DE19929355A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von acht- oder mehrseitigen Kanthölzern - Google Patents

Abstract

Um das nutzbare Holzvolumen von Baumstämmen möglichst groß zu gestalten, werden erfindungsgemäß acht- oder zwölfseitige Kanthölzer vorgeschlagen, von welchen anschließend Bretter oder Balken mit schrägen Kanten abgetrennt werden. DOLLAR A Um die acht- oder zwölfseitigen Kanthölzer herzustellen, werden in einer ersten Bearbeitungsstation (11) zwei Seitenflächen (13) vom Baumstamm abgefräst, dieser dann um 90 DEG gewendet und in einer zweiten Bearbeitungsstation (17) zwei weitere Seitenflächen (19) abgefräst. DOLLAR A Unmittelbar anschließend werden in einer weiteren Bearbeitungsstation (21) mit vier (für achtseitige Kanthölzer) oder acht (für zwölfseitige Kanthölzer) Fräsern (22) die verbleibenden Waldkanten (20) abgefräst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Baumstämmen, um acht- oder mehrseitige Kanthölzer herzu­ stellen, bei dem am Baumstamm in einem ersten Bearbeitungs­ schritt zwei vertikale Seitenflächen hergestellt werden, wor­ auf der Baumstamm um 90° gewendet wird und in einem zweiten Bearbeitungsschritt zwei weitere vertikale Seitenflächen her­ gestellt werden, und eine Vorrichtung, die zum Durchführen des Verfahrens besonders geeignet ist.

Es ist bekannt, den nutzbaren Querschnitt von Baumstämmen dadurch zu vergrößern, daß man diese an vier Seiten so zer­ spant, daß zwischen den vier Seiten Waldkanten stehen bleiben, wodurch die verbleibende Holzmasse größer ist. Wenn aus den Baumstämmen Bretter geschnitten werden sollen, werden die Waldkanten in einem anschließenden Arbeitsgang stufenweise so zerspant, daß bei den nachfolgend geschnittenen Brettern gera­ de Kanten entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum spanenden Bearbeiten von Baumstämmen anzugeben, bei denen der nutzbare Holzquerschnitt von Baum­ stämmen verbessert bzw. vergrößert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkma­ len des Anspruches 1. Gelöst wird diese Aufgabe des weiteren mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 10.

Gegenüber der oben beschriebenen Bearbeitungsform erbringt eine achtseitige oder zwölfseitige Zerspanung eines annähernd runden Querschnittes ein größeres nutzbares Holzvolumen. Wenn aus dem erfindungsgemäß bearbeiteten Baumstamm Bretter ge­ schnitten werden, weisen diese bereits abgeschrägte Kanten auf, die sich für Decken, Fugenschalungen (Stulpschalungen) besonders gut eignen.

Weitere vorteilhafte Durchführungsformen bzw. Ausführungs­ formen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Unter­ ansprüche.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungs­ formen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen.

Es zeigen:

die Fig. 1 bis 4 mit dem erfindungsgemäßes Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbare Baumstammquer­ schnitte,
die Fig. 5 und 6 Ausführungsformen von Deckenfugenschalungen mit Brettern, die aus erfindungsgemäß hergestellten Baumstamm­ querschnitten abgetrennt wurden,

Fig. 7 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der ein Baumstamm die einzelnen Bearbeitungs­ stationen in einer Richtung durchläuft,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Rückfördereinrichtung, bei der der Baum­ stamm eine Bearbeitungsstation zweimal durchläuft,
und Fig. 9 schematisch Bearbeitungswerkzeuge, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommen können.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen aus Baumstämmen hergestellte Balken 1 mit achtseitigem Querschnittsprofil, von denen gemäß Fig. 1 und 2 Bretter 2 mit abgeschrägten Kanten abgetrennt werden, so daß in der Mitte ein Vierkanter 3 bleibt. Gemäß Fig. 3 werden aus dem achtseitigen Querschnittsprofil drei Balken 4 und 5 mit unterschiedlichen Querschnittsformen abgetrennt. In Fig. 4 schließlich ist ein Balken 6 mit zwölfseitigem Querschnitts­ profil dargestellt, von dem ebenfalls seitlich Bretter 7 abge­ trennt werden, so daß ein mittlerer Vierkanter 8 bestehen bleibt.

In Fig. 5 ist eine Deckenfugenschalung, die aus gemäß Fig. 4 hergestellten Brettern 7 besteht, und in Fig. 6 eine Deckenfu­ genschalung bestehend aus Brettern, die gemäß Fig. 1 oder 2 hergestellt wurden, dargestellt.

