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Vorrichtung zum Posiionieren von Werkzeugen zur
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Bearbeitung bewegter Werkstücke Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Positionieren und zwangsweisen Transportieren von Werkzeugen, die
während des Bearbeitungsvorgangs im Gleichlauf mit einem während seines Vorschubs
zu bearbeitenden Werkstück parallel zu dessen Bewegungsrichtung mitwandern.
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Die Bearbeitung von Werkstücken während ihres Vorschubs durch im
Gleichlauf mit ihnen wandernde Werkzeuge ist eine sich in der Technik immer wieder
stellende Aufgabe. Sie ergibt sich zum Beispiel in Säqewerken während des Sägens
eines Rundholzes, von dem die hinter dem Sägegatter anfallende Seitenware noch während
des Sägevorganqs mittels so. Kappsägen nach ihrer fleschaffenheit in mehr oder minder
lange; unterschiedlich weiter verwertbare Stücke zerlegt und im Zusammenhang damit
von dem das Gatter noch durchlaufenden restlichen Teil des Stammes abgetrennt wird.
Als Kappwerkzeug eignen sich z.B.
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Kettensägen, die während des Abtrennvorgangs im Gleichlauf mit dem
Stamm in dessen Bewegungsrichtung mitwandern und dabei aus einer Ausgangsposition
in der Bearbeitungsrichtung in das Holz hineinschwenkbar sind, wobei die Eindringticfc
so begrenzt werden muß, daß zwar die Seitenware vollständig durchtrennt, nicht aber
das Nutzholz beschädigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache
und funktionssichere Vorrichtung für den vorgenannten Zweck
Zweck
zu schaffen, die ohne Beachtung einer besonderen Sorgfalt während des Bearbeitungsvorganges
beispielsweise in Form einer Überwachung des Gleichlaufs oder der Aufrechterhaltung
der gewählten Ausgangsposition des Werkzeugs in Bearbeitungs richtung, sicher, miihelos
und rasch bedienbar ist.
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Die vorstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach dem
Gattungsbegriff, die gekennzeichnet ist durch einen parallel zur Bewegungsrichtung
des Werkstücks auf Schienen frei verfahrbaren, sich quer an der Bewegungsbahn des
Werkstücks vorbei erstreckenden Schlittenträqer, mindestens einen auf dem Schlittenträger
quer zur Bewegungsrichtung des Werkstücks verfahrbaren Werkzeugschlitten, auf dem
das Werkzeug mit der zugehörigen Vorrichtung für seinen Vorschub in Bearbeitungsrichtung
angeordnet ist, je einen Mitnehmer an jedem Werkzeugschlitten, der in einer Ausgangsposition
des Schlittenträgers mit einem zugehörigen Gegenstück das in der Bewegungsrichtung
des Werkstücks unbeweglich, parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeugschlittens
bezüglich des Werkzeugträgers aber willkürlich verstellbar ist, derart verbunden
ist, daß in der Verstellrichtung des Gegenstücks Formschluß besteht, während Mitnehmer
und Gegenstück in der Bewegungsrichtung des Werkstücks im wesentlichen kräftefrei
trennbar sind, eine Vorrichtung zum automatischen Fixieren jedes Werkzeugschlittens
bezüglich des Schlittenträgers vor dem Freikommen seines Mitnehmers vom zugehötigen
Gegenstück und zum automatischen Aufheben der Fixierung nach Wiederherstellung des
Formschlusses, durch eine fernsteuerbare Vorrichtung zum unverrückbaren Anhängen
des Schlittenträgers an das Werkstück oder ein sich mit diesem synchron in Vorschubrichtung
bewegendes Maschinenteil und durch eine Vorrichtung zum Zurückführen des Schlittenträ
gers ind die Ausgangsposition nach Beendigung der Bearbeitung und Lösung der Anhängqvorrichtung.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Ausgangsstellung des
Werkzeugs in der Bearbeitunqsrichtung bezüglich des Werkstücks
Werkstücks
noch vor Einleitung des Gleichlaufs des Werkzeugs in der Bewegungsrichtung des Werkstücks
durch Einstellen des oder der Werkzeugs~hlitten beziifllich des Schlittenträgers
vorgewählt. Diese Vorwahl erfolgt mittels der Gegenstücke, die über die Mitnehmer
duf auf dem Werkzeug träger in die gewünschte Position bringen. Sobald dies geschehen
ist, wird der Schlittentrager an das sich bewegende Werkstück zu einem passenden
Zeitpunkt unverrückbar angehängt.
