DE3151188A1

DE3151188A1 - Verfahren zur bearbeitung sich verjuengender staemme und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3151188A1
Application number: DE19813151188
Authority: DE
Inventors: Urban Eklund; Jan-Erik 77073 Garpenberg Gasslander; Philip 82600 Söderhamn Nilsson
Original assignee: Kockums Industri AB
Current assignee: Kockums Industri AB
Priority date: 1969-03-05
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1982-08-12
Also published as: DE2947993C2; DE2947993A1; DE2947993C3

Description

Verfahren zur Bearbeitung sich verjüngender Stämme und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des beiliegenden Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Mit Planreduzier- und Sägevorrichtung wird hier sowohl eine Reduziersägevorrichtung der in der deutschen Patentschrift 2 010 060 beschriebenen Art, bei der Reduzier- und Schneidefunktion in einer Vorrichtung vereinigt sind, als auch eine separate Planreduziermaschine und eine separat, entlang einer gemeinsamen Mittellinie mit der Reduziervorrichtung angeordnete Sägemaschine bezeichnet.

Die Bearbeitung von Brettern in einem Sägewerk ist sehr arbeitsintensiv. Nicht einwandfreie Bretter, beispielsweise unförmige Bretter mit spitzen Enden oder Bretter mit sog. Einbuchtungen (nicht einwandfreie Stellen im Mittelteil der Planfläche eines Brettes) verursachen hierbei besondere Probleme, z. B. Arbeitsunterbrechungen. Es wird angenommen, daß Unterbrechungen des Arbeitsablaufs der Transportanlagen in einem Sägewerk

Verluste von ca. 5 bis 10 % der Arbeitszeit verursachen, wobei viele solcher Unterbrechungen dadurch hervorgerufen werden, daß vor allem Bretter mit spitzen Enden oder Einbuchtungen schräg in die Transportanlagen und Fördereinrichtungen einlaufen. Es ist daher sehr wichtig, solche fehlerhaften Bretter so schnell wie möglich aus dem Produktionsprozeß zu entfernen und auszusortieren und sie zu Hackspänen zu zerkleinern. Da jedoch Hackspäne einen erheblich niedrigeren Wert haben als bearbeitetes Holz, ist es gleichzeitig wichtig, nur die Holzteile zu zerkleinern, bei denen diese Maßnahme tatsächlich unumgänglich ist. Hauptsächlich zwei Ursachen sind dafür verantwortlich, daß trotzdem relativ viele Bretter aussortiert werden müssen: a) Das Rohmaterial, d. h. die Stämme, wird aufgrund seines Durchmessers in sog. Zentimeterklassen einsortiert, d. h. alle Stämme mit einem Durchmesser innerhalb gewisser, in einer ganzen Zahl in Zentimetern angegebener Grenzen werden in die zugehörige Zentimeterklasse eingeordnet. Das Positionierprogramm (die seit» liehe Einstellung der Sägeblätter) ist der oberen Grenze der jeweiligen Klasse angepaßt, so daß bei der Bearbeitung von Stämmen mit Durchmessern an der unteren Grenze zwangsläufig eine größere Menge unförmiger HoIzstücke anfällt.

b) Krümmung, größere Astlöcher, ovaler Querschnitt usw.

bei den Stämmen verursachen einen gesteigerten Anteil an

-.Hölzern, die aus dem Bearbeitungsprozeß aussortiert werden müssen.
Durch Einführung der ReduaiersSgemethode, die im folgenden näher beschrieben wird, ist eine erhebliche Verbesserung der Sägewerkstechnik ersielt worden, indem beim Planfräsen der Stämme in der Reduziervorrichtung die Außen-

