DE2726652A1

DE2726652A1 - Vorrichtung zum automatischen steuern einer holzbearbeitungsmaschine fuer das erzeugen von baumrandartigen brettkanten

Info

Publication number: DE2726652A1
Application number: DE19772726652
Authority: DE
Inventors: Henry James Marshall; Britisch Kolumbien Surrey; William Wagner; Stuart Walter Windblad
Original assignee: ISLAND LUMBER SPECIALTIES Ltd
Current assignee: ISLAND LUMBER SPECIALTIES Ltd
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE2726652B2; CA1034023A; AU2602777A; AU502692B2; JPS5316996A; DE2726652C3; SE7706855L; GB1560512A; SE433189B; JPS5717655B2; US4046180A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Steuern des Messerkopfes einer Holzbearbeitungsmaschine für das Erzeugen von baumrandartigen oder wellenförmigen Brettkanten unter Umgehung von Aststellen.

Maschinen zum Erzeugen von baumrandartigen oder wellenförmigen Brettkanten sind bereits bekannt. Solche Maschinen sind beispielsweise in der US-PS 2 851 070 und in der US-PS 3 779 beschrieben. Jede dieser Maschinen besitzt einen Messerkopf, der von Hand durch einen Maschinenführer betätigt wird, der die Bretter beim Durchlauf durch die Maschine ständig überwachen muß. Die aus der US-PS 2 851 070 bekannte Maschine besitzt einen Hebel, durch dessen Betätigung der Maschinenführer den Messerkopf quer zu derjenigen Richtung verschwenken kann, in der sich die Bretter an dem Kopf vorbeibewegen, um dadurch eine wellenförmige Brettkante zu erzeugen. Wenn der Maschinenführer eine Aststelle in der Brettkante bemerkt, bedient er den Messerkopf .so, daß er sich an der Aststelle vorbeibewegt. In ähnlicher Veise muß auch der Maschinenführer der in der US-PS 3 779 beschriebenen Maschine mittels eines Hebels einen Schlitten quer zum Brett verschieben, damit der auf dem Schlitten angebrachte Messerkopf das Brett entsprechend den vom MaschineniUhrer erzeugten Bewegungen mit einer wellenförmigen Kante versieht. Bei dieser bekannten Maschine ist es ebenfalls möglich, den Messerkopf im Verhältnis zur Brettkante durch 'eine elektrische Betätigung so zu neigen, daß sich der Winkel der Kantenanschrägung verändert, welche in die Brettkante eingeschnitten wird. Bei beiden vorbeschriebenen Maschinen wird eine ständige Aufmerksamkeit des Maschinenführers verlangt, und das Aussehen der bearbeiteten Bretter hängt von seinem Geschick ab.

709851/1153

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ma schine des eingangs erwähnten Typs zu schaffen, bei der kein Bedienungsmann zur Betätigung des Messerkopfes erforderlich ist, -während sich die Bretter durch die Maschine bewegen.

Diese Aufgabe wird durch eine entsprechende Maschine gelöst, welche Mittel zur Erzeugung einer automatischen Schwenkbewegung des Messerkopfes nach einem vorbestimmten Muster oder Programm in einer Richtung quer zur Vorschubrichtung der Bretter besitzt. Die Maschine verfügt ferner über eine vor dem Messerkopf im Vorschubweg der Bretter angeordnete Abtastvorrichtung, die bei Registrieren einer sich auf den Messerkopf zu bewegenden Aststelle eine die normale Steuerung überlagernde Vorrangsteuerung -tätigt werden läßt, durch welche der Messerkopf veranlaßt wird, um die Aststelle herumzuschneiden oder sie unberührt zu lassen. Sobald die Aststelle sich am Messerkopf vorbeibewegt hat, wird die normale, automatische Steuerung fortgesetzt. Auf diese Weise wird die Dauer der Aufmerksamkeit eines Bedienungsmannes überflüssig genacht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung steuert automatisch die Messerkopfeinheit einer Brettkantenbearbeitungsmaschine, mit der sich baumkantenartige Ränder an Brettern erzeugen lassen, die sich entlang einer Vorschubbahn bewegen, wobei die Aststellen an diesen Kanten im wesentlichen unangegriffen bleiben. In ihrer allgemeinsten Ausführung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch eine Hauptsteuereinheit, welche Stellglieder aufweist, die mit der Messerkopfeinheit der Maschine verbunden und so betätigbar sind, daß sie der Messerkopfeinheit Schwenkbewegungen nach einem vorbestimmten Programm-

709851/1153

ablauf erteilen, aufgrund derer sich die Messerkopfeinheit in die Kanten der Bretter einarbeiten kann, die sich auf einer Vorschubbahn durch die Maschine an der Messerkopfeinheit entlangbowegen, weiterhin durch eine Vorrang- oder Überlagerungssteuerung mit Stellgliedern, die mit diesen Stellgliedern der Hauptsteuereinheit verbunden und so betätigbar sind, daß sie die Stellglieder der Hauptsteuereinheit veranlassen, die Messerkopf einheit in einer von den sich auf der Vorschubbahn bewegenden Brettern weggerichteten Richtung zu bewegen, ohne daß dadurch der normale Arbeitsablauf der Hauptsteuereinrichtung beeinflußbar ist, sowie durch eine steuerungsmäßig mit der Oberlagerungssteuerung verbundene Abtastvorrichtung zum Registrieren von Aststellen in den Kanten der sich auf der Vorschubbahn bewegenden Bretter, mit der die Stellglieder der Überlagerungssteuerung so ansteuerbar sind, daß sie die Messerkopfeinheit betätigen bzw. so bewegen, daß diese die Aststellen meidet.

