987 erteilt wurde, beschrieben.

Es ist anzumerken, daß ein Paar von Stützrollen 92 und 94 vorgesehen sein kann, die in Kontakt mit der Oberfläche des Stammblocks 28 an dessen der Messerklinge 10 und der Druckelementrolle 20 gegenüberliegenden Seite bewegt wer den, wenn der Stammblock auf einen kleinen Durchmesser in der Größenordnung von ungefähr 20, 32 cm (8 Inch) geschält worden ist. Somit verhindern die Stützrollen 92 und 94 das Biegen von Stammblöcken mit kleinen Durchmessern während des Schälens aufgrund des Drucks des Messers und des Druckelements. Alternativ können die Stützrollen 92 und 94 von Fig. 1 durch die Kernantriebsrollen 92′ und 94′ er setzt werden, die von einem Motor angetrieben werden kön nen, um eine zusätzliche Kraft zum Drehen des Stamms zu liefern, so daß die Rollen als "Kernantriebs"-Rollen wir ken. Die motorgetriebene Stützrolle 92′ kann radial und winkelmäßig während des Schälens relativ zu der anderen Stützrolle 94′, die ein Leitrad ist, wie in US-Patent Nr. 4,380,259 von Brookhyser et al., das am 19. April 1983 erteilt wurde, gezeigt, eingestellt werden. Die Stützrol len, ob sie nun Stützleitrollen oder Kernantriebsrollen sind, werden radial in Richtung der Drehmitte 32 des Stam mblocks während des Schälens mit automatischer Einstellung von dem Computer als Antwort auf eine Verringerung des Durchmessers des Stammes bewegt. Die Stützrollen können auch mit Offset-Temperatureinstellungen in einer radialen Richtung entweder in Richtung oder weg von der Mitte in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur des Stammes, wie nachfolgend beschrieben, versehen sein.

Eine Temperaturmeßeinrichtung 95 ist oberhalb der Seite des Stammes 28 an der Mitte des Stammes befestigt, um die von der Oberfläche des Stammes emittierte Infrarotstrah lung zu erfassen und dadurch die Oberflächentemperatur des Stammes während des Schälens, wie in Fig. 1 gezeigt, zu bestimmen. Die Temperaturmeßeinrichtung 95 erzeugt ein elektrisches Steuersignal an ihrem Ausgang 97, dessen Amplitude der Temperatur des Stammes entspricht. Dieses Steuersignal wird durch eine Temperaturanzeigeeinrichtung 99, die den Wert der Stammtemperatur anzeigt, an einen Eingang 101 des Computers übertragen, um eine Offset-Ein stellung des Messerspalts und die Messerstellwinkelein stellung von dem Computer in einer nachfolgend beschriebe nen Weise zu liefern.

Ein Computersteuersystem zum Einstellen der Druckelement höhe, des Schälmesserstellwinkels und des Messerspalts gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2A und 2B gezeigt, worin Steuergrößen und -befehle nicht übersetzt sind. Ein derartiges Computersteuersystem schließt eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 96 eines gewöhnlichen Digi talcomputers ein, der einen digitalen Datenspeicher ent hält, der einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen elektronisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) einschließt, in dem das Computerprogramm zum Betreiben des Systems gespeichert ist. Die CPU 96 ist mit einem seriel len Ausgang für einen Datenbus 98 verbunden, der parallele Leitungen mit einer Mehrzahl von Eingängen und Ausgängen einschließt. Ein digitaler Datenspeicher 100, der aus ei nem RAM und einem EPROM besteht, wird verwendet, um die Daten von mehreren Messerstellwinkelprofilen, Horizontal messerspalteinstellkurven und Stützrolleneinstellkurven für verschiedene Holzarten, wie in US-Patent Nr. 4,893,663 gezeigt, und auch Druckelementhöheneinstellkurven, wie nachfolgend beschrieben, zu speichern.

Eine Reihe von Druckelementhöheneinstellkurven für ver schiedene Stammtemperaturen, wie z. B. drei in Fig. 4 gezeigte Kurven 142A, 142B und 142C, die 37,8°C (100°F), 48,9°C (120°F) und 60°C (140°F) entsprechen, für eine Fur nierdicke von 0,510 cm (0,2 Inch) sind in dem Computer speicher 100 gespeichert. Die Druckelementhöheneinstell kurven sind jeweils durch 30 Datenpaarpunkte, die Punkte 144A bis 144V einschließen, in dem Speicher gespeichert, wobei jedes Datenpaar aus einer Druckelementhöhe und einem Stammblockradius für diese Höhe besteht. Jede Kurve 142 ist für eine gegebene Furnierschäldicke und einen vorher bestimmten Schälzwischenraum. Es ist anzumerken, daß z. B. für eine normale Blocktemperatur von 37,8°C (100°F) eine Schäldicke von 0,28 cm (0,11 Inch) und einen Schälzwi schenraum von 0,05 cm (0,02 Inch) die Druckelementhöhen kurve (nicht gezeigt) von einem Minimum von 1,12 cm (0,44 Inch) bei einem Stammradius von 60,33 cm (23,75 Inch) auf ein Maximum von 1,56 cm (0,613 Inch) bei einem Stammradius von 3,18 cm (1,25 Inch) ansteigt, wenn eine Tanne oder andere Weichholzarten geschält werden. Jedoch für eine Schäldicke von 0,51 cm (0,2 Inch) und einen Zwischenraum von 0,05 cm (0,02 Inch) steigt die Druckelementhöhenkurve 142A von Fig. 4 von einem Minimum von 1,22 cm (0,48 Inch) bei einem Stammradius von 60,33 cm (23,75 Inch) auf ein Maximum von 1,63 cm (0,64 Inch) bei einem Stammradius von 3,18 cm (1,25 Inch) an. Die folgenden zwei Tabellen geben die Schäldatenpunkte für zwei Schäldicken von 0,28 cm (0,11 Inch) und 0,51 cm (0,2 Inch) an, wobei beide einen Zwischenraum von 0,05 cm (0,02 Inch) und einen Schälmes serstellwinkel von 22,62° aufweisen.

