DE2514901C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Nutzholz aus Rundholzstämmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Nutzholz aus Rundholzstämmen, wobei der mittlere Bereich des Rundholzstammes zu Kantholz verarbeitet wird und die außerhalb des zu erzeugenden Kantholzes liegenden Holzabschnitte bei einer Vorschubbewegung des Rundholzstammes in seiner Längsrichtung in mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Schneid^ Vorgängen verlustfrei in weiterverarbeitbare Produkte zerlegt werden.

Bei dem als »Pröfilzerspanung« bekannten Verfahren zur Erzeugung von Kanthölzern werden die seitlichen, d. h. außerhalb des Kantholzes liegenden Holzsegmente durch rotierende Messerköpfe in Nutzspäne zerlegt, beispielsweise für die Spanplattenherstellung oder die Zelluloseherstellung (DE-PS 14 03 686). Die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens beruht im wesentlichen darauf, daß der gesamte Rundholzstamm nahezu verlustfrei in Nutzholz zerlegt wird, da keine geringwertigen Schwarten, Sägespäne oder Späne und HoIz-IQ schnitzel von nicht ausreichender Größe anfallen Dabei muß aber in Kauf genommen werden, daß der Wert der erzeugten Späne oder Schnitzel, bezogen auf eine Volumeneinheit des verarbeiteten Holzes, wesentlich geringer ist als bei dem erzeugten Kantholz, das zu Bohlen, Brettern, Balken und dergleichen verarbeitet vyird. Außerdem ist das bekannte Verfahren nur dann wirtschaftlich durchführbar, wenn die erzeugten Späne oder Schnitzel ohne zu hohe Tranportkosten zur Weiterverarbeitungsstelle transportiert werden können. Hohe Transportkosten sind durch den verhältnismäßig niedrigen Wert des in dieser Form anfallenden Holzerzeugnisses wirtschaftlich nicht tragbar.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (AT-PS 1 09 263) können diejenigen Teile des Holzstammes, die nicht zu Kantholz verarbeitet werden, nur zu einem verhältnismäßig minderwertigen Nutzholzerzeugnis verarbeitet werden, nämlich Holzwolle, Holzschliff oder Holzmehl. Der für diese Nebenprodukte erzielbare Preis rechtfertigt keinen Transport über längere Strecken, so daß dieses bekannte Verfahren nur dort wirtschaftlich eingesetzt werden könnte, wo Abnehmer für derartige Nebenprodukte in unmittelbarer Nähe ansässig sind. Das Problem der Transportkosten spielt in der Holzwirtschaft eine bedeutsame Rolle, weil man

J5 einerseits bestrebt ist, die Sägewerke möglichst im oder transportgünstig zum Holzanbaugebiet anzusiedeln, damit die verhältnismäßig hohen Transportkosten nur für das hochwertige Kantholz anfallen, wobei aber andererseits diese langen Transportwege es unmöglich machen, das aus den seitlichen Abschnitten des Rundholzstammes gewonnene verhährJsmäßig minderwertige Produkt bis zum Standort des Abnehmers mit vertretbaren Transportkosten zu transportieren.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch die außerhalb des zu erzeugenden Kantholzes liegenden Holzabschnitte in ein höherwertiges Produkt als beispielsweise Holzwolle umgewandelt werden, so daß auch dessen Transport zu einer verhältnismäßig weit entfernten Verarbeitungsstelle ohne besonderen Aufwand möglich ist. Aufgabe der Erfindung ist es auch, ausgehend von der bekannten Vorrichtung nach der AT-PS 1 09 263, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen.

Hinsichtlich des Verfahrens wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, daß die außerhalb des zu erzeugenden Kantholzes liegenden Holzabschnitte an zwei einander gegenüberliegenden Seilen des Rundholzstammes spanlos in Bretter zerlegt werden.

fto Damit wird der gesamte Rundholzstamm abfallos zu hochwertigen Holzerzeugnissen verarbeitet, deren Preis auch dig Belastung mit höheren Transportkosten verträgt Da das Verfahren abfallos arbeitet und bei den so hergestellten Brettern der massive Hölzcharäkter

(i5 beibehalten bleibt, erreicht man eine wesentliche Steigerung des kubischen Ausnutzungsgrades des Stammes. Die Bretter können auch Verhältnismäßig dick sein (Bohlen).