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Die Folge hiervon ist daß sich von nun an der Schlitten träger im
Gleichlauf mit dem Werkstück in dessen Bewegungsrichtung bewegt wobei gleich zu
Beginn die Mitnehmer an den Werkzeug-Schlitten einerseits und die zurückbleibenden
Gegenstücke andererseits außer Eingriff treten und, bevor dies zur Gänze geschehen
ist, die Werkzeugschlitten in der mittels der Gegenstücke gewählten Position bezüglich
des Schlittenträgers fixiert werden. Dte ganze Anlage bewegt sich nun im Gleichlauf
mit den in Bezug aufeinander fest eingestelltenverschiedenen Bauteilen von den der
Einstellung dienenden Gegenstücken -mit dem Werkstück, das nun von den Werkzeugen,
ausgehend von einej definierten Ausgangsstellunq bezüglich der Werkzeug-Vorschubrichtung
bearbeitet werden zur Bearbeitung des Werkstücks sind lediglich die Vorschubeinrichtungen
der Werkzeuge und ggf. deren Antriebsmechanismus in Gang zu setzen, wobei eine besondere
Überwachung entfallen kann, wenn die gewünschte Endposition der Werkzeuge in einem
definierten Zusammenhang mit der Ausgangsposition steht und diese entsprechend dem
gewünschten Bearbeitungsziel, beispielsweise der Eindringtiefe, mit den Gegenstücken
vorgewdhlt wurde.
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ll;iut-ig ist, wie im Felle des eingangs erwihnten Anwendunqs beispiels,eine
Bearbeitung des Werkstücks gleichzeitig von entgegengesetzten Seiten her erwünscht.
In diesem Falle werden auf dem Schlittenträger entsprechend den beiden Bearbeitungs
werkzeuggruppen auch zwei Werkzeugschlitten angeordnet. Im Zusammenhang hiermit
besteht eine besonders zweckmäßige Ausge staleung
staltung der Erfindung
darin, daß die Vorrichtung zum unverrückharen Anhängen des Schlittenträgers am Werkstück
von entgegengesetzten Seiten her an das Werkstück heranschwenkbare, dieses in der
Spannstellung zwischen sich festklemmende Klemmbacken aufweist von denen sich die
eine an dem einen und die andere an dem anderen Werkzeugschlitten befindet. Auf
diese Weise wird eine zuverlässige Anh;ingung mit besonders einfachen Mitteln erreicht.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Gegenstück
als in der Bewegungsrichtung des Werkstücks zum Werkzeugträger hin offene Gabel
und der zugehörige Mitnehmer als zwischen die Gabelschenkel passende Rolle ausgeführt
ist.
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Mit dieser Gestaltung sind einerseits eine sehr genaue Positionierungßder
Werkzeugschlitten und andererseits eine völlig problemlose Trennung der Gegenstücke
von den Mitnehmern nach dem Anhängen des Schlittenträgers an das Werkstück gewährleistet.
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Die willkürlich verstellbaren Gegenstücke, zu deren Betätigung vorzugsweise
eine Fernbedienung eingesetzt wird, werden vorzugsweise auf einem gemeinsamen, sich
quer zur Bewegungsrichtung des Werkstücks an dessen Bewegungsbahn vorbei erstreckenden
ortsfesten Träger verschiebbar angeordnet.
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Als Rückzugvorrichtung eignet sich beispielsweise ein Kettenzug, Seilzug,
Gestänge oder dgl. Die Betätigung kann ebenfalls ferngesteuert und ggf. auch automatisch
erfolgen, wobei jedoch vorher die Anhängevorrichtung zu lö-sen ist, was ebenfalls
mittels einer ggf. automatisch gesteuerten Fernbedienung geschehen kann.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen jeweils in schematischer
Darstellung: Fig. 1
Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung von
vorn gesehen, und Fig. 2 die Vorrichtung nach F#q. I in Ansicht von oben, wobei
in Fig. 2 unten der Schlittenträger in seiner Ausgangs-Position dargestellt ist,
in der die Schlitten auf ihm mit den Gegenstücken in Kontakt stehen und über die
Mitnehmer in seitlicher wichtung einsstellhar sind, während darüber der Schlittentrager
in einer Position zu sehen ist die er während des Mitwanderns mit dem Werkstück
duchlauft.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung
handelt es sich um pine einem Sägegatter nachgeschal tete Vorrichtung zum Kappen
der Seitenware bei fortdauerndem Holzvorschub unmittelbar hinter ~i#m Sägegatter.