Vier verschiedenen Reihen von Stellwinkelprofilen können in dem Computerspeicher 100 gespeichert und wahlweise kann von dem Computersteuersystem mit einem Stellwinkelauswahl schalter 102 darauf zugegriffen werden. Der Stellwinkel auswahlschalter weist vier verschiedenen Stellpositionen auf, die den vier Reihen von Abstandschienenprofiltabellen entsprechen. Zusätzlich ist ein Nullstellwinkelsteuer schalter 104 vorgesehen, um das Stellwinkeleinstellsystem auf die in das Messer 10 geschnittene Vorderfläche 41 zu kalibrieren, sowie zwei Furnierdickeneinstelleinrichtungen 106 und 108. All diese Schalter liefern Eingangssignale durch einen parallelen Eingangsschaltkreis 110 und den Da tenbus 98 an den Computer. Schäldickensignale "Satz 1eSchäldicke" und "Satz 2 Schäldicke", die zwei verschiede nen Grundfurnierdicken, wie z. B. 0,28 cm (0,11 Inch) und 0,51 cm (0,2 Inch), entsprechen, werden von einem Ausgang 111 einer programmierbaren Steuereinrichtung 112 durch den parallelen Eingang 110 an die CPU 96 übertragen. Eine der artige programmierbare Steuereinrichtung empfängt auch Eingangsinformation von dem Computer, wie z. B. das Messer- "Trägerposition Nr. 2"-Signal an Eingang 113 durch einen parallelen Ausgangsschaltkreis 114. Die Dickeneinstell schalter 106 bis 108 sind zum "Fein"-Einstellen des hori zontalen Messerspalts zwischen der Messerklinge und der Druckelementrolle für eine ausgewählte Furnierdicke, um eine Messerstumpfheit oder andere Schälvariablen auszu gleichen. Zusätzlich für Kalibrierzwecke sind vier Schal ter in Fig. 2B gezeigt, um den Stützrollzylinder 126, den Horizontalspaltzylinder 70 und den Stellwinkeleinstellzy linder 52 sowie die Höheneinstellzylinder 33 zu kalibrie ren. Ein Computerterminal 116 ist zum manuellen Eingeben von Daten und zum Anzeigen von von dem Computer zusammen gestellter Ausgabeinformation vorgesehen, wobei der Termi nal durch eine Leitung 117 mit der Zentralprozessoreinheit 96 verbunden ist.

Ein Schälvorrichtungsbeschickungscomputer 118 kann auch zum Steuern der Messung und zum Zentrieren von Stämmen in einer Schälvorrichtungsbeschickungseinrichtung (nicht ge zeigt) und zum Übertragen der Stämme in die Schälvorrich tung mit einer derartigen Beschickungseinrichtung vorgese hen sein. Der Beschickungscomputer 118 steuert nicht die Messerstellwinkeleinstellung. Jedoch kann der Beschic kungscomputer mit dem parallelen Ausgangsschaltkreis 114 des oben beschriebenen Computers einschließlich der CPU 96 verbunden sein, um Steuersignale einschließlich des Schäl vorrichtungs-"Trägerposition Nr. 1"-Signals an einem Ein gang 119 zu empfangen, so daß die Furnierschälbeschic kungsvorrichtung nicht Stämme in die Schälvorrichtung überträgt, bis das Schälen des vorhergehenden Stammes be endet ist und der Hauptschälträger weit genug zurückgezo gen worden ist, um einen Raum zum Beladen mit dem nächsten Stamm zu erlauben.

Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt, ist das Servosteuerventil 60 des Stellwinkeleinstellzylinders 52 mit dem Ausgang 61 des Digital-/Analog-Wandlers 120 des Computersteuersystems verbunden, das die von dem Computer empfangenen digitalen Daten, die einer in dem Speicher 100 gespeicherten Abstandschieneprofiltabelle entsprechen, in ein analoges Stellwinkeleinstellsignal umwandelt. Das Stellwinkelein stellsignal verursacht, daß der Stellwinkeleinstellzylin der 52 den Stellwinkeleinstellexzenter 58 dreht, um die Höhe der Exzenterrolle 38 auf dem Messerträger 12 auf den geeigneten Wert des gewünschten Stellwinkels für den Stamm durchmesser zu ändern, der der Position der Exzenterrolle auf der Abstandschiene 40 entspricht. Der Wandler 62 des Stellwinkeleinstellzylinders 52 überträgt ein Höhenposi tionssignal, das der Position der Kolbenstange 54 ent spricht, an den Eingang 63 eines Wandlerdatenwandlers 122. Anhand dieses Wandlersignals kann der Computer bestimmen, wann die ausgewählte Höhe der Exzenterrolle, die dem ge wünschten Stellwinkel entspricht, erreicht ist und dann das an dem Ventil 60 anliegende Stellwinkeleinstellsignal beenden. Somit wird ein geschlossenes Rückführsteuersystem zur Verfügung gestellt.

Es ist anzumerken, daß die Position des Hauptträgers 14, die der Entfernung der Messerklinge 10 von der Drehachse 32 des Stammes oder dem Radius des Stammes entspricht, von einem Ausgangssignal des Positionswandlers 67 des Träger positionszylinders 64 geliefert wird. Das Hauptträgerposi tionssignal wird von dem Wandler 67 an den Eingang 68 des Wandlerdatenwandlers 121 übertragen. Dieses Hauptträgerpo sitionssignal ermöglicht der CPU, den Messerstellwinkel an hand der in dem Speicher 100 gespeicherten, ausgewählten Stellwinkelprofiltabelle zu bestimmen, die von dem Stell winkelauswahlschalter 102 und von dem Temperaturoffsetein stellsteuersignal ausgewählt worden ist, das von der Tem peraturmeßeinrichtung 95 entsprechend der Stammoberflä chentemperatur ausgewählt worden ist. Das Temperaturoff seteinstellsteuersignal liegt an dem Computereingang 101 an einem Analog/Digital-Wandler 123 an, dessen Ausgang mit der CPU 96 durch den Datenbus 98 verbunden ist.

Der Messerspalteinstellzylinder 70 ist auch mit einem Ser voventil 86 versehen, das mit dem Ausgang 84 des Digital/- Analog-Wandlers 110 verbunden ist, der durch den Datenbus 98 mit der CPU 96 gekoppelt ist. Als ein Ergebnis wird der Messerspaltsteuerzylinder 70 von dem Computer veranlaßt, den Hebelarm 76 und den Exzenter 78 zu drehen, um den horizontalen Spalt zwischen der Druckelementrolle 20 und der Messerklinge 10 entsprechend dem Radius des Stamm blocks 28, der geschält wird, einzustellen, der anhand der Ausgabe 68 des Hauptträgerwandlers 67 bestimmt ist, die an dem Wandlerdatenwandler 122 anliegt, wie oben diskutiert. Ein Messerabstandwandler 88, der mit der Kolbenstange 72 des Druckelementrollenspaltzylinders 70 gekoppelt ist, er zeugt ein Spaltabstandsignal, das an dem Eingang 90 des Wandlerdatenwandlers 124 anliegt. Der Wandler 124 gibt das Spaltabstandsignal durch den Datenbus 98 an die CPU 96, die, wenn der gewünschte Spaltabstand erreicht ist, das an dem Ventil 86 anliegende Spalteinstellsignal beendet. Somit wird der Druckelementrollenabstand auch von einem geschlossenen Steuersystem eingestellt.

Die Computer-CPU verarbeitet auch das an dem Ausgang der Stammtemperaturmeßeinrichtung 95 erzeugte Temperaturoff seteinstellsteuersignal, um die geeignete Messerspaltein stellkurve oder die geeignete Druckelementhöheneinstell kurve für die gemessene Temperatur aus der Reihe von Mes serspaltkurven und Druckelementhöhenkurven, die in dem Speicher 100 gespeichert sind, auszuwählen. Dies bewirkt ein Offseteinstellsignal, das von dem Computer an das Ser voventil 86 des Messerspalteinstellzylinders 76 und das Servoventil 31 des Druckelementhöheneinstellzylinders 33 anzulegen ist, um den Spalt oder die Druckelementhöhe für Änderungen der Stammoberflächentemperatur einzustellen.

Wie in Fig. 2B gezeigt, wird die Druckelementhöhe relativ zu dem Messer von dem Höheneinstellzylinder 33 als Antwort auf ein Höhensteuersignal, das an einem Ausgang 125 des Digital/Analog-Wandlers 120 des Computersteuersystems als Antwort auf Änderungen des Stammkernradius während des Schälens erzeugt wird, eingestellt. Das Höhensteuersignal wird auf das Servoventil 31 des Höheneinstellzylinders 33 zum Bewegen des beweglichen Keils 23, der mit der Kolben stange 127 des Zylinders verbunden ist, angewendet, um die Höhe des Druckelementträgers 22 und der Druckelementrolle 20 zu ändern. Die Position der Kolbenstange 127 in dem Zy linder 33, die der Höhe der Druckelementrolle 20 ent spricht, wird von einem Wandler 133 in dem Zylinder 33 ge messen, um ein Höhenpositionssignal zu erzeugen. Das Hö henpositionssignal wird an einen Eingang 133 des Wandler datenwandlers 124 angelegt, dessen Ausgang mit dem Compu ter 96 durch den Datenbus 98 verbunden ist.