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß bei einem ersten Durchlauf des Rundholzstammes zwei einander gegenüberliegende Holzsegmente in Bretter zerteilt werden und daß bei mindestens einem weiteren Durchlauf nach einer Drehung des so erzeugten Models zwei weitere, einander gegenüberliegende Holzsegmente in Bretter zerlegt werden. Durch diese Maßnahme, für die nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt wird, wird unter Beibehaltung des einfachen Maschinenaufbaus mit verhältnismäßig geringem Arbeitsaufwand erreicht, daß nicht nur zwei einander gegenüberliegende Randbereiche des Rundholzstammes zu hochwertigen Holzteilen verarbeitet werden, sondern daß auch die beim ersten Durchlauf oben und unten liegenden Bereiche anschließend in die hochwertigen Bretter zerlegt werden. Auf diese Weise kann aus einem Rundholzstamm auch ein Kantholz von beliebiger gerader Kantenzahl erzeugt werden, wobei die gewünschte Kantenzahl die Anzahl der erforderlichen Durchläufe derart bestimmt, daß zur Erzeugung eines Vierkants zwei Durchläufe, zur Erzeugung eines Sechskants drei Durchläufe usw. erforderlich sind

Es ist zwar bei Holzverarbeitungsmaschinen an sich bekannt (DE-PS 12 11 785), in zwei aufeinanderfolgen- 2i den Durchläufen die außenliegenden Segmente eines Rundholzstammes derart zu verarbeiten, daß zunächst zwei gegenüberliegende Segmente zerspant werden und nach einer Drehung des Rundholzstammes um seine Längsachse um 90° auch die beiden anderen Segmente in zerspant werden. Dort sind die Zerspanungswerkzeuge aber am beweglichen Rahmen eines Sägegatters befestigt, so daß ohnehin nur eine gleichzeitige Bearbeitung der beiden gegenüberliegenden seitlichen Segmente des Rundholzstammes gegebenenfalls auch r. mit mehreren Werkzeugen in Frage kommt. Deshalb kann die dort gefundene Arbeitsweise keine Anregungen zum spanlosen Schneiden von Holz in mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Schneidvorgängen zu einem Brett geben. ^n

Die auf die Ausbildung der Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung mit einer den Rundholzstamm bzw. das Model aufnehmenden und in Längsrichtung bewegenden Vorschubeinrichtung und mindestens einer -n Bearbeitungseinrichtung, bei der mehrere Messer hintereinander gestaffelt angeordnet sin i die Messer zu Gruppen zusammengefaßt sind, und daß jede Gruppe in einem zu einer Schwingbewegung antreibbaren Rahmen angeordnet ist. Bei der bekannten Vorrichtung (AT-PS 109 263) sind dir hintereinander gestaffelt angeordneten Messer feststehend angeordnet. Die dabei auftretenden Zerspanungskräfte sind noch verhältnismäßig gering. Im Gegensatz dazu würden die Zerspanungskräfte bei feststehenden Messern zur « Erzeugung der Brette·, außerordentlich hoch. Durch die Schwingbewegung der Messer werden die Schnittkräfte wesentlich herabgesetzt, so daß höhere Schnittgeschwindigkeiten und größere Arbeitsleistungen bei geringeren Kräften erzielt werden können. _w>

Ks ist zwar grundsätzlich bekannt, Messer zum Spalten von Holz oszillierend anzutreiben (US-PS 33 27 747). Bei der bekannten Vorrichtung werden einzelne Schnitte statt mit einem Sägewerkzeug mit einem oszillierenden und erhitzten Messer ausgeführt. <· > Das Messer wird mit einer verhältnismäßig aufwendigeil hydraulischen Einrichtung gespannt. Da an jedem Messerende eine gesonderte Spanneinrichtung angreift, ist überdies eine verhältnismäßig komplizierte Steuerung notwendig. Mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen wird demgegenüber mit geringem Bauaufwand erreicht, daß mehrere, eng beieinander angeordnete Messer zu Schwingbewegimgen angetrieben und stabil eingespannt werden können, weil sie in einem gemeinsamen beweglichen Rahmen angeordnet sind. Hierbei sind außerdem besondere seitlich am Werkstück angreifende Druckwalzen nicht erforderlich.