\.*8 - "" *" "--'.Γ.. j NACHgEREICHT

teile, die andernfalls sog. Schwarten bilden wurden, unmittelbar zu Hackspänen zerkleinert werden. Trotzdem bleiben einige Probleme ungelöst, da ca. 50 bis 70 % der Außenbretter, die nach dem Planfräsen in der Reduziervorrichtung hergestellt werden, aufgrund ihrer Unförmigkeit aussortiert werden müssen, bevor sie die Besäumsäge erreichen, oder aber spätestens in der Besäumsäge. Das Aussortieren nach dem Plänfräsen in der Reduziervorrichtung erfordert jedoch den Einsatz zusätzlicher Arbeitskräfte.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 29 47 993.4 ist es bekannt, bei der Bearbeitung von Stämmen in einer Reduziersägevorrichtung die konische, sich darn unteren Wurzelende bis zum Spitzenende verjüngende Form der Stämme derart zu berücksichtigen, daß die Stammbreite während der Zuführung kontinuierlich von zwei Abtaststiften abgetastet wird, die mit einer hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtung derart zusammenarbeiten, daß dann, wenn während des Bearbeit-ungsprozesses der seitliche Abfall an den Spanschneidewerkzeugen so groß wird, daß an jeder Seite des Stamms zusätzlich ein Brett erhalten werden könnte, der Abstand zwischen den Spanschneidewerkzeügen während des Eearbeitungsprozesses bzw. des Durchlaufens des Stamms durch die Spanschneidevorrichtung um das doppelte Brettmaß und das doppelte Maß der Schnittfugenstärke vergrößert wird. Man erreicht hierdurch, daß aus Holzmaterial, welches andernfalls zu minderwertigen Hackspänen zerkleinert worden wäre, an jeder Seite des reduzierten Stockes ein.zusatzliches Brett erhalten wird. Allerdings sind nicht alle in solcher Weise erhaltenen zusätzlichen Seitenbretter anwendbar, da einige wiederum aussortiert werden müssen, und in diesen Fällen ist dieses Verfahren komplizierter und kostspieliger als wenn das betreffende Holzvolumen durch

die Spanschneidewerkzeuge (Reduzierscheiben) gleich vom Anfang an zerkleinert wäre. Zur Annahme eines Brettes reicht es nämlich nicht aus, daß es die vorgeschriebene Mindestdicke hat, es muß außerdem auch die vorgeschriebene Mindestlänge und -breite aufweisen. Das vorgenannte Verfahren liefert somit drei Arten von Produkten aus den Seitenteilen eines Stamms: Hackspan, annehmbare zusätzlich® Seitenbretter, und minderwertige Seitenbretter (z. B. nur 10 cm lange und/oder 2 cm breite Stücke), die aussortiert, aus dem Produktionsprozeß entfernt, und in einer getrennten Vorrichtung separat zu Hackspänen verarbeitet werden müssen. Außerdem ist es möglich, daß ein Stamm z. B. aufgrund seiner unregelmäßigen Form auf der einen Seite ein längeres zusätzliches Seitenbrett ergeben könnte, als auf der anderen Seite, was jedoch bei dem vorbekannten Verfahren nicht beachtet werden kann.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung wo nur zwei verschiedene Produkte aus den Seitenteilen von Stämmen hergestellt werden können, nämlich Hackspan und ausschließlich brauchbare zusätzliche Seitenbretter, wobei an jeder Seite des Stamms ein zusätzliches Seitenbrett größtmöglicher Länge hergestellt wird, unabhängig von dem was auf der gegenüberliegenden Seite des Stamms möglich ist. Hierdurch erübrigt sich das Aussortieren der zusätzlichen -Seitenbretter und das Zerkleinern der min derwertigen susltslichen Seitenbretter zu Hackspan in einem gesonderten Arbeitsgang. Außerdem wird höchstmögliehe Ausbeute erreicht, da das auf jeder Seite des Stamms anfallende zusätzliche Brett die maximal mögliche Länge hat.

Diese Aufgabe wird in der in den beigefügten

Patentansprüchennäher gekennzeichneten Weise gelöst. In der Arbeitsweise gemäß der Erfindung werden zunächst die Außenkonturen eines Stamms in der Draufsicht ermittelt sowie deren Lage im Verhältnis zu einer Bezugslinie (aus der Patentliteratur sind etliche Vorrichtungen zur Feststellung des Profils bei einem Holzstück bekannt und eine einfache für diesen Zweck geeignete Meßvorrichtung wird nachfolgend in der Beschreibung angegeben). Dann werden die Reduzierscheiben so dicht aneinander eingestellt, daß sie vom ersten Ansatz am schmäleren Stammende an jeder Seite des Stamms eine Seitenfläche planzufrasen anfangen, die entlang ihrer gesamten"Länge als eine ebene Begrenzungsfläche eines Brettes annehmbar, d. h. frei von Einbuchtungen ist und an keiner Stelle die vor— bestimmte Mindestbreite unterschreitet.