Stützrollen 92 und 94 können in Eingriff mit dem Stamm block 28, nachdem der Stammblock auf einen kleinen Durch messer von z. B. ungefähr 20,32 cm (8 Inch) im Durchmesser geschält worden ist, von einem Stützrollenzylinder 126 be wegt werden, der von einem Servoventil 128 gesteuert wird, das mit einem Ausgang 129 des Digital/Analog-Wandlers 120 verbunden ist. Somit steuert das Servoventil 128 den Zy linder 126 als Antwort auf ein Computerausgangssignal, um die Stützrollen 92 und 94 in Eingriff mit dem Stamm zu be wegen, wenn er einen Durchmesser von 20,32 cm (8 Inch) er reicht. Der Zylinder 126 setzt die Einstellung der radia len Position fort und bewegt die Stützrollen in Richtung der Drehachse 32 des Stammes als Antwort auf ein Computer ausgangssteuersignal, wenn der Radius des Stammes während des Schälens abnimmt, bis das Schälen stoppt. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Steuersignal von der Steuereinrichtung 112 erzeugt und auf ein Schließventil 130 angewendet, daß mit dem Stützrollenzylinder 126 verbunden ist, um die Stützrollen schnell in die zurückgezogene oder vollständig hochgezogene Position anzuheben, wodurch ein neuer Stamm in die Furnierschälvorrichtung geladen werden kann. Ein Vollständighoch-Begrenzungsschalter 134 ist an einem Hal tearm 135 für die Stützrollen vorgesehen, um ein Ausgabe signal zu erzeugen, das an einem Eingang 136 der program mierbaren Steuereinrichtung anliegt, um ihr mitzuteilen, daß die Stützrollen die vollständig hochgezogene Position erreicht haben. Ein Wandler 138 erzeugt ein Stützrollenpositionssignal, das der Position der Kolben stange 139 des Stützrollenzylinders 126 entspricht, und liefert das Positionssignal an einem Computereingang 140 an den Wandlerdatenwandler 124. Dies teilt dem Computer die Position der Stützrollen relativ zu der Drehachse des Stammes mit, so daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Stammes unter dem geeigneten Druck während des Schälens gehalten werden.

Die radiale Position der Stützrollen 92 und 94 relativ zu der Stammitte 32 wird von dem Computer als Antwort auf die Oberflächentemperatur des Stamms, die von der Temperatur meßeinrichtung 95 gemessen wird, eingestellt, um ein Tem peraturoffsetsteuersignal an dem Computereingang 101 in einer ähnlichen Weise zu der vorher diskutierten Messer spalteinstellung zu erzeugen.

Wie in Fig. 5, 6 und 7 gezeigt, schließt der Druckelement rollenhöheneinstellmechanismus einen festen Keil 25 ein, der mechanisch auf eine voreingestellte Position vor dem Schälen durch Drehen eines Einstellbolzens 146 eingestellt wird. Ein Ende des Einstellbolzens 146 ist an dem rechten Ende des festem Keils 25 befestigt und durch einen Kragen 148 geschraubt, der an dem Hauptträger 14 durch einen Rie gel 150 befestigt ist, der an den Hauptträger geschweißt ist. Der feste Keil 25 ist mit einem Keilnutschlitz 152 in der Bodenfläche desselben versehen, der einen länglichen Keil 142 eingreift, der an einer festen Halteplatte 153 geschraubt ist, auf der der feste Keil gleitet. Somit wird der feste Keil manuell entlang des Keils in einer festge legten Position vor dem Schälen eingestellt. Der bewegli che Keil 23 wird entlang der Oberseite des festen Keils während des Schälens bewegt, um die Höhe des Druckelement trägers 23 und der Druckelementrolle 20 durch den Höhen einstellzylinder 33 und den Kolben 127 einzustellen, der mit dem beweglichen Keil an einer Drehverbindung 156 ver bunden ist.