Es ist auch bekannt (DE-PS 8 56 052), von Kantholz allseitig Nutzspäne mittels Messern abzuheben, die gestaffelt in jeweils einem gemeinsamen Messerhalter angeordnet sind. Die Meserhalter sind hierbei aber gestellfest an der Maschine angeordnet. Die Messer können nur verhältnismäßig dünne Späne erzeugen, deren Nutzwert im Vergleich zu Brettern gering ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht eine Vorrichtung zur Erzeugung von Kanthölzern und Brettern aus Rundholzstämmen,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte VorrichtLiig, wobei die Messer im Schnitt dargestellt sind und die oberen Maschinenteile sowie der Holzstamm weggelassen sind,

Fig. 3a-c in vereinfachter Darstellungweise Antriebsmöglichkeiten für die Messer,

F i g. 4 in vereinfachter Seitenansicht die Antriebseinrichtung für eine Messerbewegung gemäß F i g. 3 c,

F i g. 5 eine vergrößerte Teildarstellung der Antriebslagerung des Messerrahmens nach F i g. 4.

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in F i g. 5, F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in F i g. 6,

F i g. 8 in vereinfachter Seitenansicht die Antriebseinrichtung für eine Messerbewegung gemäß F i g. 3 a,

F ι g. 9 in vereinfachter Seitenansicht die Antriebseinrichtung für eine Messerbewegung gemäß F i g. 3 b,

F is. 10 eine vergrößerte Teildarstellung der Antriebsiagerung des Messerrahmens nach F i g. 9,

F i g. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in F i g. 10,

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie ΧΠ-ΧΙΙ in Fig. 11,

F i g. 13 eine vergrößerte Draufsicht auf die Werkzeuge im Bearbeitungsbereich der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2,

Fig. 14 eine Bearbeitungsanlage mit zwei hintereinander angeordneten Bearbeitungsvorrichtungen nach Fig. 1 und 2, und

Fig. 15 eine Bearbeitungsanlage mit einer Bearbeitungsvorrichtung nach F i g. 1 und 2 und einer Rücktr^nsporteinrichtung für die Model nach dem ersten Durchlauf.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bearbeitungsvorrichtung weist ein angetriebenes Kettenbett 1 auf, auf dem der Rundholzstamm 2 transportiert wird. Der Stamm 2 wird von Niederhalteeinrichtungen 3 auf das Kettenbett 1 gedrückt. Angetriebene Zentriereinrichtungen 4 erfassen den Stamm seitlieh und führen ihn zwei einander gegenüberliegend angeordneten Gruppen von schräg gestaffelten Messern 5 zu. Bei dem in F i g, 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Messer jeweils in einem gemrinsamen Rahmen 6 angeordnet, der auf zwei durch einen Motor 7 angetriebenen Exzenterwellen 8 gelagert ist, die dem Rahmen und

den darin eingespannten Messern 5 eine Kreisschwingbewegung erteilen. Die Messer 5 sind schräggestellt und so gestaffelt, daß der in den F i g. 1 und 2 von links nach rechts bewegte Rundholzstamm zunächst zwischen die am weitesten auseinanderstehenden Messer gelangt ι und dann in Richtung auf die enger beieinanderstehenden Messer bewegt wird.

Eine Niederhalteeinrichtung 9 und angetriebene seitliche Zentriereinrichtungen 10 bilden zusammen mit dem Kettenbett 1 die Auszugsvorrichtung für das bearbeitete Holz, beispielsweise in Form eines Models 11 oder eines Kantholzes 12(F ig. 1). Eine Transporteinrichtung 13 transportiert das bearbeitete Holz weiter.