Da der Durchmesser des Stamms kontinuierlich von dem schmäleren Spitzenende bis zum breiteren Wurzelende zunimmt, kann es jedoch vorkommen, daß zum Wurzelende hin der abgefräste Teil des Holzes eine Dicke aufweist, die der eines zusätzlichen Brettes (wenn auch kürzer als der gesamte Stamm) entspricht. Für brauchbare Bretter ist eine standardisierte Mindestlänge festgelegt, z. B. 1,8 m, während die Stämme selbst erheblich langer sein können, z. B. 4,0 m. Sollte das zusätzlich anfallende Außenbrett kurzer werden als die vorgeschriebene Mindestlänge, so ist es angebracht, daß es tatsächlich abgefräst, d. h. von den Reduzierscheiben zu Hackspänen zerkleinert wird. Weist es jedoch zumindest die Mindestlänge auf, so wird erfindungsgemäß' die Reduzierscheibe an der jeweiligen Seite bis zu einem vorgewählten Abstand (vorgewählte Stärke des zusätzlichen Außenbrettes plus Stärke der Sägefuge) nach außen verstellt, und der Stamm enthält eine Seitenfläche mit einer Stufe oder einem Absatz. Das äußerste

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Sägeblatt trennt dann in herkömmlicher Weise das kürzere zusätzliche Brett nach dem Absatz von dem Rest des Stamms ab. Dieser Prozeß kann, wenn nötig, wiederholt werden.

Alle für die oben erwähnten Arbeitsvorgänge erforderlichen Berechnungen werden in herkömmlicher Weise von einer elektronischen Auswertungs- und Steuereinheit ausgeführt aufgrund von darin gespeicherten Daten, mit dem Resultat, daß entweder kein Steuersignal für die Umstellung der einen oder anderen Reduzierscheibe abgegeben wird, oder daß ein derartiges Steuersignal abgegeben wird, wenn an der jeweiligen Stammseite noch ein Abschnitt der zumindest die Mindestlänge aufweist,planreduziert werden kann. Dadurch sind alle peripheren Stammabschnitte, die letzten Endes doch zerkleinert werden müßten, direkt bei der Planreduzierung zu Hackspänen zerkleinert worden, während alle peripheren Stammabschnitte, aus denen ein brauchbares Außenbrett mit zumindest der Mindestlänge, -breite und -dicke gewonnen werden kann, verwendet werden. Der Abstand, mit welchem die Reduzierscheibe nach außen bewegt werden soll, kann auch während der Berechnungsphase in der Auswertungs- und Steuereinheit bestimmt werden, in der mit Hilfe eines für diesen Zweck im voraus eingegebenen Programms eine Optimierung der Längen-, Breiten- und Dickendimensionen eines eventuellen zusätzlichen Außenbrettes er2ielt wird.

■ Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer herkömmlichen Reduziersägevorrichtung, in der ein Stamm bearbeitet wird,

Fig. 2a und 2b zwei typische Außenbretter mit hierbei

eventuell auftretenden Fehlern, Fig. 3 die bei der vorliegenden Erfindung wichtigen geometrischen Größen (anhand des Stammquer-Schnitts und einer schematischen Darstellung

einer Reduziersägemaschine),

Fig. 4 ein Fließdiagramm für das erfindungsgemäße Verfahren,

Fig. 5 in Draufsicht und in kleinerem Maßstab als Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 6 ein Funktionsschema für die Elektronikeinheit in der Vorrichtung gemäß Fig. 5. Fig. 1 zeigt eine Reduziersägevorrichtung gemäß der deutschen Patentschrift 2 010 060 mit einem Reduzierteil 50 und einem Sägeteil 40, deren gemeinsame Mittellinie CL ist. Ein Stamm 10 mit einer Mittelachse CS_- soll an seinen beiden Seiten planreduziert und anschließend in mehrere Teile zersägt werden. Der Stamm 10 wird auf einem Förderband 13 in Richtung des Pfeiles A zwischen zwei Hack- oder Reduzierscheiben 11, 12 gefördert, welche diejenigen äußeren Stammteile 10', 10" abfräsen und zu Hackspänen zerkleinern, die andernfalls .bei der Bearbeitung an der Säge Schwarten bilden wurden, die abgetrennt und zerkleinert werden müßten.