Der Drehelementträger 22, an dem das Druckelement 20 durch Druckelementhaltearme 21 befestigt ist, ist für eine hori zontale Gleitbewegung auf dem Hauptträger 14 befestigt, um zu ermöglichen, daß der horizontale Spalt zwischen der Druckelementrolle 20 und der Messerklinge 10 mittels des Spalteinstellzylinders 70, wie oben diskutiert und in Fig. 1 gezeigt, eingestellt werden kann. Zusätzlich ist der Druckelementträger 22 federnd auf dem Hauptträger 14 befe stigt, um eine vertikale Höheneinstellung des Druckele mentträgers durch Bewegen des einstellbaren Keils 23 zu ermöglichen. Eine derartige Höheneinstellung des Druckele mentträgers 22 wird durch das federnd befestigte Anpreß element 24 ermöglicht, das die Oberseite 158 des Druckele mentträgers 22 eingreift, dessen Boden die Oberseite des beweglichen Keils 23, wie in Fig. 5 gezeigt, eingreift. Das federnde Anpreßelement 24 ist fest mit einem Führungs stift 160 verbunden, der durch eine Bohrung in dem Ober teil eines U-förmigen Kanalelements 162 gleitet. Das Ober teil 163 des U-förmigen Kanalelements ist in einer geeig neten Weise, wie z. B. durch Schweißen, an einem Paar von Seitenplatten 164, 166, wie in Fig. 6 gezeigt, befestigt. Zwei Kanalelemente 162 sind über Riegel 150 an dem Haupt träger 14 befestigt, um die gegenüberliegenden Enden des Druckelementträgers 22 zu halten. Es ist anzumerken, daß das innere Seitenelement 166 mit einer Öffnung versehen ist, durch die der Druckelementträger 22 sich zu einer Po sition unterhalb des federnden Anpreßelements 24 und ober halb des einstellbaren Keils 23 erstreckt, der innerhalb des U-förmigen Kanalelements 162 befestigt ist. Der Füh rungsstift 160 gleitet durch eine Laufbuchse 168 aus Nylon oder einem anderen geeigneten Kunststoff, die innerhalb der Führungsbohrung in der Oberplatte 163 des Kanal elements vorgesehen ist. Ein federnder Vorspannzylinder 170 ist an der Oberplatte 163 des Kanalelements befestigt, so daß seine Kolbenstange 172 die Oberseite der Anpreß platte 24 eingreift, um federnd die Anpreßplatte in eine Richtung nach unten zu zwingen. Der Bodenseitebereich 174 der Kolbenstange 172 mit einem kleineren Durchmesser paßt in eine Öffnung 175 in der Anpreßplatte 124, um als Posi tionsführung zu dienen, um die Kolbenstange an der geeig neten Position auf der Anpreßplatte zu halten. Der federn de Vorspannzylinder 170 kann ein Ölzylinder sein, der mit einer druckregulierten Ölquelle verbunden ist, die einge stellt werden kann, um die Menge von auf die Anpreßplatte 124 ausgeübter Federkraft zu steuern.

Als ein Ergebnis greifen zwei Anpreßplatten 24 federnd die entgegengesetzten Seiten des Druckelementträgers 22 ein und halten ihn in seiner Position, aber erlauben eine Hö heneinstellung des Druckelementträgers mittels des ein stellbaren Keils 23 während des Schälens. Ein Paar von Führungsplatten 176, 178 ist an entgegengesetzten Seiten der Keile 23, 25 vorgesehen, um die Längsbewegung des be weglichen Keils 23 während seiner Einstellung durch den Steuerzylinder über der Spitze des festen Keils 25, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, zu führen. Wie vorher gesagt, wird der feste Keil 25 bei seiner manuellen Einstellung von dem Bolzen 146 geführt, um eine Position für eine Bewegung entlang der Keilnut 152 von dem Keil 154 einzustellen. Als ein Ergebnis werden die Keile innerhalb des U-förmigen Ka nalelements 162 in einer Position direkt unterhalb der fe dernden Anpreßplatte 24 zentriert, um die Höhe des Druckelementträgers 22 genau einzustellen, so daß die Druckelementrolle 20 geeignet vertikal relativ zu der Spitze des Messers 10 positioniert ist. Der Höheneinstell zylinder 33 ist drehbar durch eine Befestigungsträgerachse 180 zwischen einem Paar von Klammerarmen 182, 184 verbun den, die an den entgegengesetzten Seiten 166, 164 des U- förmigen Kanalelements 162, wie in Fig. 7 gezeigt, verbun den sind. Dies ermöglicht der Kolbenstange 127 des Zylin ders während der Höheneinstellung, sich relativ zu dem Ka nalelement 162 zu drehen, das an dem Hauptträgerrahmen be festigt ist. Die Drehverbindung 156 der Kolbenstange 127 des beweglichen Keils 23 ermöglicht auch, daß der bewegli che Keil 23 sich relativ zu der Kolbenstange 127 um die Drehverbindung 156 während der Höheneinstellung dreht, während der Keil sich aufwärts bewegt, wenn er entlang der oberen Fläche des festen Keils 25 gleitet.