In Fig. 7 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung dargestellt, die eine Fördereinrichtung 9, bestehend aus seiner Auflagebank und einer umlaufenden Zahn­ kette zum Vorschub eines Baumstammes mit einem Querschnitt a aufweist. Die Baumstämme werden mittels eines Querzubringers 10 herangefördert und auf die Fördereinrichtung 9 aufgelegt. Der aufgelegte Baumstamm wird, nachdem er mittels symmetrisch zur Mittelachse verschiebbarer Wangen 28 ausgerichtet wurde, von oben mittels hydraulisch belastbarer Arme, an deren Enden Rollen oder Scheiben drehbar gelagert sind, gegen die Zahnket­ te gedrückt und auf diese Weise auf der Zahnkette festgehal­ ten. Der Baumstamm, dessen Querschnitt a symbolhaft darge­ stellt ist, durchläuft nach dem Auflegen eine erste Bearbei­ tungsstation 11, die zwei Fräser 12 mit horizontal ausgerich­ teter Drehachse aufweist, die am Baumstamm zwei Seitenflächen 13 herstellen, wie dies symbolhaft durch den Querschnitt b dargestellt ist. Beim Verlassen der ersten Bearbeitungsstation 11 werden die gefrästen Seiten 13 des Baumstammes beiderseits von angetriebenen Rollen 14 mit vertikal ausgerichteter Dreh­ achse, einem sogenannten "Rollengang", erfaßt, der verhindert, daß sich der Baumstamm während der Bearbeitung verwindet oder verdreht.

Nach dem Durchgang durch die erste Bearbeitungsstation 11 wird der Baumstamm mittels einer Wendeeinrichtung 15 auf eine zwei­ te Fördereinrichtung 16 umgelegt, die parallel zur ersten Fördereinrichtung 9 und teilweise neben dieser verläuft. Dabei wird der Baumstamm um 90° gedreht, wie dies symbolhaft durch den Querschnitt b' dargestellt ist. Die zweite Fördereinrich­ tung 16 weist ebenso wie die erste Fördereinrichtung 9 eine umlaufende Zahnkette, Wangen 28 sowie Niederhalter auf, wobei der Baumstamm dann mit einer bearbeiteten Seite 13 auf der Zahnkette aufliegt. Der Baumstamm durchläuft anschließend eine weitere Bearbeitungsstation 17 mit zwei Fräsern 18 mit hori­ zontal ausgerichteter Drehachse, die zwei weitere Seitenflä­ chen 19 am Baumstamm herstellen, so daß der Baumstamm nach dem Verlassen der Bearbeitungsstation 17 vier Flächen 13, 19 mit dazwischen liegenden breiten Waldkanten 20 aufweist (sh. Quer­ schnitt c). Auch nach der Bearbeitungsstation 17 wird der Baumstamm von einem Rollengang mit vertikal ausgerichteten, angetriebenen Rollen 14 erfaßt.

Unmittelbar nach der Bearbeitungsstation 17 bzw. dem dieser nachfolgenden Rollengang durchläuft der Baumstamm eine dritte Bearbeitungsstation 21 mit vier Fräswerkzeugen 22, deren Dreh­ achsen gegenüber der Horizontalen in einem Winkel von 45° geneigt sind, wie in Fig. 9 zu sehen ist. Mit den Fräsen 22 werden die Waldkanten 20 entfernt, wobei die Breite der so hergestellten Flächen 23 durch die Zustellung der Fräser 22, d. h. deren Abstand voneinander, beeinflußt werden kann, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Nach dem Verlassen der dritten Bearbeitungsstation 21, nach der auslaufseitig ein weiterer Rollengang mit angetriebenen Rollen 14 angeordnet ist, wird der achtseitig bearbeitete Baumstamm (Querschnitt d) seitlich über einen Kettenförderer 24 abgefördert.

In Fig. 8 ist eine vereinfachte Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die einen geringeren Platzbedarf aufweist. Die Ausführungsform gemäß Fig. 8 unter­ scheidet sich von der Ausführungsform von Fig. 7 dadurch, daß die zweite Bearbeitungsstation 17 entfällt und neben der För­ dereinrichtung 9 eine Rückfördereinrichtung 25 angeordnet ist.