In einer spezielleren Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten hydraulischen Zylinder, die hydraulisch untereinander querverbunden sind und einen ersten bzw. einen zweiten Kolben für eine jeweils längsgerichtete Bewegung enthalten, Mittel, mit denen der zweite hydraulische Zylinder so mit der Messerkopfeinheit der Maschine verbunden ist, daß er ihr eine Bewegung erteilen kann, aufgrund derer sich die Messerkopfeinheit in die Kanten der Bretter einarbeiten kann, die sich auf einer Vorschubbann durch die Maschine an der Messerkopfeinheit entlangbewegen, mit dem ersten Kolben verbundene Hauptsteuermittel, die so betätigbar sind, daß sie diesen ersten Kolben nach einem vorbestimmten Programmablauf im ersten Zylinder hin- und herbewe-

709851/1153

gen, wobei die Bewegung des ersten Kolbens durch diese hydraulische Querverbindung eine entsprechende Relativbewegung zwischen dem zweiten Kolben und dem zweiten Zylinder erzeugt, mit dem zv:eiten Kolben verbundene pneumatische Steuermittel, die so betätigbar sind, daß sie eine Bewegung des zweiten Zylinders und damit eine durch den ersten Kolben unbeeinflußte Bewegung der Messerkopfeinheit bewirken, sowie eine mit den pneumatischen Steuermitteln steuerungsmäßig verbundene Abtastvorrichtung zum Registrieren von Aststellen in den Kanten der sich auf der Vorschubbahn bewegenden Bretter, mit der eine solche Bewegung der Messerkopfeinheit bewirkbar ist, daß die Aststellen umgangen werden.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist schließlich gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten hydraulischen Zylinder, die hydraulisch untereinander querverbunden sind und einen ersten bzw. einen zweiten Kolben für eine jeweils längsgerichtete Bewegung enthalten, mit dem zweiten Kolben verbundene Verankerungsmittel, die bei Normalbetrieb dessen Bewegung verhindern, Mittel, mit denen der zweite hydraulische Zylinder so mit der Messerkopfeinheit der Maschine verbunden ist, daß er ihr eine Bewegung erteilen kann, aufgrund derer sich die Messerkopfeinheit in die Kanten der Bretter einarbeiten kann, die sich auf einer Vorschubbahn durch die Maschine an der Messerkopfeinheit entlangbewegen, mit dem ersten Kolben verbundene Hauptsteuermittel, die so betätigbar sind, daß sie diesen Kolben nach einem vorbestimmten Programmablauf im ersten Zylinder hin- und herbewegen, wobei die Bewegung des ersten Kolbens durch riiese hydraulische Querverbindung eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Kolben und dem zweiten Zylinder erzeugt, und wobei diese hydraulische Querverbindung

709851/1 153

so ausgeführt ist, daß sie eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Kolben und dem zweiten hydraulischen Zylinder nur dann zuläßt, wenn sich der erste .Kolben im ersten hydraulischen Zylinder bewegt, mit diesem Verankerungsmittel verbundene pneu- «atische Steuermittel zum Bewirken von dessen Bewegung und einer dadurch erfolgenden, vom ersten Kolben unbeeinflußten Bewegung des zweiten hydraulischen Zylinders und der mit diesem verbundenen Messerkopfeinheit, sowie eine mit den pneumatischen Steuermitteln steuerungsmäßig verbundene Abtastvorrichtung zum Registrieren von Aststellen in den Kanten der sich auf der Vorschubbahn bewegenden Bretter, mit der eine solche Bewegung des Verankerungsmittels und damit der Messerkopfeinheit bewirkbar ist, daß die Aststellen umgangen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten AusfUhrungsform unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Brettkanten-Bearbeitungsma-

- schine, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet ist;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen vergrößerten Horizontalschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2, der eine Draufsicht auf die Steuervorrichtung zeigt;

709851/1153

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4; und Fig. 6 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.

Die in den Zeichnungen dargestellte Brettkantenbearbeitungsmaschine 10 besitzt ein Maschinengestell 11, obere und untere Einziehwalzen 12 sowie obere und untere Abziehwalzen 13, mit denen sich Bretter entlang einer Bahn 15 bewegen lassen, welche durch die Linie 16 angedeutet ist. Eine senkrechte Führungsfläche 18 erstreckt sich entlang der einen Seite des Durchgangsweges 15.

An der der Führungsfläche 18 gegenüberliegenden Seite des Durchgangsweges 15 ist auf dem Maschinengestell 11 eine Messerkopfeinheit 20 angebracht. Diese Messerkopfeinheit besteht aus einem Elektromotor 22, auf dessen Welle 24 ein gebräuchlicher Messerkopf 23 aufgesetzt ist. Der Elektromotor 20 ist mit seiner Welle 24 durch Aufhängelaschen 28 im wesentlichen senkrecht gehaltert, welche sich vom Motorgehäuse aus nach oben erstrecken« Die Aufhängelaschen 28 hängen an Wellenzapfen 30, die mittels Lagern 31 drehbar im Maschinengestell 11 gelagert sind. Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Mittellinie 32 der Welle 30 und der Lager 31 nur knapp unterhalb der Unterkante des Messerkopfes 23 verläuft. Am unteren Ende des Elektromotors 22 ist ein Befestigungsauge 33 angebracht, welches sich von dort nach unten erstreckt. Eine solche Aufhängung des Elektromotors 22 wird bevorzugt, er kann jedoch ebensogut auf andere Weise aufgehängt sein, vorausgesetzt, daß der Motor derart beweglich ist, daß sich der Messerkopf 23 quer zur Durchführungsrichtung 15 der Bretter vor-und zurückbewegen läßt.