Es ist anzumerken, daß der Horizontalabstandeinstellzylin der 70 und der zweite Zylinder 80 von Fig. 1 zum Hin- und Herbewegen des Druckelementträgers zwischen einer ausgezo genen Position, in der das Druckelement den Stamm berührt, und einer zurückgezogenen Position, in der das Druckele ment ausreichend von dem Stamm beabstandet ist, um ein Be schicken mit neuen Stämmen der Schälvorrichtung zu ermög lichen, aus Übersichtlichkeitsgründen in Fig. 5 weggelas sen sind. Somit wird der Druckelementträger 22 horizontal in der Richtung von Pfeilen 186 eingestellt, um den hori zontalen Spalt 69 zwischen dem Druckelement und dem Messer durch die Zylinder 70, 80 einzustellen, und auch in der vertikalen Richtung von Pfeilen 188 eingestellt, um die Druckelementhöhe 191 durch den Zylinder 33 und den beweg lichen Keil 23 einzustellen. Sowohl die horizontale als auch die vertikale Einstellung werden durch das federnde Anpreßelement 24 ermöglicht. Wie vorher gesagt, ist das U- förmige Kanalelement 162 an dem Hauptträger durch den ge schweißten Riegel 150 befestigt, so daß es mit dem Haupt träger voranschreitet, um die Druckelementrolle 20 in Richtung der Mitte 32 des Stammes 28 während des Schälens zu bewegen, während der geeignete Abstand relativ zu dem Messer aufrechterhalten wird. Es ist auch zu beachten, daß das Messer 10 an dem Messerträger 12 befestigt ist, der auch an dem Hauptträger 14 zum Bewegen damit befestigt ist, so daß die Position des Hauptträgers von dem Posi tionszylinder 64 gemessen wird und der Wandler 69 den Ra dius und/oder Durchmesser des Stammes 28 während des Schä lens durch das Messer anzeigt.

Wie in Fig. 8 gezeigt, wird die Druckelementrolle 20 in der Höhe von einer Anfangsposition 20′, die mit ihrem Drehzentrum bei 190′ gestrichelt dargestellt ist, zu einer Endposition 20 angehoben, die mit ihrem Drehzentrum bei 190 durchgezogen dargestellt ist, die eine Höhe 191 von 1,56 cm (0,613 Inch) oberhalb des Messers und ein horizon taler Spalt 69 von 0,10 cm (0,041 Inch) beträgt, wenn Stämme 28 mit einem großen Durchmesser von z. B. 30,48 cm (12 Inch) im Durchmesser auf einen kleinen Durchmesser von 6,35 cm (2,5 Inch) im Durchmesser geschält werden. Die Druckelementrolle wird in der Höhe um 0,32 cm (0,126 Inch) automatisch von dem Steuersystem der vorliegenden Erfin dung von einer Anfangsposition 190′ von 1,24 cm (0,487 Inch) oberhalb des Schälmessers 10 in eine angehobene Po sition 120 von 1,56 cm (0,613 Inch) oberhalb des Messers während des Schälens eines 30,48 cm (12 Inch) Durchmesser- Stammes auf einen 6,35 cm (2,5 Inch) Durchmesser-Stamm bei einer Furnierschäldicke von 0,28 cm (0,11 Inch) einge stellt. Somit umfaßt in dem in der früheren Schäldaten tabelle gegebenen Beispiel mit einer Schäldicke von 0,28 cm (0,11 Inch) die Höheneinstellung der Druckelementrolle 20 von der gestrichelten Position 20′ zu der durchgezoge nen Position 20 eine Gesamthöheneinstellung in der verti kalen Richtung von 0,32 cm (0,126 Inch) und eine gesamte Vertikalspalteinstellung von 0,14 cm (0,054 Inch), wie in Fig. 8A gezeigt, und die gesamte Entfernung von Punkt 190′ zu Punkt 190, die der Hypotenuse des rechtwinkligen Drei ecks entspricht, beträgt 0,35 cm (0,137 Inch).

