DE19726396C1 - Vorrichtung zur Herstellung von schmalen Furnierstreifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von schmalen Furnierstreifen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche schmalen Furnierstreifen kommen bei der Herstellung von Spanholzbalken zum Einsatz, die z. B. unter den Handelsnamen "Parallam" im Handel sind. Bisher hat man zur Herstellung dieser Furnierstreifen Holzstämme größeren Durchmessers in Furnierschälmaschinen geschält und diese Schälfurniere dann in sog. Klippern auf ca. 80 cm lange Streifen geschnitten, die anschließend von Hand auf Fehler oder Aststücke durchgesehen wurden. Diese Herstellungsmethode ist umständlich und teuer.

Um diese umständliche und teure Herstellungsmethode zu umgehen, ist in der DE 195 04 030 C1 ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die es erlaubt, neben dem eigentlichen Fertigungsziel - der Herstellung eines Massivholzbalkens, der sog. Hauptware - die Randbereiche des Holzstammes, die sog. Nebenware, in die besagten Furnierstreifen umzuwandeln. Hierzu wird der Holzstamm zunächst von Trennwerkzeugen, die auch als Sägen ausgebildet sein können, in seinen Randbereichen in Abständen aufgeteilt, die der Breite der noch zu erzeugenden Furnierstreifen quer zur Faserrichtung entsprechen. Daran anschließend gelangt der so vorbereitete Holzstamm in den Bereich von kegelstumpfförmigen Messerscheiben, die nach Art der bekannten Profilzerspaner aufgebaut sind. Auf diesen Messerscheiben sind die Messer spiralförmig gegeneinander versetzt angeordnet, und jedes Messer steht vom kleinsten zum größten Flugkreis immer um eine Spandicke, z. B. 1,5 mm, gegenüber dem folgenden Messer zurück.

Solche Messerscheiben oder Profilzerspaner haben sich bei der Herstellung von Hackschnitzeln durchaus bewährt, sind aber für die Fertigung von Furnierstreifen von 100 mm bis 500 mm Länge ungeeignet. Denn die infolge der Drehbewegung auf das Messer einwirkenden Vorschubkräfte und die infolge des Längsvorschubes auf den Holzstamm einwirkende Vorschubkraft wirken im Extremfall diametral entgegen und werden bei zunehmendem Stammquerschnitt und steigendem Längsvorschub des Holzstammes immer stärker. Um wirtschaftlich zu arbeiten, muß der Holzstamm mit ca. 75 m/min. vorgeschoben werden. Die infolge dieses Längsvorschubes auf den Holzstamm einwirkende Vorschubkraft wirkt in der Horizontalstellung der Messer auf die Schmalseite eines Furnierstreifens ein und muß von der Nebenschneide aufgenommen werden. Da die Nebenschneide dem vorrückenden Holzstamm aber "im Weg steht", kommt es zu einer Stauchung des Holzes an der Nebenschneide. Dadurch treten Diagonal- und auch parallel verlaufende Risse in den Furnierstreifen auf, die dann die Qualität der erzeugten Furnierstreifen deutlich herabsetzen.

Darüber hinaus ist ein sauberer Trennschnitt zur Erzeugung einer gleichmäßigen Materialdicke, insbes. bei den von der Industrie geforderten hohen Durchlaufgeschwindigkeiten von 50 m/min. und mehr, unmöglich, weil vor den Messern eine Holzführungsfläche fehlt, so daß die Messer das Holz einziehen und es zu einer unerwünschten Rißbildung in Faserrichtung kommt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung von schmalen Furnierstreifen anzugeben, die Furnierstreifen hoher Qualität erzeugt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die Nebenschneide dem vorrückenden Holzstamm nicht mehr im Weg, so daß der Holzstamm ungehindert vorgeschoben werden kann und kein unzulässiger Druck mehr auf die Schmalseiten der Furnierstreifen ausgeübt wird. Das Maß, um welches das nacheilende Ende der Nebenschneide gegenüber dem voreilenden Ende der Nebenschneide zurückspringt, muß von Fall zu Fall in Abhängigkeit von Stammvorschubgeschwindigkeit und Messerscheibendrehzahl bestimmt werden.

Mit den so hergestellten Furnierstreifen lassen sich Spanholzbalken mit bisher unerreichten Gütewerten fertigen, die den aus Schälfurnier hergestellten Spanholzbalken nicht nur in nichts nachstehen, sondern darüber hinaus auch noch wesentlich wirtschaftlicher produziert werden können.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung hat die Nebenschneide zwischen dem nacheilende Ende und dem voreilenden Ende einen geradlinigen oder einen gekrümmten Verlauf. Dabei kann der gekrümmte Verlauf parabel- oder kreisförmig sein.