709851/1153

Aus Fig. 1 läßt sich erkennen, daß der Messerkopf 23 neben der Durchführbahn 15 und in einem Abstand von der Führungsfläche 18 angeordnet ist. Wenn das untere Ende des Elektromotors 22 von der Führungsbahn 15 wegbewegt wird, wie dies durch den Pfeil 25 in Fig. 1 angedeutet ist, neigt sich der Messerkopf 23 in die Bahn 15; die innerst mögliche Stellung des Messerkopfes 23 ist durch eine unterbrochene Linie 36 markiert.

Mit der so beschriebenen Anordnung lassen sich Bretter entlang der Bahn 15 bewegen, wobei sie durch die oberen und unteren Einziehwalzen 12 und die oberen und unteren Abziehwalzen 13 erfaßt werden, welche alle (durch nichtgezeigte Antriebsmittel) angetrieben sind; während des Vorschubes bewegen sich die Bretter mit einer ihrer Kanten an der Führungsfläche 18 entlang. Die gegenüberliegende Kante Jedes Brettes steht mit dem Messerkopf 23 in Eingriff, durch den das Brett mit einer baumrandartigen oder wellenförmigen Kante versehen wird, indem der Elektromotor 22 in den Lagern 31 vor- und zurückgeschwenkt wird. Der Schneidkopf dringt nicht allein in das Brett ein, wenn er quer zur Vorschubrichtung der Bretter nach vorne bewegt wird, sondern er neigt sich auch gleichzeitig, wodurch das Brett eine baumrandartige oder abgeschrägte Kante erhält, deren Neigungswinkel sich laufend ändert.

Im Vorschubweg 15 ist in Förderrichtung gesehen vor dem Messerkopf 23 eine geeignete Abtastvorrichtung 38 angeordnet. Diese Abtastvorrichtung ist auf die mit dem Messerkopf in Eingriff stehende Brettkante gerichtet. Wenn die Abtastvorrichtung eine Aststelle im Brett registriert, gibt sie ein Signal ab, welches die Messerkopfeinheit veranlaßt, den Messerkopf 23 nach außen zu schwenken, so daß er die aufgespürte Aststelle vermeidet oder

709851/1153

um sie herumschneidet. Da Abtastvorrichtungen der angedeuteten Art allgemein bekannt sind, wird hier auf ihre nähere Beschreibung verzichtet.

Für das nach einem bestimmten Verlauf zu erfolgende Vor- und ZurUckschwenken der Messerkopfeinheit 20 ist eine Steuereinheit vorgesehen. Eine weitere Steuereinheit ist allein dafür vorgesehen, vorrangig vor der ersten Steuereinheit einzusetzen, wenn in dem in Bearbeitung befindlichen Brett eine Aststelle registriert wird, die sich dem Messerkopf nähert. Die Steuerungen sind allgemein in einem Behälter 40 oder auf der Rückseite des Maschinengestelles 11 untergebracht.

In den Fig. 4, 5 und 6 sind die Hauptsteuereinheit 45 für die Hin- und Herbewegung des Messerkopfes und die Uberlagerungssteuerung 48 zum Wegbewegen des Messerkopfes aus dem Eingriff mit der Brettkante dargestellt, von denen letztere unabhängig von dem Arbeitsablauf der Hauptsteuerung in Tätigkeit tritt.

Die Hauptsteuereinheit 45 verfügt über Mittel, mit denen sich die Messerkopfeinheit nach einem bestimmten Muster oder einer bestimmten Folge vor- und zurückschwenken läßt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Hauptsteuereinheit hierfür eine Kurvenscheibe 52 mit einer unregelmäßigen Umfangskurve 53. Diese Kurvenscheibe ist fest auf einer Welle 54 verkeilt, welche in geeigneten Lagern 55 drehbar gelagert ist. Die Welle 54 wird durch ein auf ihr befestigtes großes Kettenrad 57 in Rotation versetzt, welches über eine Kette 58 mit einem kleinen Kettenrad 59 eines Untersetzungsgetriebes 60 verbunden ist. Das Untersetzungsgetriebe ist über einen Riementrieb 65 von einem Elektro-

709851/1153

aotor 64 angetrieben. Der Motor 64 ist ein Gleichstrommotor und seine Geschwindigkeit läßt sich durch eine geeignete Drehzahl- und Drehmomentsteuerung 67 (transformer variable speed and torque control) verändern.

Die Hauptsteuereinheit 45 enthält ferner einen hydraulischen Zylinder 70, der mit einem anderen hydraulischen Zylinder 72 steuerungsmäßig parallelgeschaltet ist, welcher einen Kolben 73 enthält. Der Zylinder 72 ist für längsgerichtete Bewegung auf einem geeigneten Sockel angebracht. Die entgegengesetzten Enden des Zylinders 70 sind über Leitungen oder Schläuche 74 und 75 mit den entgegengesetzten Enden des Zylinders 72 verbunden.

Eine Kurven-Abtastrolle 78 ist am Ende einer Kolbenstange 79 angebracht, die sich in Längsrichtung durch den Hydraulikzylinder 70 hindurch und in einen pneumatischen Zylinder 81 hinein erstreckt. Innerhalb des Zylinders 70 ist auf der Kolbenstange 79 ein Kolben 83 fest angebracht, und ein weiterer Kolben 85 befindet sich fest auf dieser Kolbenstange innerhalb des Zylinders 81. Das äußere Ende 87 des Zylinders 81 ist über eine Leitung 88 mit einer Druckluftquelle verbunden. Diese (nicht gezeigte) Druckluftquelle kann ein Kompressor oder aber ein Druckluftbehälter sein. Durch einen Druckregler 89 in der Leitung vird in dem pneumatischen Zylinder 81 zwischen dem Kolben 85 und dem Zylinderkopf 87 ein geeigneter Luftdruck von beispielsweise 5 bis 6 at (80 p.s.i.) aufrechterhalten. Durch diesen Druck wird die Abtastrolle 78 an die Kurve 53 der Kurvenscheibe 52 angepreßt. Ein mit dem Zylinderkopf 87 des pneumatischen Zylinders 81 verbundenes Druckentlastungsventil 90 gestattet es, daß sich der Kolben 85 durch die Abtastrolle 78 auf den