Dieses Schälen erfordert einen Furnieraustrittsspalt zum Messer zwischen der Druckelementrolle 20 und der Messer klinge 10, wobei der Spalt durch die Pfeile 192 gekenn zeichnet ist, der auf wenigstens der gleichen Furnierweg breite 193, wie z. B. 0,33 cm (0,13 Inch) gehalten werden muß, was der Furnierdicke oder Schäldicke von 0,28 cm (0,11 Inch) plus einem vorherbestimmten Zwischenraum von 0,05 cm (0,02 Inch) entspricht. Der Furnieraustrittsspalt zu der Rückenplatte zwischen der Druckelementrolle 20 und einer Messerklingenrückenplatte 195, gekennzeichnet durch doppelköpfige Pfeile 194, wird auch auf einer der Furnier wegbreite von 0,33 cm (0,13 Inch) gleichenden oder etwas größeren Größe gehalten. Diese Furnieraustrittsspalte 192 und 194 werden auf diesen Breiten gehalten, wenn die Druckelementrolle 20 von der gestrichelten Position 20′ zu der durchgezogenen Position 20 angehoben wird, da der Stammdurchmesser während des Schälens abnimmt. Somit wird der Anfangsaustrittsspalt zur Rückenplatte 194′ etwas zu dem Endaustrittsspalt 194 angehoben, wie anhand der durch gezogenen Linien gezeigt, da die Druckelementrolle angeho ben wird. Jedoch ist die wichtige Sache, daß die Stammkon taktposition 196, wo die Druckelementrolle den Stamm kurz vor der Messerklingenkante berührt, dicht benachbart zu der Kante gehalten wird, wodurch die Qualität des Furniers in sowohl der unteren Position 20′ der Druckelementrolle als auch der oberen Position 20 der Druckelementrolle er höht wird. Diese Stammkontaktposition 196 der Druckelementrolle 20 liegt entlang einer Linie 198, die das Drehzentrum 32 des Stammes und das Drehzentrum 190 der Druckelementrolle an dem Punkt 196 verbindet, wo die Linie die äußere Oberfläche der Rolle schneidet. Es ist anzu merken, daß in Fig. 8 der kleinste Stammkerndurchmesser von 6,35 cm (2,5 Inch) ein Drehzentrum 32 aufweist, das horizontal um ungefähr 3,18 cm (1,25 Inch) von dem Messer beabstandet ist, und die Linie 198 dieses Zentrum mit dem Drehzentrum 190 der Druckelementrolle 20 in ihrer angeho benen Position verbindet, um den Stammkontaktpunkt 196 zu liefern. Jedoch hat der größte Stammkerndurchmesser von 30,48 cm (12 Inch) sein Drehzentrum 32′ horizontal beab standet um ungefähr 15,24 cm (6 Inch) von dem Messer 10 und die Linie 198′ verbindet dieses Zentrum mit dem Dreh zentrum 190′ der Druckelementrolle 20′ in ihrer unteren Position, um den Stammkontaktpunkt 196′ zu liefern. Natür lich werden die Furnieraustrittsspalt- und Druckelementhö heneinstellzahlen des obigen Beispiels für eine Furnier schäldicke von 0,28 cm (0,11 Inch) sich alle mit einer Furnierschäldicke von 0,51 cm (0,2 Inch) oder anderen ver schiedenen Furnierdicken ändern.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiede nen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10 Schälmesser
12 Messerträger
14 Hauptträger
15 horizontale Richtung
16 elektrischer Trägermotor
18 Gewindeantrieb
20 Druckelementrolle
20′ Anfangsposition
21 Haltearm
22 Druckelementträger
23 bewegliches Keilelement
24 Anpreßplatte
25 festes Keilelement
26 bewegliches Keilelement
27 Furnier
28 Stamm
29 Uhrzeigerrichtung
30 Schälspindel
31 Servoventil
32 Achse
33 Steuerzylinder
34 Elektromotor
36 zweiter Elektromotor
38 Exzenterrolle
40 Abstandschieneexzenterelement
41 Vorderfläche der Klinge
42 Drehrichtung
44, 46 mit Gewinde versehener Halter
48, 50 Höhenverstelleinrichtung
52 Stellwinkeleinstellzylinder
54 Kolbenstange
55 Drehachse
56 Hebelarm
58 Exzenter
60 Servoventil
61 Ausgang
62 Wandler
63 Eingang
64 Hauptschälträgerpositionszylinder
66 bewegliche Kolbenstange
67 Wandler
68 Eingang
69 Messerspalt
70 zweiter Steuerzylinder
71 Drehachse
72 Kolbenstange
74 Drehachse
76 Hebelarm
78 Exzenter
80 zweiter Zylinder
82 Kolbenstange
84 Computerausgang
86 Servoventil
88 Horizontalabstandwandler
90 Eingang
92, 94 Stützrolle
92′, 94′ Kernantriebsrolle
95 Temperaturmeßeinrichtung
96 Zentralprozessoreinheit (CPU)
97 Ausgang
98 Datenbus
99 Temperaturanzeigeeinrichtung
100 Computerspeicher
101 Eingang
102 Stellwinkelauswahlschalter
104 Nullstellwinkelsteuerschalter
106, 108 Furnierdickeneinstelleinrichtung
110 paralleler Eingangsschaltkreis
111 Ausgang
112 programmierbare Steuereinrichtung
113 Eingang
114 paralleler Ausgangsschaltkreis
116 Computer-Terminal
117 Leitung
118 Schälvorrichtungsbeschickungscomputer
119 Eingang
120 Digital/Analog-Wandler
122 Wandlerdatenwandler
123 Analog/Digital-Wandler
124 Wandlerdatenwandler
125 Ausgang
126 Stützrollenzylinder
127 Kolbenstange
128 Servoventil
129 Ausgang
130 Fließventil
131 Wandler
133 Eingang
134 Vollständighoch-Begrenzungsschalter
135 Haltearm
136 Eingang
138 Wandler
139 Kolbenstange
140 Computereingang
142 länglicher Keil
146 Einstellbolzen
148 Kragen
150 Riegel
152 Keilnutschlitz
153 Halteplatte
156 Drehverbindung
158 Oberseite
160 Führungsstift
162 Kanalelement
163 Oberteil
164, 166 Seitenplatte
168 Laufbuchse
170 Vorspannzylinder
172 Kolbenstange
174 Bodenseitebereich
175 Öffnung
176, 178 Führungsplatte
180 Befestigungsträger
182, 184 Klammerarm
186 Einstellrichtung
188 Einstellrichtung
190 Drehzentrum
190′ Drehzentrum
191 Druckelementhöhe
192 Spaltbreite
193 Furnierwegbreite
194 Furnieraustrittsspalt
194′ Rückenplatte
195 Messerklingenrückenplatte
196 Stammkontaktposition
196′ Stammkontaktpunkt
198 Linie
198′ Linie