Das zu bearbeitenden Werkstück ist also ein Holzstamm 1, bei dem die Seitenware
la auf beiden Sei ton von der in der Mitte befindlichen Hauptwarre? 1b durch durch
die von der Gattersäge vorgenommenen Längsschnitte lc gelöst ist. I)ie Vorrichtung
nach Fig.l und 2 hat nun die Aufgabe , auch noch die zum völligen Abtrennen der
Seitenware la nötigen, quer verlaufenden Schnitte von der Seite her in das Holz
3 an passenden Stellen vorzunehmen, wobei diese Schnitte die Seitenware 1 # je noch
Beschaffenheit und weiterem Verwendungszweck in Stücken passender Länge unterteilen.
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Das Legen der Trennschnit-te erfolgt bei im Vorschub befindlirh(m
Holz 1, dessen Vorschubrichtung in Fig. 2 mit dem Pfeil 2 zeichnet ist, Die die
Trennschnitte vornehmenden Werkzeuge sind beim dargestellten Ausfiihrungsbeispiel
Kettensägen 3, , d i(' rk Werkzeugschlitten 4 angeordnet und wie in Fig. 1 strichpunktiert
angedeutet, in zur Vorschubrichtung des Holzes senkrechter Ebene an das Holz 1 heranschwenkbar
sind. Die Werkzeugschlitten befinden sich auf einem im wesentlichen
wesentlichen
aus einer die Laufbahn des Holzes senkrecht überquerenden Laufschiene 5 bestehenden
Schlittenträger, der mittels stirnseitiger Laufrollen 5a in der Bewegungsrichtung
des Holzes 1 auf Schienen 6 verfahrbar ist.
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Die Werkzeugschlitten sind auf dem Werkzeugträger 5 mittels Rollen
4a in dessen Länqsrichtung, also im wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung
des Holzes,verfahrbar und so angeordnet , daß sich die an ihnen angeordneten Kettensägen
3 auf der einen bzw. anderen Seite des Holzes befinden. Durch Verschieben der Werkzeugschlitten
4 auf dem Werkzeugträger 5 ist die Ausgangsposition der Kettensägen in der Bearbeitungsrichtung
einstellbar. Diese Einstellung erfolgt inder in Fig. 2 unten zu sehenden Ausgangsstellung
des Schlittenträgers über Mitnehmer 7, die in dieser Ausgangsstellung des Schlittenträgers
5 so in Gegenstücke 8 eingreifen, daß sie mit diesen in Richtung senkrecht zur Vorschub~
richtung des Holzes Formschluß haben, während sie in der Vorschubrichtung des Holzes
im wesentlichen kräftefrei aus den Gegenstücken heraustreten können, Die Gegenstücke
8 sind zu diesem Zweck als Gabeln ausgeführt, während die Mitnehmer 7 durch in diese
hineinpassende Rollen gebildet werden.
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Die Gegenstücke 8 sind entsprechend der gewünschten Eindringtiefe
der Kettensägen 3 auf einem ihnen gemeinsamen Träger 9 mittels einer nicht dargestellten,
fernbedienbaren Vorrichtung willkürlich verstellbar, wobei hierunter auch eine von
einer Meßvorrichtung abgeleitete automatische Verstellung zu verstehen ist.
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Zur Mitnahme der Kettensägen 3 im Gleichlauf mit dem im Vorschub befindlichen
Holz 1 nach Vornahme der seitlichen Einstellung der Schlitten 4 auf dem Schlittenträger
5 in der Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 unten, ist an jedem Schlitten 4 eine Klemmbacke
10 vorgesehen, die , wie die zugehörige Kettensäge 3,in zum Holzvorschub senkrechter
Ebene an das Holz heranschwenkbar
heranschwenkbar ist. Dadurch
daß an jedem der beiden Schlitten 4 eine Klemmbacke 10 vorgesehen ist, bilden die
beiden Backen 10 ein Klemmbackenpaar; das im eingeschwenkten Zustand der mittels
einer nicht dargestellten0 ebenfalls fernbedienbaren Vorrichtung herbeigeführt wird
das Holz zwischen sich mit festem Klemmdruck einzllspannen vermag. Hierdurch wird
die aus dem Schlittenträger 5 und den darauf angeordneten Bauteilen bestehende bewegliche
Einheit unverreckbar an das Holz 1 angeklemmt, um sich danach mit diesem im Gleichlauf
zu bewegen. Unmittelbar zu Beginn dieses Mitwanderns treten die Mitnehmer 7 aus
den Gegenstücken 8 heraus, wobei,noch bevor die vollständige Lösung eingetreten
ist, auf eine in der Zeichnung nicht besonders dargestellte Weise ein Steuersignal
an eine Klemmvorrichtung 11 abgegeben wird, die dann in Tätigkeit tritt und die
bis dahin frei verfahrbaren Werkzeugschlitten 4 an dem Schlittenträger 5 festklemmt,
sodaß deren Relativstellung bezüglich des Schlittenträgers 5 für den weiteren Bearbeitungsvorgang
fixiert ist. Die i3earbeit:ung wird sodann im weiteren Vorschub des Holzes durchgeführt.