709851/1153

Zylinderkopf zu bewegen läßt. Zwischen dem Kolben 85 und dem kolbenstangenseitigen Zylinderende 92 besitzt der Zylinder 81 eine Belüftungsöffnung 91. Die Leitungen 74 und 75 sind durch eine Bypassleitung 95 miteinander verbunden, in der sich ein Im Normalfall verschlossenes Ventil 96 befindet. Ein ölbehälter 98 ist über Leitungen 99 und 100 zu beiden Seiten des Ventiles 96 mit der Bypassleitung 95 verbunden. Der obere Teil des Ölbehälters 98 ist über eine Leitung 102 an die Druckluftquelle angeschlossen, und ein Druckregler 103 in dieser Leitung sorgt dafür, daß auf dem Ölspiegel im ölbehälter ein Luftpolster von konstantem Druck, beispielsweise von 0,7 at (10 p.s.i) ruht. Diese Anordnung hält das hydraulische System einschließlich der Zylinder 70 und 72 ständig mit öl angefüllt. Das Ventil 96 kann geöffnet werden, um die Kolben 73 und 83 im Verhältnis zueinander einzustellen.

Der Kolben 73 im Zylinder 72 ist fest mit einer Kolbenstange ^09 verbunden, die sich aus dem Zylinder hinaus in einen pneumatischen Zylinder 112 hinein erstreckt, wo sie mit einem Kolben 113 verbunden ist. Dieser pneumatische Zylinder bildet einen Teil der überlagerungssteuerung 48. Das innere und das äußere Ende 115 bzw. 116 des Zylinders 112 sind über Leitungen 118, 119 mit einem elektromagnetisch betätigten Luftventil 122 verbunden, welches seinerseits über eine Leitung 123 mit der Druckluftquelle in Verbindung steht. Ein in der Leitung 123 angeordneter Luftdruckregler 124 versorgt den pneumatischen Zylinder 112 mit einem bestimmten Luftdruck von beispielsweise 2,5 bis 3 at (40 psi). Das äußere Ende 116 des Zylinders 112 ist mittels eines Drehzapfens 128 an einer geeigneten Halterung befestigt. Ein am Zylinder 72 angebrachtes Befestigungsauge 130 ist mittels eines Bolzens oder einer Schraube 131 mit dem

709851/1153

Befestigungsauge 33 des Elektromotors 22 der Messerkopfeinheit verbunden, so daß eine längsgerichtete Bewegung des Zylinders 72 den Elektromotor in seiner Wellenzapfenlagerung 30 vor- und zurückschwenken läßt. Dadurch wird der Messerkopf 23 quer zur Vorschubrichtung 15 geschwenkt.

Der Astlochdetektor 38 ist ein elektronischer Abtastkopf, welcher elektrisch mit einem Impulsempfänger 136 verbunden ist, der seinerseits an ein Verzögerungsrelais 137 angeschlossen 1st. Dieses Relais steht schaltungsmäßig mit dem Magnetventil 122 in Verbindung.

Die Arbeitsweise der gesamten automatischen Steuervorrichtung ist sehr einfach. Wenn Bretter entlang des Vorschubweges 15 an dem Messerkopf 23 der Messerkopfeinheit 20 entlangbewegt werden, läßt man die Kurvenscheibe 52 durch den Elektromotor 64 rotieren. Der Luftdruck im Zylinderkopf des pneumatischen Zylinders 81 drückt gegen den Kolben 85 und preßt damit die Abtastrolle 78 an die ümfangskurve 53 an. Wenn sich die Abtastrolle in einem Kurvental der Kurvenscheibe befindet, befindet sich der Kolben 83 des hydraulischen Zylinders 70 in der Nähe des Zylinderendes 142, und wenn die Abtastrolle sich auf einem Kurvenberg der Kurvenscheibe befindet, befindet sich der Kolben 83 in der Nähe des entgegengesetzten Zylinderendes 143. Wenn die Kurvenscheibe die Abtastrolle 78 und die Kolbenstange 79 nach außen drückt, wird der Kolben 85 im Zylinder 81 gegen die darin befindliche Druckluft bewegt, deren Druck über das Druckentlastungsventil 90 abgebaut wird. Während sich der Kolben 83 in Richtung auf das Zylinderende 143 des Zylinders 70 hin bewegt, wird Druckflüssigkeit in den Zylinder 72 gedrückt. Da der Kolben 73 durch den Druck der Luft im pneumatischen Zylin-

709851/1153

der 112 gegen den Kolben 113 an einer Bewegung gehindert wird, muß sich der Zylinder 72 bewegen und den Messerkopf 23 quer zum Eingriff mit dem Brett 1.46 schwenken, welches sich entlang der Vorschubbahn 15 bewegt (siehe Fig. 6). Die in Fig. 6 dargestellte Einstellung zeigt den Messerkopf in einer seiner Extremstellungen. Wenn die Kurvenscheibe die Bewegung des Kolbens 83 in Richtung auf das Ende 142 des Zylinders 70 freigibt, wird das entgegengesetzte Ende des hydraulischen Zylinders 72 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, wodurch sich dieser Zylinder in entgegengesetzter Richtung bewegt und dabei den Messerkopf in eine Richtung schwenkt, die von dem in Arbeit befindlichen Brett weggerichtet ist. So wird der Messerkopf 23 bei Rotation der Kurvenscheibe 52 in einem Maße hin- und zurückgeschwenkt, welches von der Umfangskurve der jeweilig verwendeten Kurvenscheibe 53 abhängt. Diese Bewegung des Messerkopfes 23 führt dazu, daß das am Messerkopf vorbeibewegte Brett in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster, welches von der Gestalt der Umfangskurve 53 abhängt, mit einer wellenförmigen, abgeschrägten Kante versehen wird. Während der Messerkopf sich vor und zurückneigt, wird die Kantenschrägo an den Brettern auch in ihrem Winkel verändert.