Die Reduzierscheiben 11, 12 sind auf jeweils einer Antriebswelle lla, 12a montiert, die von einem nicht gezeigten Elektromotor angetrieben wird. Herkömmlicherweise sind die Reduzierscheiben 11, 12 entlang ihrer Triebwellen lla, 12a (Doppelpfeile B) einstellbar, z. B. zur Entfernung voneinander, wenn ein neuer Stamm zugeführt wird, wonach sie erneut auf einen vorgewählten und während des gesamten Reduziervorgangs unveränderten

- 13 - 1 NACHQEF, -JiCHT

Abstand JE zurückgestellt werden. Zwischen den Reduzierscheiben 11, 12 und der Sägeanordnung 40 sind ebene Leitorgane 23, 24 angeordnet, die ebenfalls von- und zueinander einstellbar sind.
Nach Verlassen der Redusierscheiben 11, 12 und Passieren der Leitorgane 23, 24 fährt der auf einen Block 10a mit einer Breite I reduzierte Stamm mit seinem Vorderabschnitt 1Oi in den nachfolgenden Sägeteil 40. In dem abgebildeten Beispiel ist dies eine Bandsägevorrichtung, die mit vier herkömmlichen Bandsägen bestückt ist, von denen in Fig. 5 die über an je einer Achse 14b, 15bj 18b, 19b angeordnete Rollen 14a, 15a, 18a, 19a geführten Sägebänder 14, 15, 18, 19 dargestellt sind, während in Fig. 1 nur die inneren Teile 14·, 15', 18', 19' dieser Sägebänder im Querschnitt gezeigt werden.

In der Sägevorrichtung 40 wird der Block 10a in ein sogenanntes Mittelstück 22, zwei innere Bretter 20, 21 und zwei äußere Bretter 16, 17 zerteilt, die durch Sägefugen 20a, 21a, 22a, 22b voneinander getrennt sind.

Die Außenbretter können hierbei die in Fig. 2a und 2b dargestellte Form haben, wo die gestrichelten Konturlinien diejenigen Abschnitte angeben, die gemäß der vorliegenden Erfindung abgefräst werden, während sie in einer herkömmlichen Reduziersägevorrichtung verbleiben würden. An dem breiteren Wurzelende 1Or des Stamms und des Bretts ist ein Außenbrett in der Regel einwandfrei, an dem Spitzenende 1Oi ergeben sich jedoch häufig Abschnitte b_, an denen die vorgeschriebene Breite h . unterschritten wird, bsw. Abschnitt©c_ mit einer sog.

Taille (Einbuchtung). Gemäß der vorliegenden Erfindung werden auf eine nachfolgend näher beschriebene Weise die minderwertigen Teile abgefräst und nach einem Absatz z_, an dem die Breite I sprua^ghaft zunimmt, erhält man Ab-

... 14 - iWACHGEF.r'.OHT

schnitte a_,_ aus denen ein zusätzliches Außenbrett hergestellt werden kann, wenn von der Gesamtlänge 1_ des Stamms ein einwandfreies Stück mit wenigstens einer vorgewählten Mindestlänge m . übrig bleibt. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird somit die Aufgabe der Herstellung ausschließlich einwandfreier Außenbretter gelöst, wobei Stammteile b, c, die fehlerhafte Außenbretter ergeben würden, vor Verlassen der Reduziersägevorrichtung zu Hackspänen zerkleinert werden auf die Art und Weise wie dies in herkömmlichen Reduziermaschinen bisher bloß für die Schwarten, d. h. die Staramteile 10' und 10'' der Fall ist.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Stamm 10 entlang der Ebene III-III in Fig. 1. Der Querschnitt ist aus Gründen der Übersichtlichkeit um 90 Grad gedreht, so daß er in der Zeichnungsebene liegt, wobei alle zukünftigen Schnittlinien im Querschnitt eingezeichnet sind. Die Reduziersägevorrichtung wird in einer etwas modifizierten Ausführung gezeigt, bei der der Sägeteil 40 dicht an dem bzw. innerhalb des Reduzierteils 50 liegt, was zu einer Verkürzung der Baulänge der Anlage führt und wobei besondere Leitorgane 23, 24 (Fig. 1) zwischen diesen beiden Teilen entfallen können.

Die Abstände zwischen der Mittellinie CL der Bearbeitungsvorrichtung 40, 50 und den beiden äußeren Seiten des Stamms sind x* und x- und sie werden in oben genannter Profilbestimmungsvorrichtung festgestellt. Die Mittellinie CS^ des Stamms liegt im allgemeinen nicht exakt auf der Mittellinie CL der Bearbeitungsvorrichtung.