Auf beiden Seiten der Bearbeitungsvorrichtung sind Förderbänder 14 angeordnet, die die erzeugten Bretter 15 (F i g. 2) zur Weilerverarbeitung abziehen.

Um die Vorschubkräfte möglichst gering zu halten. Einrisse am Holz zu vermeiden, möglichst glatte Oberflächen zu erzielen sowie eine gute Anpassung an die jeweilige Holzstruktur zu ermöglichen, führen die Messer 5 eine schwingende Bewegung aus. F i g. 3 a zeigt schematisch einen Kurbelantrieb für eine Messerbewegung parallel zur Messerschneide; man erhält dabei einen ziehenden Schnitt. Erfolgt die Hubbewegung durch den Kurbeltrieb in einem Winkel zur Messerschneide (F i g. 3 b), so bringt der Messerantrieb bei der Abwärtsbewegung auch einen großen Teil der Schnittkraft auf, so daß der Vorschubantrieb entlastet wird. Bei dem doppelten Kurbelantrieb gemäß F i g. 3 c führen die Messer 5 eine Kreisschwingbewegung aus. 3ö

Einzelheiten von möglichen Antriebseinrichtungen für die Messerbewegung zeigen die F i g. 4 bis 12, wobei jeweils schematisch die damit erzielte Bewegungsrichtung eines Messers dargestellt ist. Bei allen gezeigten Ausführungsformen treibt der Motor 7 über einen Riemenantrieb 7.1 die Exzenterwellen 8 an, die durch einen Kettentrieb 8.1 zum Gleichlauf miteinander verbunden sind. Auf die Wellen 8 sind Exzenter 8.2 aufgekeilt.

Bei der Ausführung nach den F i g. 4 bis 7, die dem in -to F i g. 1 gezeigten Antrieb entspricht, laufen die Exzenter 8.2 jeweils in der Bohrung eines mit dem Messerrahmen 6 verbundenen Lagerbocks 6.1. Bei dieser Anordnung führt jeder Punkt des Messerrahmens 6 und damit auch jeder Punkt der Messer 5 eine kreisförmige Bewegung aus, wie in F i g. 5 angedeutet.

Bei den Auführungsformen nach F i g. 8 und 9 sind die mit dem Messerrahmen 6 starr verbundenen Lagerbökke 6.1 über einen Zapfen gelenkig sowohl mit einem Schwinghebel 63, der am Maschinengestell schwenkbar gelagert ist, als auch mit einer Schubstange 6.4 verbunden, in deren Bohrung der Exzenter 8.2 läuft Wenn die Schwinghebel 63 horizontal angeordnet sind (Fig.9 und 10), führt der Messerfahmen 6 eine im wesentlichen senkrechte oszillierende Bewegung aus, ή die bei schrägstehenden Messern 5 zu einem Hackvorgang führt. Durch Verstellung der Exzenter 8<2 und der Schwinghebel 6.3 kann jede gewünschte oszillierende Messerbewegung in jeder beliebigen Neigung erzielt werden. Eine Kombination zwischen Hacken und Oszillieren ist möglich. Werden die Schwinghebel 6.3 so schräg gestellt, daß sie im wesentlichen senkrecht zur Messerlängsrichtung verlaufen, so erhält man die oszillierende Messerbewegung in Längsrichtung der Schneidkante nach F i g. 3 a.

Fig. 13 zeigt die Messeranordnung in Einzelheiten. Jeweils ein Messerhalter 5.1 trägt in Längsrichtung einstellbar ein Messer 5 und bildet mit einer Druckleiste 5.2 eine Gleit- und Anpreßkante für das vom nachfolgenden Messer abgenommene Brett 15. Dadurch wird verhindert, daß der von dem Messer 5 erzeugte Keilspalt zu weit vor der Messerkante vorausläuft und einen Einriß im Holz erzeugt. Zugleich wird das Holz durch die Druckleisten 5.2 im Bearbeitungsbereich geführt.