Claims

1. Verfahren zum Betreiben einer Furnierschälvorrichtung, das die Schritte einschließt:
Drehen eines Stammes mit einem Motorantrieb um eine Dreh achse;
Schälen von Furnier von dem Stamm mit einem Schälmesser, wenn der Stamm gedreht wird;
Zusammendrücken der Oberfläche des Stammes während des Schälens mit einem Druckelement an einer Position kurz vor dem Schälmesser und beabstandet von dem Messer durch einen horizontalen Messerspalt;
Messen des Durchmessers des Stammes während des Schälens, um ein dem Stammdurchmesser entsprechendes elektrisches Steuersignal zu erzeugen; und
automatisches Einstellen der vertikalen Position des Druckelements relativ zu dem Messer während des Schälens als Antwort auf das Steuersignal.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Messerspalt zwischen dem Druckelement und dem Schälmesser automatisch während des Schälens als Ant wort auf das Steuersignal eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Stellwinkel des Schälmessers automatisch als Antwort auf das Steuersignal eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Position des Druckele ments durch Bewegen eines Keilelements als Antwort auf das Steuersignal eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Temperatur der äußeren Ober fläche des Stammes von einem Temperatursensor gemessen wird, um ein Temperaturanzeigesignal zu erzeugen, das bei der Erzeugung des Steuersignals verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die vertikale Position des Druckelements während des Einstellens in einer von dem Messer beabstandeten Position gehalten wird, um Furnier austrittspalte zwischen dem Druckelement und dem Messer und dem Druckelement und einem Messerrückenelement mit einer Breite zu liefern, die im wesentlichen einer Fur nierwegbreite gleicht, die der Furnierdicke plus einem Zwischenraum in einer vorherbestimmten Größe entspricht.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Steuersignal an einen Digi talcomputer geliefert wird, der die automatische Einstel lung steuert.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer in seinem digitalen Datenspeicher wenigstens eine Datentabelle mit Druckelementvertikalpositionen rela tiv zu dem Schälmesser für verschiedene Stammdurchmesser, verschiedene Furnierdicken und verschiedene Messerstell winkel gespeichert hat.

9. Furnierschälvorrichtung mit:
einem Schälantriebsmechanismus zum Drehen eines Stammes um eine Drehachse;
einem Schälmesser zum Schälen von Furnier von dem Stamm, wenn der Stamm gedreht wird;
einem Druckelement zum Zusammendrücken der Oberfläche des Stammes während des Schälens an einer Position vor dem Schälmesser und beabstandet von dem Messer um einen hori zontalen Messerspalt;
einem Messerträger zum Bewegen des Messers in Richtung des Stammes während des Schälens;
einem Sensor zum Messen der Position des Messerträgers während des Schälens, um den Durchmesser des Stammes zu bestimmen und ein dem Stammdurchmesser entsprechendes elektrisches Steuersignal zu erzeugen; und
einem automatischen Steuersystem zum Einstellen der ver tikalen Position des Druckelements relativ zu dem Messer während des Schälens als Antwort auf das Steuersignal.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Steuersystem ein Keilelement ein schließt, das als Antwort auf das Steuersignal bewegt wird, um die vertikale Position des Druckelements einzu stellen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die vertikale Position während des Einstel lens in einer von dem Messer beabstandeten Entfernung ge halten wird, um Furnieraustrittspalte zwischen dem Druck element und dem Messer und zwischen dem Druckelement und einem Messerrückenelement mit einer Breite zu liefern, die im wesentlichen einer Furnierwegbreite gleicht, die der Furnierdicke plus einem Zwischenraum mit einer vorherbe stimmten Größe entspricht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Steuersystem einen Digitalrechner einschließt, an den das Steuersignal gelie fert wird.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Steuersystem auch den Stellwinkel des Schälmessers als Antwort auf das Steuersi gnal einstellt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur der äußeren Oberfläche des Stammes einschließt, um ein Temperaturanzeigesignal zu erzeugen, das auch verwendet wird, um das Steuersignal zu erzeugen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Keilelement von einem Steuerzylinder relativ zu einem festen Keilelement, das an einem Rahmen befestigt ist, bewegt wird, um die Einstel lung der vertikalen Position des Druckelements zu liefern.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Keilelement eine mechanische Einstellein richtung aufweist, um seine Position relativ zu dem Rahmen vor dem Schälen einzustellen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn zeichnet, daß sie auch Führungselemente, die die Gleitbe wegung beider Keilelemente führen, und Öldurchgänge in den Keilelementen einschließt, um die Lagerflächen der Keil elemente zu schmieren.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement eine Druckelementrol le ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement an einem Druckele menthalter befestigt ist und die Vorrichtung eine federnde Anpreßeinrichtung einschließt, die den Druckelementträger federnd in Kontakt mit dem beweglichen Keilelement zwingt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, da durch gekennzeichnet, daß der Computer in seinem digitalen Datenspeicher wenigstens eine Datentabelle mit Druckele mentpositionen relativ zu dem Schälmesser für verschiedene Stammdurchmesser, verschiedene Furnierdicken und verschie dene Messerstellwinkel aufweist.