Die Brettbreite ist tu bzw. h^» während s^und s- den Abstand zwischen der MTFtellinie" CL und der"~Innenkante der äußersten Sägeblätter 14', 15' bezeichnen. Die Abstände S₁, s- werden anhand des sogenannten Positionierprogramms

- 15 - |

bestimmt. Die Werte t* und t₂ bezeichnen die Dicken der Außenbretter 16,~T7 einschließlich der innerhalb liegenden Sägefugen 20a, 2la. Mit y. und y_? wird die Dicke der Schwarten 10', 10·» (Fig. 1) angegeben, die von den Reduzierscheiben 11, 12 abgefräst werden. Aus Fig. 3 geht hervor, daß folgende Beziehungen zwischen den genannten Größen bestehen;
X₁ - Y₁ + t_{t +} S₁

X₂ = y₂ ^{+ fc}2 ^{+ S}2 * (Ib).

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zuerst die Werte x.» und X₂ gemessen werden; dies kann mittels irgendeiner bekannten, für diesen Zweck geeigneten Vorrichtung erfolgen. Die Meßergebnisse werden in eine Elektronikeinheit bekannter Bauart eingegeben. Diese Elektronikeinheit ist dafür programmiert, die Verfahrensschritte gemäß Fig. 4 durchzuführen, und zu diesem Zweck sind in die Einheit die Werte h . _Λ und

mini

^hmin2 ^f^^r ^^^{e zu}^^^ssi9^e Mindestdicke des Brettes eingespeichert worden (im allgemeinen gilt hierbei h . * » h . -). Wenn die eine oder andere Reduzierscheibe nach minZ

außen verstellt werden soll, so bedeutet dies, daß sie von der Mittellinie OL weg in die Positionen 11' oder 12» (Fig. 3) bewegt wird.

Übersteigt irgendeines der Maße x^, X₂ einen bestimmten Wert, so wird die planreduzierte Außenfläche des Stammes, die gleichzeitig die äußere Planfläche des Außenbrettes ausmacht, schmäler als die vorgegebene Mindestabmessung h . .^ für die Breite (beispielsweise'75 mm). Die Reduzierscheibe" 11 bleibt in ihrer inneren Position und die gesamte Holzlänge, die ein fehlerhaftes Außenbrett ergeben würde, wird abgefräst. Sobald der Abstand der Reduzierscheibe von der Mittellinie CL₁ den genannten kritischen Wert unterschreitet (die Werte von x^, X₂ werden bei

- 16 - ϊ WACHSE"-!

fortschreitender Zuführung des Stammes größer, da der Durchmesser des Stammes (x<. + x~) gegen das Wurzelende zunimmt), und gleichzeitig die restliche, nicht reduzierte Stammlänge m gemäß Fig. 2a wenigstens dem vorgewählten und in die Elektronikeinheit eingespeicherten Mindestmaß m . entspricht (Fig. 2b), wird die Reduzierscheibe 11 nach außen bewegt, vorzugsweise nach einer bestimmten vorprogrammierten Verzögerung, und es ergibt sich das Material für ein zusätzliches Außenbrett. Dasselbe gilt analog für die Werte t~> s-» ⁿ _mi_n2 ^und ^a^^e

Reduzierscheibe 12. Die restlicheT~Stammlänge wird in der Elektronikeinheit durch eine Subtraktion errechnet:

m a 1 - 1 · (2)

wo mit 1_, JL_|_ und £ die aus Fig. 2a, b ersichtlichen Größen bezeichnet sind, von denen _1. in ^d5-^e Elektronikeinheit 100 vor dem Arbeitsgang eingespeichert und 1J_ ausgerechnet worden ist mit Hilfe der über Leitungen d.,, d. (Fig. 5) eingespeisten Signale betreffend einerseits die Passage des Spitzenendes an der optischen Sperre 38, 39 vorbei und andererseits die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes' 13.

Wenn der Abstand zwischen einer Einbuchtung c_ (Fig. 2b) und dem Wurzelende 1Or das Mindestmaß m . unterschreitet, verbleibt die Reduzierscheibe die ganze Zeit.über in ihrer inneren Position. Folgende drei Möglichkeiten können sich hierbei ergeben:

A) Von einer bestimmten Entfernung 1* von dem Spitzenende 1Oi an weist der reduzierte Stamm 10a eine ausreichende Breite h., auf, und diese wird zumindest entlang der Mindestlänge~m_m<n beibehalten.