Ein Baumstamm mit dem Querschnitt a wird wieder über einen Querzubringer 10 auf die Zahnkette der Fördereinrichtung 9 aufgelegt und von Rollen oder Scheiben auf der Zahnkette nie­ dergehalten. Der Baumstamm durchläuft dann die erste Bearbei­ tungsstation 11, nach der er wiederum den Querschnitt b auf­ weist. Die Werkzeuge mit zur Horizontalen schräggestellten Drehachsen der Bearbeitungsstation 17 sind zurückgestellt, so daß diese beim ersten Durchlauf des Baumstammes nicht wirksam sind. Der Baumstamm mit dem Querschnitt b wird anschließend von der Wendevorrichtung 15 von der Fördereinrichtung 9 auf die Rückfördereinrichtung 25 umgelegt und dabei um 90° gewen­ det (Querschnitt b'). Der Baumstamm wird dann in Richtung des Pfeiles 26 zurückgefördert und mittels eines Querförderers 27 wieder auf die Fördereinrichtung 9 gelegt. Der Baumstamm durchläuft dann ein zweites Mal die Bearbeitungsstation 11, wobei der Baumstamm den Querschnitt c erhält, und anschließend die Bearbeitungsstation 17 mit nun zugestellten Fräswerkzeugen 22, wodurch der Baumstamm einen achtseitigen Querschnitt d erhält. Nach dem Durchlaufen der Bearbeitungsstation 17 wird der fertig bearbeitete Baumstamm wieder seitlich über einen Kettenförderer 24 abtransportiert.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Fördereinrichtung 9 in zwei Förderrichtungen antreibbar zu gestalten, wodurch die Rückfördereinrichtung 25 entbehrlich wäre. Der Baumstamm müßte dann nur nach dem ersten Durchlauf der Bearbeitungsstation 11 um 90° gewendet werden.

Wenn statt eines Achtkanters ein Zwölfkanter hergestellt wer­ den soll, wird die Bearbeitungsstation 17 entsprechend umgerü­ stet, so daß sie insgesamt acht Fräswerkzeuge 22 aufweist, deren Drehachsen im Winkel von 30° bzw. 60° zur Horizontalen bzw. zu den Drehachsen der benachbarten Fräswerkzeuge ausge­ richtet sind.

Je nach Bedarf werden die Kanthölzer in einer nachgeordneten Säge zu Brettern und Vierkantern (Fig. 1, 2 und 4) oder Balken (Fig. 3) zerlegt.

Zur Anpassung an die verschiedenen Durchmesser der Baumstämme und zur Bestimmung der Breite der herzustellenden Flächen sind die Fräswerkzeuge 12, 18, 22 proportional zur Mittelachse des Baumstammes zustellbar. Um dies durchzuführen, sind in den Zeichnungen nicht dargestellte hydraulische Verstellzylinder der Fräswerkzeuge 12, 18, 22 mit Meßstäben und zugeordneten außen liegenden Magneten und Proportionalventilen ausgerüstet und werden von einer ebenfalls nicht dargestellten, an sich bekannten Steuereinrichtung entsprechend angesteuert. Nach der Feststellung des Zopfdurchmessers des Baumstammes wird ein Schnittbild erstellt, das von der Steuereinrichtung übernommen wird, die dann die entsprechenden Einstellungen der Fräswerk­ zeuge 12, 18, 22 vornimmt. Die Höhe der Achsen der Bearbei­ tungswerkzeuge über der Zahnkette wird dabei so gesteuert, daß die Mittelachse des Baumstammes die Drehachsen der Bearbei­ tungswerkzeuge schneidet.

Die beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind sehr leistungsfähig, da nach der Zopfstärke vorgeordnete Baumstämme der Reihe nach bearbeitet werden kön­ nen.

Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wie folgt beschrieben werden:
Um das nutzbare Holzvolumen von Baumstämmen möglichst groß zu gestalten, werden erfindungsgemäß acht- oder zwölfseitige Kanthölzer vorgeschlagen, von welchen anschließend Bretter oder Balken mit schrägen Kanten abgetrennt werden.

Um die acht- oder zwölfseitigen Kanthölzer herzustellen, wer­ den in einer ersten Bearbeitungsstation 11 zwei Seitenflächen 13 vom Baumstamm abgefräst, dieser dann um 90° gewendet und in einer zweiten Bearbeitungsstation 17 zwei weitere Seitenflä­ chen 19 abgefräst.