Damit nach dem Nachschleifen der Messer wieder eine exakte Einstellung der Messer möglich ist, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jedes Messer sowohl parallel als auch senkrecht zur Hauptschneide verschiebbar auf einem Messerträger gehalten. Hierzu weist der Messerträger schräg oder gekrümmt verlaufende Schlitze auf, so daß das Messer in einfacher Weise in beiden Richtungen verschoben werden kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung steht die Nebenschneide seitlich über den Messerträger vor, da so ein Eingriff der Nebenschneide in den Holzstamm gewährleistet ist.

Der Messerträger kann als verstellbare Brücke ausgebildet sein und unter sich einen Spandurchtrittsschlitz bilden. Dadurch kann die Messerscheibe kostengünstig als glatte geschlossene Scheibe ausgebildet sein.

Um ein Einziehen des Holzes unter das Messer zu verhindern, ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vor dem Messer eine Holzführungsfläche vorgesehen, die auch als auswechselbares Stockmesser ausgebildet sein kann.

Vor jedem Messer kann mindestens ein Ritzermesser angeordnet sein, um ein sicheres Abtrennen der Furnierstreifen zu gewährleisten. Das Ritzermesser ist insbesondere im Bereich der Nebenschneide angeordnet.

Damit die Nebenschneide ohne großen Kraftaufwand in das Holz eindringen kann, sollte der Keilwinkel der Nebenschneide möglichst kleiner als ca. 30° sein.

Um eine besonders gute Ableitung der Furnierstreifen zu erreichen, kann die Messerscheibe auch mit Spandurchtrittsschlitzen versehen sein.

In der folgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von schmalen Furnierstreifen;

Fig. 2 eine Ansicht einer in der Vorrichtung verwendeten Messerscheibe;

Fig. 3 eine Teilansicht eines Messers zur Verwendung in der Messerscheibe und

Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Messerbefestigung.

In Fig. 1 ist eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von schmalen Furnierstreifen dargestellt. Ein Holzstamm 1 wird von einer nicht gezeigten Vorschubeinrichtung in Richtung der Pfeile 2 transportiert und an Trennwerkzeugen 3, die z. B. als Sägen ausgebildet sind, vorbeigeführt. Diese Trennwerkzeuge 3 erzeugen im Holzstamm 1 Längsschnitte 4, die um einen Betrag voneinander beabstandet sind, der der Breite der noch zu erzeugenden Furnierstreifen quer zur Faserrichtung entspricht, z. B. 20 mm. Die Tiefe der Trennschnitte 4 entspricht der Dicke der Furnierstreifen, z. B. 2 mm. Wie aus Fig. 1 erkennbar ist, werden die Längsschnitte 4 gleichzeitig auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Holzstammes 1 angebracht.

Der so vorbereitete Holzstamm 1 wird nun zwischen zwei Messerscheiben 5 hindurchgeführt, die mittels Wellen 6 in Pfeilrichtung 8 angetrieben sind, welche sich entlang der Achsen 7 erstrecken. Die Messerscheiben 5 ähneln den bekannten Profilzerspanern und haben eine kegelstumpfförmige Bearbeitungsoberfläche. Auf diese Bearbeitungsoberfläche sind spiralförmig gegeneinander versetzt Messer 9 angeordnet (vgl. Fig. 2). Jedes Messer 9 steht vom kleinen Flugkreis R1 zum größten Flugkreis R2 immer um eine Spandicke, z. B. 1,5 mm, gegenüber dem folgenden Messer 9 zurück.

Die Messer 9 weisen eine quer zur Pfeilrichtung 8 angeordnete Hauptschneide 10 und eine in Pfeilrichtung 8 verlaufende Nebenschneide 11 auf. Während der Holzstamm 1 zwischen den Messerscheiben 5 hindurchläuft, schneiden die Messer 9 auf beiden Seiten des Holzstammes 1 Furnierstreifen ab. Um zu verhindern, daß während des Schneidvorganges bei gleichzeitiger Vorschubbewegung des Holzstammes 1 der vorrückende Holzstamm 1 gegen die Nebenschneide 11 gedrückt wird, ist das Messer 9 gemäß der in der Fig. 2 dargestellten Art und Weise ausgebildet.