Venn der Abtastkopf 38 in der Kante des Brettes eine Aststelle registriert, die sich dem Messerkopf nähert, wird ein Signal erzeugt und an das Verzögerungsrelais übertragen, weiche's die Verzögerungszeit berücksichtigt, mit der die Aststelle in die Nähe des Messerkopfes gelangt, und nach der das Magnetventil 122 betätigt wird, um den Zutritt von Druckluft in den Zylinder 112 zwischen den Kolben 113 und das innere Zylinderende 115 freizugeben. Dadurch wird der Kolben 113 von diesem Ende wegbewegt, wobei er den Kolben 73 und mit ihm den hydraulischen

709851/1153

Zylinder 72 in die gleiche Richtung zieht. Hierdurch wird der Messerkopf 23 in einer Richtung vom Brett weggeschwenkt. Diese Schwenkbewegung kann entweder so groß sein, daß der Messerkopf außer Eingriff mit dem Brett gelangt, oder nur so groß, daß der Messerkopf noch geringfügig in das Brett einschneidet. Mit anderen Worten: der Messerkopf wird so geschwenkt, daß er sich an der registrierten Aststelle vorbeibewegt, oder daß er nur einen geringen Teil von ihr abfräst. Diese Bewegung hat Vorrang vor der durch die Hauptsteuereinheit 45 verursachten Bewegung des Messerkopfes, obwohl die Hauptsteuerung dabei nicht in ihrem Arbeitsablauf unterbrochen wird. Wenn sich die Aststelle am Messerkopf vorbeibewegt hat, wird über die Leitung 119 Luft in das äußere Ende des pneumatischen Zylinders 112 eingeleitet, um den Kolben 113 in seine Normalstellung zurückzubewegen, in der er die Bewegung des Kolbens 73 im hydraulischen Zylinder 72 verhindert.

Bei Betrieb der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung versieht die Messerkopfeinheit die entlang dem Vorschubweg 15 und an dem Messerkopf vorbeibewegten Bretter automatisch mit einer unregelmäßigen, z.B. baumrandartigen Kante. Der Messerkopf arbeitet sich unterschiedlich tief in die Brettkante ein und neigt sich dabei gleichzeitig in Bezug auf die Brettkante vor und zurück, wodurch sich Kantenschrägen von unterschiedlichem Winkel ergeben. Die Arbeitsfolge bzw. der eingeschnittene Kantenverlauf lassen sich ohne weiteres ändern, indem man einfach die Kurvenscheibe 52 gegen eine andere mit unterschiedlichem Kurvenverlauf 53 austauscht. Die Vorrichtung registriert Aststellen in den Brettkanten und veranlaßt den Messerkopf, um die Aststellen herumzuschneiden, um dadurch das Aussehen der Bretter zu verbessern. Dieses Umgehen der Aststellen erfolgt, ohne dabei den normalen Programmablauf der Messerkopfeinheit zu unterbrechen.

70 9851/1153

Claims

fAl E NTANWALT DIH..-1NG·

Frankfurt am Hain 70 Schn«<».«K.hoWr. 27-Tel.61 7071

13. Juni 1977 GzFu/Ra.

Island Lumber Specialties Ltd., Richmond, British Columbia, Canada, V6V 1R1

Vorrichtung zum automatischen Steuern einer Holzbearbeitungsmaschine für das Erzeugen von baumrandartigen Brettkanten

Patentansprüche

ν 1J Vorrichtung zum automatischen Steuern der Messerkopf einheit einer Holzbearbeitungsmaschine für das Erzeugen von baumrandartigen oder wellenförmigen Brettkanten unter Umgehung ▼on Aststellen, gekennzeichnet durch eine Hauptsteuereinheit (43), welche Stellglieder aufweist, die mit der Messerkopfeinheit (20) der Maschine verbunden und so betätigbar sind, daß sie der Messerkopfeinheit (20) Schwenkbewegungen nach einem vorbestimmten Programmablauf erteilen, aufgrund derer sich die Messerkopfeinheit (20) in die Kanten der Bretter einarbeiten kann, die sich auf einer Vorschubbahn (15) durch die Maschine an der Messerkopfeinheit (20) entlangbewegen, durch eine Vorrang- oder Überlagerungssteuerung (49) mit Stellgliedern, die mit diesen Stellgliedern der Hauptsteuereinheit (45) verbunden und so betätigbar sind, daß sie die Stellglieder der HauptSteuereinheit (45) veranlassen, die Messerkopfeinheit (20) in einer von den sich auf der Vorschubbahn (15) bewegenden Brettern weggerichteten