Unmittelbar anschließend werden in einer weiteren Bearbei­ tungsstation 21 mit vier (für achtseitige Kanthölzer) oder acht (für zwölfseitige Kanthölzer) Fräsern 22 die verbleiben­ den Waldkanten 20 abgefräst.

Claims (18)

1. Verfahren zum spanenden Bearbeiten von Baumstämmen, um acht- oder mehrseitige Kanthölzer herzustellen, bei dem am Baumstamm in einem ersten Bearbeitungsschritt zwei vertikale Seitenflächen hergestellt werden, worauf der Baumstamm um 90° gewendet wird und in einem zweiten Be­ arbeitungsschritt zwei weitere vertikale Seitenflächen hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nachfol­ gend in einem dritten Bearbeitungsschritt weitere Flächen zwischen den bestehenden vier Seitenflächen am Baumstamm hergestellt werden, die zu den bestehenden vier Seiten­ flächen in einem Winkel zwischen 15° und 75° geneigt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und dritte Bearbeitungsschritt in einem ein­ zigen Arbeitsvorgang ausgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im dritten Bearbeitungsschritt gleichzeitig vier weitere Flächen in einem Winkel von 45° zu den ersten vier Seitenflächen hergestellt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im dritten Bearbeitungsschritt gleichzeitig acht weitere Flächen im Winkel von 30° bzw. 60° zu den ersten vier Seitenflächen hergestellt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Baumstamm nach dem Durchführen des ersten Bearbeitungsschrittes in einer ersten Bearbei­ tungsstation zurückgefördert wird, und nachdem er um 90° gewendet wurde, die erste Bearbeitungsstation zum Durch­ führen des zweiten Bearbeitungsschrittes nochmals durch­ läuft.

6. Vorrichtung, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Förderein­ richtung, mit einer ersten Zerspanungseinrichtung mit Fräs- oder Sägewerkzeugen mit horizontaler Drehachse, mit einer anschließenden Wendevorrichtung, um den Baumstamm um 90° zu wenden, und mit einer zweiten Zerspanungsein­ richtung mit Fräs- oder Sägewerkzeugen mit horizontaler Drehachse, gekennzeichnet durch eine weitere Zerspanungs­ einrichtung (21) mit wenigstens vier Säge- oder Fräswerk­ zeugen (22) mit Drehachsen, die gegenüber der Horizonta­ len in einem Winkel zwischen 15 und 75° geneigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Zerspanungseinrichtung (11) eine erste Förder­ einrichtung (9) und der zweiten und dritten Zerspanungs­ einrichtung (17, 21) eine weitere Fördereinrichtung (16) für den Baumstamm zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendevorrichtung (15) den Baumstamm von der ersten Fördereinrichtung (9) zur zweiten Fördereinrichtung (16) umlegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (22) der weiteren Zer­ spanungseinrichtung (21) unmittelbar nach den Werkzeugen (18) der zweiten Zerspanungseinrichtung (17) angeordnet sind.

10. Vorrichtung, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Förderein­ richtung, mit einer ersten Zerspanungseinrichtung mit Fräs- oder Sägewerkzeugen mit horizontaler Drehachse und mit einer Wendevorrichtung, um den Baumstamm um 90° zu wenden, gekennzeichnet durch eine weitere Zerspanungsein­ richtung (17) mit wenigstens vier Säge- oder Fräswerkzeu­ gen (22) mit Drehachsen, die gegenüber der Horizontalen in einem Winkel zwischen 15 und 75° geneigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (22) der weiteren Zerspanungseinrichtung (21) unmittelbar nach den Werkzeugen (12) der ersten Zerspanungseinrichtung (11) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fördereinrichtung (9) in entgegenge­ setzte Förderrichtungen antreibbar ist.

13. Vorrichtung nach einem Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß neben der Fördereinrichtung (9) für den Baumstamm eine Rückfördereinrichtung (25) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendevorrichtung (15) nach der weiteren Zerspanungseinrichtung (17) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wendevorrichtung (15) den Baumstamm von der Fördereinrichtung (9) zur Rückfördereinrichtung (25) umlegt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Zerspanungseinrichtung (17) vier Werkzeuge (22) aufweist, deren Achsen im Winkel von 45° zur Horizontalen geneigt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Zerspanungseinrichtung (17) acht Werkzeuge (22) aufweist, deren Achsen zur Hori­ zontalen um 30 bzw. 60° geneigt sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach den Zerspanungseinrichtungen (11, 17, 21) Abzugsvorrichtungen (14) für den Baumstamm vorgesehen sind.