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Nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges werden zunächst die Klemmbacken
10 ferngesteuert von dem sich weiterbewegenden Holz 1 abgeschwenkt. Dadurch kommt
die bewegliche Einheit aus dem Schlittenträger 5 und den darauf angeordneten Teilen
von dem Holz 1 frei und kann mittels der in Fig. 2 nur strichpunktiert angedeuteten
Rückzugsvorrichtung 12 in die Ausgangsposition gemäß Fig.2 unten zurückgezogen werden,
wobei die Mitnehmer 7 wieder in die Gegenstücke 8 eintreten. Bei ihrem Eintritt
wird wieder ein Steuersignal an die Klemmvorrichtung 11 abgegeben, das bewirkt,
daß die bis dahin bestehende Klemmung zwischen den Werkzeugschlitten 4 und dem Schlittenträger
5 wieder aufgehoben wird, sodaß nunmehr mittels der Gegenstücke 8 im Bedarfsfalle
eine Veränderung der Seitenposition der Werkzeugschlitten auf dem Schlittenträger
1 vorgenommen werden kann.
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Um
Um zu gewährleisten, daß einerseits die Seitenware
la von den Kettensägen 3 vollständig durchschnitten wird andererseits aber die Hauptware
durch diese Kettensägen nicht beschädigt wird ist es nötig, daß zwischen der der
Hauptware zugewendeten, am weitesten einwärts gelegenen Fläche der Seitenware la
und der Hauptware lb dort, wo die Kettensägeiden Trennschnitt legen; ein freier
Spalt vorhanden ist, Die Schnittfuge ist meistens sehr schmal und vermag demzufolge
den vorgenannten Zweck nicht oder zumindest nicht zufriedenstellend zu erfüllen.
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Aus diesem Grunde ist bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung
als weiteres Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung an jedem Werkzeugwagen 4, und zwar
an der dem Holz zugewendeten Stirnseite von diesem, ein Spaltkeil 13 so angebracht,
daß er sich in der Holzvorschubrichtung gesehen in einem gewissen Abstand vor den
Kettensägen befindet. Dieser Spaltkeil 13 drängt die Seitenware la von der Hauptware
lb weg und schafft in der Holzvgrschubrichtunq gesehen hinter sich einen breiten
Spalt ld. Für die schematische Darstellung dieser Aufweitung sind-in Fig. 2 der
Zeichnung die Schnittfugen lc als dicke schwarze Linien dargestellt,während der
aufgeweitete Spalt ld hinter dem Spaltkeil 13 jeweils als solcher deutlich sichtbar
gezeichnet ist.
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Die Spaltkeile 13,die sich von den Werkzeugschlitten im wesentlichen
vertikal abwärts erstrecken und zur Ebene der Schnittfuge parallel verlaufen, sind
an den Wagen 4 auf irgendeine passende, in der Zeichnung nicht näher dargestellte
Weite befestigt, z.B. angeschweißt.
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Wenn gemäß einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung die
Sp& tkeile an den Werkzeugschlitten 4 so angeordnet werden, daß sie in der Schwenkebene
der Klemmbacken 10 liegen, dann vermögen sie auch noch die weitere Funktion als
ortsfeste Spann-Gegenbacke zu erfüllen, die mit der zugehörigen beweglichen Klemmbacke
10 zusammenarbeitet. In diesem Falle ist ein
ein Anhängen des Schlittenträgers
5 an das Holz 1 auch nur einseitig über einen einzigen Werkzeugschlitten möglich,
wobei das Anhängen praktisch an die Seitenware erfolgt.
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Dies schließt natürlich ein Anhängen an die Seitenware mittels des
anderen Schlittens auf der anderen Holzseite nicht aus, wenn auch dort die Seitenware
abzutrennen ist.
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Bei Verwendung des Spaltkeils 13 der durch Verstellen des betreffenden
Wagens 4 immer so eingestellt wird, daß er sich zwischen der abzutrennenden Seitenware
la und der Hauptware lb befindet, kann der Schwenkbereich der Kettensägen 3 zum
Holz hin so begrenzt werden, daß die Sägezähne gerade noch in den Spalt ld eindringen,
und zwar über die ganze Höhe der Seitenware, dabei aber überall in einem sicheren
Abstand von der Hauptware bleiben. Diese zwangsweise Begrenzung des Kettensägenvorschubs
bezüglich des Spaltkeils 13 entbindet den Bedienenden weitestgehend von der Sorgfalt,
die er sonst bei der Betätigung der Kettensägen beachten müßte.
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Patentansprüche