703851/1153

ORIGINAL INSPECTED

Richtung (25) zu bewegen, ohne daß dadurch der normale Arbeitsablauf der Hauptsteuereinrichtung (45) beeinflußbar ist, sowie durch eine steuerungsmäßig mit der Überlagerungssteuerung (49) verbundene Abtastvorrichtung (38) zum Registrieren von Aststellen in den Kanten der sich auf der Vorschubbahn (15) bewegenden Bretter, mit der die Stellglieder der Uberlagerungssteuerung (49) so ansteuerbar sind, daß sie die Nesserkopfeinheit (2C) betätigen bzw. so bewegen, daß diese die Aststellen meidet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder der Hauptsteuereinheit (45) aus einem für eine längsgerichtete Bewegung vorgesehenen, hydraulischen Zylinder (72) bestehen, der mit der Messerkopfeinheit (20) verbunden ist, ferner aus einem in diesem Zylinder (72) angeordneten Kolben (73), sowie aus betätigungsmäßig mit dem Zylinder (72) verbundenen Mitteln zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem Zylinder (72) und dessen Kolben (73), um die Messerkopfeinheit (20) nach einem vorbestimmten Programmablauf zu bewegen, und daß diese Uberlagerungssteuerung (49) aus Mitteln besteht, die mit dem Kolben (73) verbunden sind und eine Bewegung des Kolbens (73) mit dem Zylinder (72) auf eine Ansteuerung durch die Abtastvorrichtung (38) hin bewirken können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese betätigungsmäßig mit dem hydraulischen Zylinder (72) verbundenen Mittel aus einem weiteren hydraulischen Zylinder (70) bestehen, sowie aus Leitungen (74, 75), mit welchen die jeweiligen entgegengesetzten Enden der beiden Zylinder (70, 72) gegenseitig miteinander verbunden sind, einem Kolben

709851/1153

(83) in diesem weiteren hydraulischen Zylinder (70), und alt diesem zweiten Kolben (83) verbundene Mittel zum Hin- und Herbewegen dieses zweiten Kolbens (83) in dem zugehörigen Zylinder (70) nach diesem vorbestimmten Programmablauf, um eine Relativbewegung zwischen dem ersten hydraulischen Zylinder (72) und dem darin befindlichen Kolben (73) zu bewirken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Steuerglieder der Uberlagerungssteuerung (49) aus einem hydraulischen Zylinder bestehen, ferner aus einem mit diesem hydraulischen Zylinder angeordneten Kolben, Mitteln, mit denen dieser Kolben fest mit dem Kolben des .Zylinders der Steuerglieder der Hauptsteuereinheit verbunden ist, sowie aus Strömungsdruckmitteln, die den Kolben der Uberlagerungssteuerung bei Normalbetrieb in einer festen Position halten, und die so durch die Abtastvorrichtung betätigbar sind, daß sich der letztere Kolben innerhalb des zugehörigen Zylinders aus dieser festen Stellung wegbewegt.

5. Vorrichtung zum automatischen Steuern der Messerkopfeinheit einer Holzbearbeitungsmaschine für das Erzeugen von baumrandartigen oder wellenförmigen Brettkanten unter Umgehung von Aststellen, gekennzeichnet durch einen ersten (70) und einen zweiten (72) hydraulischen Zylinder, die hydraulisch untereinander querverbunden sind und einen ersten (83) bzw. einen zweiten (73) Kolben für eine Jeweils längsgerichtete Bewegung enthalten, Mittel, mit denen der zweite hydraulische Zylinder (72) so mit der Messerkopfeinheit (20) der Maschine verbunden ist, daß er ihr eine Bewegung erteilen kann, aufgrund derer sich die Messerkopfeinheit (20) in die

709851/1153

Kanten der Bretter einarbeiten kann, welche sich auf einer Vorschubbahn (15) durch die Maschine an der Messerkopfeinheit (20) entlangbewegen,· mit dem ersten Kolben (83) verbundene Hauptsteuermittel, die so betätigbar sind, daß sie diesen Kolben (83) nach einem vorbestimmten Programmablauf im ersten Zylinder (70) hin- und herbewegen, wobei die Bewegung des ersten Kolbens (83) durch diese hydraulische Querverbindung (74, 75) eine entsprechende Relativbewegung zwischen dem zweiten Kolben (73) und dem zweiten Zylinder (72) erzeugt, mit dem zweiten Kolben (73) verbundene pneumatische Steuermittel, die so betätigbar sind, daß sie eine Bewegung des zweiten Zylinders (72) und damit eine durch den ersten Kolben (83) unbeeinflußte Bewegung der Messerkopfeinheit (20) bewirken, sowie eine mit den pneumatischen Steuermitteln steuerungsmäßig verbundene Abtastvorrichtung (38) zum Registrieren von Aststellen in den Kanten der sich auf der Vorschubbahn (15) bewegenden Bretter, mit der eine solche — Bewegung der Messerkopfeinheit (20) bewirkbar ist, daß die Aststellen umgangen werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste hydraulische Zylinder (70) und der zweite hydraulische Zylinder (72) durch Leitungen (74, 75) parallelgeschaltet sind, welche mit den Jeweils entgegengesetzten Snden der beiden Zylinder verbunden sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hauptsteuermittel aus einer drehbar gelagerten Kurvenscheibe (52) mit einer Umfangskurve (53) bestehen, sowie aus einer Kurvenabtastrolle (78), die mit dem ersten Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70) verbunden ist und

709851/1153

gegen die Umfangskurve (53) anliegt, um von dieser bewegt χα werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hauptsteuermittel aus einer drehbar gelagerten Kurvenscheibe (52) mit einer Umfangskurve (53) bestehen, sowie einer mit dem ersten Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70) verbundenen Kurven-Abtastrolle (78), die gegen die Umfangskurve (53) anliegt und von dieser bewegt wird, sowie ferner aus pneumatischen Mitteln (81, 85), «eiche mit dem ersten Kolben (83) verbunden sind, um die Abtastrolle (78) gegen die Umfangskurve (53) zu drücken.

S. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese pneumatischen Mittel aus einen pneumatischen Zylinder (81), einem in diesem pneumatischen Zylinder (81) gleitend bewegbaren Kolben (85), Mitteln zur festen Verbindung die-—ees Kolbens (85) mit dem ersten Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70), pneumatischen Mitteln zur Aufrechterhaltung des Druckes in dem pneumatischen Zylinder (81) gegen dessen Kolben (85) und somit gegen den ersten Kolben (83), und aus einem Druckentlastungsventil (90) bestehen, welches mit dem pneumatischen Zylinder (81) ^verbunden ist, um eine Entlastung des in diesem herrschenden Druckes zu ermöglichen, wenn der Kolben (85) dieses Zylinders (81) durch den ersten Kolben (83) bewegt wird, eine Bewegung dieses Kolbens zu. ermöglichen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß diese pneumatischen Steuermittel bestehen aus einem pneumatischen Zylinder (112) mit einem darin in Längsrichtung beweglichen Kolben (113), Mitteln zur Verbindung des KoI-

709851/1153

bens (113) des pneumatischen Zylinders (112) mit dem zweiten Kolben (73) des zweiten hydraulischen Zylinders (72) flir eine synchrone Bewegung, sowie aus Mitteln, die im Normalbetrieb einen ausreichenden pneumatischen Druck in diesem pneumatischen Zylinder (112) aufrechterhalten, um eine Bewegung des darin befindlichen Kolbens (113) zu verhindern, und ferner aus Mitteln zur wahlweisen Druckbeaufschlagung des pneumatischen Zylinders (112), um den in ihm angeordneten Kolben (113) zu bewegen, der seinerseits den zweiten hydraulischen Zylinder (72) und synchron mit Ihm die Messerkopfeinheit (20) bewegt.

11. Vorrichtung zum automatischen Steuern der Messerkopfeinheit «iner Holzbearbeitungsmaschine für das Erzeugen von baumrandartigen oder wellenförmigen Brettkanten unter Umgehung von Aststellen, gekennzeichnet durch einen ersten (70) und einen zweiten (72) hydraulischen Zylinder, die hydraulisch -untereinander querverbunden sind und einen ersten (83) bzw. einen zweiten (73) Kolben für eine jeweils längsgerichtete Bewegung enthalten, mit dem zweiten Kolben (73) verbundene Verankerungsmittel (113), die bei Normalbetrieb dessen Bewegung verhindern, Mittel, mit denen der zweite hydraulische Zylinder (72) so mit der Messerkopfeinheit (20) der Maschine verbunden ist, daß er ihr eine Bewegung erteilen kann, aufgrund derer sich die Messerkopfeinheit (20) in die Kanten der Bretter einarbeiten kann, welche sich auf einer Vorschubbahn (13) durch die Maschine an der Messerkopfeinheit (20) entlangbewegen, mit dem ersten Kolben (83) verbundene Hauptsteuermittel, die so betätigbar sind, daß sie diesen Kolben (83) nach einem vorbestimmten Programmablauf im ersten Zylinder (70) hin- und herbewegen,

709851/1153

ORIGINAL INSPECTED

wobei die Bewegung des ersten Kolbens (83) durch diese hydraulische Querverbindung (74, 75) eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Kolben (73) und dem zweiten Zylinder {72) erzeugt, und wobei diese hydraulische Querverbindung (74, 75) so ausgeführt ist, daß sie eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Kolben (73) und dem zweiten hydraulischen Zylinder (72) nur dann zuläßt, wenn sich der erste Kolben (83) im ersten hydraulischen Zylinder (70) bewegt, mit diesem Verankerungsmittel (113) verbundene pneumatische Steuermittel zum Bewirken von dessen Bewegung und einer dadurch erfolgenden, vom ersten Kolben (83) unbeeinflußten Bewegung des zweiten hydraulischen Zylinders (72) und der mit diesem verbundenen Messerkopfeinheit (20), sowie eine mit den pneumatischen Steuermitteln steuerungsmäßig verbundene Abtastvorrichtung (38) zum Registrieren von Aststellen in den Kanten der sich auf der Vorschubbahn (15) bewegenden Bretter, mit der eine solche Bewegung des Ver-—ankerungsmittels (113) und damit der Messerkopfeinheit (20) bewirkbar ist, daß die Aststellen umgangen werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste hydraulische Zylinder (70) und der zweite hydraulische Zylinder (72) durch Leitungen (74, 75) parallelge- «chaltet sind, welche mit den jeweilig entgegengesetzten Enden der beiden Zylinder verbunden sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hauptsteuermittel aus einer drehbar gelagerten Kurvenscheibe (52) mit einer Umfangskurve (53) bestehen, sowie aus einer Kurven-Abtastrolle (78), die mit dem ersten

709851/1153

Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70) verbunden ist und gegen die Umfangskurve (53) anliegt, um von dieser bewegt zu werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsteuermittel aus einer drehbar gelagerten Kurvenscheibe (52) mit einer Umfangskurve (53) bestehen, sowie aus einer mit dem ersten Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70) verbundenen Kurven-Abtastrolle (78), die gegen die Umfangskurve (53) anliegt, um von dieser bewegt zu werden, sowie ferner aus mit dem ersten Kolben (83) verbundenen pneumatischen Mitteln, mit denen die Abtastrolle (78) gegen die Umfangskurve (53) andrückbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verankerungsmittel besteht aus einem pneumatischen Zylinder (112) mit einem darin in Längsrichtung beweglichen Kolben (113), Mitteln zum Verbinden des Kolbens (113) des pneumatischen Zylinders (112) mit dem zweiten Kolben (73) des zweiten hydraulischen Zylinders (72) für eine synchrone Bewegung, Mitteln, mit denen sich unter normalen Betriebsbedingungen ein ausreichender Luftdruck in dem pneumatischen Zylinder (112) aufrechterhalten läßt, um eine Bewegung des darin befindlichen Kolbens (113) zu verhindern, sowie Mitteln für ein wahlweises Unterdrucksetzen des pneumatischen Zylinders (112), um eine Bewegung des darin befindlichen Kolbens (113) zu bewirken, welcher gleichzeitig den zweiten hydraulischen Zylinder (72) und mit diesem die Messerkopfeinheit (20) mitbewegt.