Vor der Bearbeitung kann das Rundholz in üblicher Weise durch Wässern, Kochen oder Dämpfen vorbereitet werden, je nach der Holzart auch mit chemischen Zusätzen.

Die Fig. 14 und 15 zeigen die Anwendung der Vorrichtung in zwei unterschiedlichen Anlagen zur Verarbeitung von Rundholzstämmen. In beiden Fällen werder, die Rundholzstämme über eine Rundholz-Vereinzelupgseinrichtung 20 einer Zuführeinrichtung 21, beispielsweise einem Kettenband oder Förderband, zugeführt. Von dort gelangen die Stämme in eine Einzugseinrichtung 22 einer beispielsweise entsprechend den Fig. 1 und 2 aufgebauten Bearbeitungsvorrichtung 23.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fi g. 14 wird das aus dem Rundholzstamm erzeugte Model (auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten bearbeiteter Rundholzstamm) um 90° um seine Längsachse gedreht und anschließend in einer nachgeordneten Bearbeitungsvorrichtung 23 von grundsätzlich gleichem Aufbau an den beiden noch unbearbeiteten Seiten bearbeitet.

Beim Ausführungsbeispiel der Anlage nach Fig. 15 verläßt das Model nach Durchlaufen der Bearbeitungsvorrichtung 23 das Kettenbett 1 und wird auf einer Rückfördereinrichtung 24, beispielsweise einem Förderband, wieder zur Zuführeinrichtung 21 zurückibefördert. Das auf einer bearbeiteten Fläche liegende Model durchläuft erneut die Bearbeitungsvorrichtung 23, so daß ein Vierkantholz erzeugt wird, das ebenso wie bei der Anlage nach F i g. 14 (dort nicht dargestellt) zu einer Sortier- und Sammeleinrichtung 25 gefördert wird. Die seitlichen Förderbänder 14 bringen die Bretter ebenfalls zu einer Sortier- und Sammeleinrichtung 26, von wo die Bretter zu einer Einrichtung 27 gebracht werden, wo sie zu Streifen, Platten oder dergleichen zusammengefügt und weitertransportiert werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung von Nutzholz aus Rundholzstämmen, wobei der mittlere Bereich des Rundholzstammes zu Kantholz verarbeitet wird und die außerhalb des zu erzeugenden Kantholzes liegenden Holzabschnitte bei einer Vorschubbewegung des Rundholzstammes in seiner Längsrichtung in mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden Schneidvorgängen verlustfrei in weiterverarbeitbare Produkte zerlegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des zu erzeugenden Kantholzes liegenden Holzabschnitte an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Rundholzstammes spanlos in Bretter zerlegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ersten Durchlauf des Rundholzstammes zwei einander gegenüberliegende Holzsegmente in Bretter zerlegt werden und daß bei mindestens einem weiteren Durchlauf nach einer Drehung des so erzeugten Models zwei weitere, einander gegenüberliegende Holzsegmente in Bretter zerlegt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer den Rundholzstamm bzw. das Model aufnehmenden und in Längsrichtung bewegenden Vorschubeinrichtung und mindestens einer Bearbeitungseinrichtung, bei der mehrere Messer hintereinander gestaffelt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (5) zu Gruppen zusammengefaßt sind und jede Gruppe in einem zu einer Schwingbewegung antreibbaren Rahmen (6) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer ('S) quer zur Vorschubrichtung verstellbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (6) eine Kreisschwingbewegung ausführt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingbewegung des Rahmens (6) parallel zu den Messerschneiden erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingbewegung des Rahmens (6) schräg zur Längsrichtung der Messerschneiden erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingbewegung des Rahmens (6) zwischen der Richtung parallel zu den Messerschneiden und einer Richtung schräg zur Längsrichtung der Messerschneiden stufenlos verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Messern (5) jeweils eine Druckleiste (5.2) zugeordnet ist.