Das Messer 9 ist so an der Messerscheibe 5 befestigt, daß die Hauptschneide 10 quer zur Pfeilrichtung 8 und die Nebenschneide 11 in Pfeilrichtung 8 verläuft. Außerdem ist das nacheilende Ende 13 der Nebenschneide 11 gegenüber dem voreilenden Ende 12 der Nebenschneide 11 zurückversetzt, wobei das Versatzmaß V in Abhängigkeit von Stammvorschubgeschwindigkeit und Messerscheibendrehzahl bestimmt werden kann. Der Verlauf der Nebenschneide 11 zwischen dem voreilenden Ende 12 und dem nacheilenden Ende 13 ist in Fig. 3 zwar kreisbogenförmig dargestellt, er kann aber auch parabelförmig oder geradlinig sein.

Damit die Messer 9 nach dem Nachschleifen sowohl hinsichtlich der Hauptschneide 10 als auch hinsichtlich der Nebenschneide 11 richtig justiert werden können, müssen die Messer 9 sowohl parallel als auch senkrecht zur Hauptschneide 10 verschiebbar auf einem Messerträger 14 gehalten sein. Dazu können entweder in dem Messer 9 bzw. im Messerträger 14 schräg oder gekrümmt verlaufende Schlitze vorgesehen sein, oder aber der Messerträger 14 kann als verstellbare Brücke ausgebildet sein. Diese letztgenannte Ausgestaltung hätte den weiteren Vorteil, daß die Furnierstreifen unterhalb des Messers 9 durch die Brücke abgeführt werden könnten. Als Alternative oder zusätzlich könnten in der Messerscheibe 5 Spandurchtrittsschlitze vorgesehen sein.

Um ein Einziehen der abgeschnittenen Furnierstreifen unter die Messer 9 zu verhindern, ist vor jedem Messer 9 eine Holzführungsfläche 15 vorgesehen, die in der Darstellung nach Fig. 4 als auswechselbares Stockmesser ausgebildet ist. Weiterhin können im Bereich der Nebenschneide 11 nicht dargestellte Ritzermesser vorgesehen sein, die für ein sauberes Abtrennen der Furnierstreifen sorgen.

Da mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung im Gegensatz zur Vorrichtung nach der DE 195 40 030 C1 keine Hauptware, sondern ausschließlich Furnierstreifen hergestellt werden sollen, kann man den teilweise abgespanten Holzstamm 1 nach dem ersten Durchlauf erneut durch die Vorrichtung laufen lassen und eine weitere Schicht von Furnierstreifen abschneiden, bis der gesamte Holzstamm 1 zerspant ist. Man kann aber auch tiefere Trennschnitte 4 vorsehen und den Holzstamm 1 dann im Vor- und Rücklauf vollständig zerspanen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Furnierstreifen, bei der ein Holzstamm mittels einer kegelstumpfförmigen Messerscheibe zur Furnierstreifen zerspant wird, wobei auf der Messerscheibe Messer spiralförmig gegeneinander versetzt angeordnet sind und jedes Messer vom kleinsten zum größten Flugkreis immer um eine Spandicke gegenüber dem folgenden Messer zurückversetzt ist, und wobei das Messer eine quer zur Drehrichtung der Messerscheibe verlaufende Hauptschneide und eine in Drehrichtung verlaufende Nebenschneide besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das nacheilende Ende (13) der Nebenschneide (11) gegenüber dem voreilenden (12) Ende der Nebenschneide (11) zurückversetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneide (11) zwischen dem nacheilenden Ende (13) und dem voreilenden (12) Ende einen geradlinigen Verlauf aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneide (11) zwischen dem nacheilende Ende (13) und dem voreilenden (12) Ende einen gekrümmten Verlauf aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Verlauf parabel- oder kreisförmig ist.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (9) sowohl parallel als auch senkrecht zur Hauptschneide (10) verschiebbar auf einem Messerträger (14) gehalten ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Messer (9) auf dem Messerträger (14) schräg oder gekrümmt verlaufende Schlitze vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneide (11) seitlich über den Messerträger (14) vorsteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter (14) als verstellbare Brücke ausgebildet ist, die unter sich einen Spandurchtrittsschlitz bildet.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Messer (9) eine Holzführungsfläche (15) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzführungsfläche (15) als auswechselbares Stockmesser ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Messer (9) mindestens ein Ritzermesser vorgeordnet ist.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens ein Ritzermesser im Bereich der Nebenschneide (11) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel der Nebenschneide (11) kleiner als ca. 30° ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmige Messerscheibe (5) mit Spandurchtrittsschlitzen versehen ist.