709851/1153

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese pneumatischen Mittel bestehen aus einem pneumatischen Zylinder (81) mit einem gleitbar darin beweglichen Kolben (85), Mitteln zur festen Verbindung dieses Kolbens (85) mit dem ersten Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70), pneumatischen Mitteln zur Aufrechterhaltung eines Druckes in dem pneumatischen Zylinder (81) gegen dessen Kolben (85) und gleichzeitig gegen den ersten Kolben (83), und einem mit diesem pneumatischen Zylinder (81) verbundenen Druckentlastungsventil (90), um den in dem pneumatischen Zylinder (81) herrschenden Druck abbauen zu können, wenn der in diesem Zylinder (81) befindliche Kolben (85) durch diesen ersten Kolben (83) bewegt wird, um *»ine Bewegung des Kolbens (83) Überhaupt möglich zu machen.

17. Vorrichtung zum automatischen Steuern der Messerkopfeinheit einer Holzbearbeitungsmaschine für das Erzeugen von baumrandartigen oder wel lenförmigen Brettkanten unter Umgehung von Aststellen, gekennzeichnet durch einen ersten (70) und einen zweiten (72) hydraulischen Zylinder, die durch Leitungen (74, 75), welche deren jeweils entgegengesetzte Enden untereinander verbinden, hydraulisch parallelgeschaltet sind, und die einen ersten (83) bzw. einen zweiten (73) Kolben für eine jeweils längsgerichtete Bewegung enthalten, Mittel, mit denen der zweite hydraulische Zylinder (72) so mit der Messerkopfeinheit (20) der Maschine verbunden ist, daß er ihr eine Bewegung erteilen kann, aufgrund derer sich die Messerkopfeinheit (20) in die Kanten der Bretter einarbeiten kann, welche sich auf einer Vorschubbahn (15) durch die Maschine an der Messerkopfeinheit (20) entlangbewegen, eine drehbar gelagerte Kurvenscheibe (52) mit einer Umfangskurve (53)» eine an der Umfangs-

709851/1153

kurve (53) anliegende und mit dem ersten Kolben (83) verbundene Kurven-Abtastrolle (78), einen ersten pneumatischen Zylinder (81) mit einem "in Längsrichtung darin befindlichen Kolben (85), Mittel zur festen Verbindung des Kolbens (85) des ersten pneumatischen Zylinders (81) mit dem ersten Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70), pneumatische Mittel zur Aufrechterhaltung des Druckes in dem pneumatischen Zylinder (81) gegen dessen Kolben (85) und dabei gleichzeitig gegen den Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70), wobai jedoch eine Bewegung des Kolbens (85) des ersten pneumatischen Zylinders (81) durch den Kolben (83) des ersten hydraulischen Zylinders (70) möglich ist, einen zweiten pneumatischen Zylinder (112) mit einem in Längsrichtung darin beweglichen Kolben (113), Mitteln zur festen Verbindung des Kolbens (113) des zweiten pneumatischen Zylinders (112) mit dem zweiten Kolben (73) des zweiten hydraulischen Zylinders (72), wobei diese hydraulische Parallelschaltung so ausgeführt ist, daß eine Relativbewegung zwischen dem zweiten hydraulischen Zylinder (72) und dem darin befindlichen zweiten Kolben (73) nur dann verhindert wird, wenn sich der erste Kolben (83) in dem ersten hydraulischen Zylinder (70) bewegt, pneumatische Steuermittel zur Aufrechterhaltung des Druckes in dem zweiten pneumatischen Zylinder (112), um eine Bewegung des darin befindlichen Kolbens (113) zu unterbinden, so daß dieser Kolben (113) bei Normalbetrieb in dem zweiten pneumatischen Zylinder (112) starr festgehalten ist, wobei die pneumatischen Steuermittel aber wahlweise so betätigbar sind, daß dieser normalerweise herrschende Druck abgebaut wird und der pneumatische Zylinder (112) derart mit Druck beaufschlagbar ist, daß sich der Kolben (113) in dem zweiten

709851/1153

pneumatischen Zylinder (112) bewegt, wobei er den zweiten hydraulischen Zylinder (72) und die mit diesem verbundene Messerkopfeinheit (20) synchron mitbewegt, und durch eine mit den pneumatischen Steuermitteln steuerungsmäßig verbundene Abtastvorrichtung (38) zum Registrieren von Aststellen in den Kanten der sich auf der Vorschubbahn (15) bewegenden Bretter, mit der eine solche Betätigung der pneumatischen Steuermittel möglich ist, daß die Messerkopfeinheit (20) zu einer derartigen Bewegung veranlaßt wird, daß sie die Aststellen umgeht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß diese pneumatischen Steuermittel bestehen aus einer mit den entgegengesetzten Enden des zweiten pneumatischen Zylinders (112) verbundenen Druckluftquelle, einem Ventil zum wahlweisen Beaufschlagen Jeweils eines der beiden Enden des zweiten pneumatischen Zylinders (112) mit Druckluft, wobei das Ventil (122) im Normalbetrieb so eingestellt ist, daß nur ein Ende des zweiten pneumatischen Zylinders (112) mit Druckluft beaufschlagt wird, um eine Bewegung des darin befindlichen Kolbens (113) zu verhindern, das Ventil (122) aber auch so betätigbar ist, daß sich das entgegengesetzte Ende (115) des zweiten pneumatischen Zylinders (112) mit Druck beaufschlagen läßt, um den darin befindlichen Kolben (113) zu bewegen, und daß das Ventil (122) durch die Abtasteinrichtung (38) ansteuerbar ist.

709851/1153