B) Die Breite ist an dem Spitzenende 1Oi zureichend, nicht jedoch im Mittelbereich näher dem Wurzelende, wo der Mindestwert h . _Λ unterschritten wird.

mini

C) Die Breite ist entlang der gesamten Länge 2. ausreichend, aber eine Einbuchtung £ tritt näher dem Wurzelende IQr auf, als was der Mindestlänge m , entspricht. In allen drei Fällen nehmen die Reduzierscheiben 11, 12 ihre innere Position ein, wenn der Stamm 10 in die Reduzieranlage eingezogen wird. In den Fällen B) und C) verbleiben sie dort während des gesamten Planreduziervorganges, während sie im Fall A) zu einem bestimmten Zeitpunkt nach außen bewegt werden. Es ist zu beachten, daß das Profil des Stammes unabhängig auf jeder Seite der Referenzlinie CL₁ festgestellt wird. Ist dieses Profil asymmetrisch, und dies kommt besonders bei gekrümmten Stämmen vor, so bewegt sich die Reduzierscheibe möglicherweise nur auf einer Seite nach außen oder beide Reduzierscheiben, doch zu verschiedenen Zeitpunkten./ Fig. 5 zeigt

schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt ein Förderband 13, auf welchem ein Stamm 10 zugeführt wird, der mittels der Führungsrollen 29, darauf festgehalten wird· Hierbei wird der Stamm 10 von zwei Äbtastorganen abgetastet, die vor den Reduzierscheiben 11, 12 der Vorrichtung angeordnet sind und die in der Einleitung genannte Profilmeßvorrichtung bilden, welche aus jeweils einem Paar Schleifkontakten 27,- 28 bzw. 27·, 28' besteht. Ihre Aufgabe besteht darin, die Außenkonturen des Stammes 10 in Längsrichtung, sowie deren Lage in bezug auf eine Referenzlinie, in dem gezeigten Beispiel die Mittellinie C_L (die Maße X₁, x₂) der Vorrichtung, zu

ermitteln. Im Prinzip reicht eTne~*der gezeigten Abtastvorrichtungen aus, und natürlich kann auch.eine andere bekannte mechanische oder optische Abtastvorrichtung verwendet werden.

Die nach außen abgegebenen Signale der Abtastvor-

richtungen werden über Leitungen d- und d~ bzw. d~' und d-¹ in eine elektronische Auswertungs- und Steuereinheit 100 herkömmlicher Art (Computer) eingespeichert, deren Arbeitsweise nachfolgend näher beschrieben wird.

Zwischen den Positions-Abtastvorrichtungen 27, 28 und den Reduzierscheiben 11, 12 ist eine optische Sperre angeordnet, die ein lichtempfindliches Element 38'"und eine Lichtquelle 39 umfaßt, und die über die Leitung d^ der Elektronikeinheit 100 ein Signal zuführt, welches den Durchlauf des Zuführendes 1Oi von jedem Stamm anzeigt. Bei bekannter Fördergeschwindigkeit kann hieraus die Position des Stammes in Längsrichtung zeitlich berechnet werden.

Über die Leitung d. wird in die Elektronikeinheit 100 ferner von einem Geber 13a eine Signalfolge entsprechend der Bewegung des Förderbandes 13 eingespeist. Aufgrund der über die Leitungen d.. - eingespeisten Daten kann in bekannter Weise in der Elektronikeinheit 100 das Profil des Stammes 10 nachverfolgt werden. Es ist vorteilhaft, den Stamm 10 in einem bestimmten Abstand vor den Reduzierscheiben 11, 12 abzutasten, der einem gewählten Teil (z. B. der Hälfte, einem Drittel etc.) der Stammlänge entspricht, was jedoch aus Platzmangel in Fig. 5 nicht dargestellt ist. Dies läßt sich natürlich auch mit der in der Zeichnung dargestellten, knapp vor den Reduzierscheiben stattfindenden Abtastung kombinieren. Bei einer Stammlänge 1_ von z. B. 4 m .sollten die Schleifkontakte 27, 28 somit mindestens 2 m vor den Reduzierscheiben 11, 12 montiert sein, um eine rechtzeitige Erkennung einer eventuell vorliegenden Einbuchtung c_ (Fig. 2b) auf jeden Fall sicherzustellen. Die Reduzierscheiben sind mit ihren Achsen 11a, 12a in nicht

- 19 - j NACHGEf: ;i

dargestellten Lagern montiert und werden in nicht gezeigter Weise zur Drehung angetrieben. Von jeweiligen Positioniervorrichtungen, z. B. nach zwei Seiten wirkenden Zylinder-Kolbenaggregaten 31, 32 können die Reduzierscheiben voneinander entfernt und zueinander hin bewegt werden.

Die Leitorgane zwischen den Reduzierscheiben 11, 12 und den Sägeblättern 14, 15, d. h. die Leitbleche 23, 24 in dem gezeigten Beispiel, müssen natürlich ebenfalls in derselben Weise verschiebbar sein wie die Reduzierscheiben. Dies erfolgt entweder dadurch, daß sie automatisch mit den Verschiebungsbewegungen der Reduzierscheiben gekoppelt sind, indem sie von den Positioniervorrichtungen 31, 32 der Reduzierscheiben betätigt werden, oder vorzugsweise dadurch, daß sie von eigenen Positioniervorrichtungen 23A, 24A betätigt werden, die über separate Leitungen ff und gg von der Elektronikeinheit 100 gesteuert werden. Die Organe 23A und 24A sind vorzugsweise ebenfalls nach zwei Seiten wirkende Zylinder-Kolbenaggregate. Die Elektronikeinheit 100 wird dann se programmiert, daß die Leitbleche 23, 24 in üblicher Weise eine Verschiebungsbewegung in derselben Richtung und in demselben Umfang v/ie die Reduzierscheiben ausführen, jedoch mit einer vorgegebenen Verzögerung bei der Auswärtsbewegung. Hierdurch wird erreicht, daß der Stamm 10 von diesen Leitorganen auch in dem Zeitraum geleitet wird, bevor der Absatz z_. (Fig. 2), der bei der Auswärtsbewegung einer Redusierscheibe an der Anlaufkante dieser Scheibe gebildet wird, die Anlaufkante des Leitbleches erreicht, d. h., daß die Verzögerung so gewählt wird, daß sie bei gegebener Fördergeschwindigkeit im wesentlichen der Strecke entspricht, die von dem inneren Durchmesser d_ der Reduzierscheiben angegeben wird.

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NACHGEKEiOHT

Die Elektronikeinheit 100 kann ferner vorzugsweise derart programmiert werden, daß sie bei Empfang von Signalen von der Abtastvorrichtung, die auf eine Krümmung des Stammes hinweisen (beispielsweise mit einer Mittellinie C₅ ¹), die beiden Reduzierscheiben 11, 12 und die Leitbleche 23, 24 gleichzeitig um einen identischen Abstand in derselben Richtung verschiebt, so daß sie der Krümmung des Stammes folgen. Diese identische Verschiebung läuft zusammen bzw. wird kombiniert mit der durch die Zunahme des Stammdurchmessers bedingten Auswärtsbewegung der einen oder anderen Reduzierscheibe, was auf genau dieselbe Weise, wie bei geraden Stämmen erfolgt. Dadurch wird mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine rationelle Bearbeitung auch gekrümmter Stämme erzielt. Im Beispiel gemäß Fig. 5 müßten die beiden Reduzierscheiben 11, 12 sowie die Leitbleche 23, 24 entsprechend der Abweichung zwischen den Mittellinien C_T und C- übereinstimmend nach rechts verschoben werden.

Die gesamte Abtastvorrichtung - unabhängig davon, an wievielen Stellen entlang der Länge des Stammes die Abtastung erfolgt - kann auch an irgendeiner anderen Stelle als in unmittelbarer Nachbarschaft der Holzbearbeitungsvorrichtung angeordnet und durch entsprechend lange Leitungen (anstelle der in Fig. 5 dargestellten relativ kurzen Leitungen dp» d- etc.) mit der Elektronikeinheit 100 verbunden werden.

Im Anschluß an den Reduzierteil 50 der Vorrichtung ist ein Sägeteil"40 angeordnet. Jede der vier Bandsägen des Sägeteils 40, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die-Sägeblätter 14, 15, 18, 19 in der Zeichnung dargestellt sind, die jeweils eine obere Umleitungsrolle 14a, 15a, 18a, 19a umfassen, die auf einer der Wellen 14b, 15b, 18b, 19b montiert ist, ist auf einer in Richtung zu

NACHGEK -iCXT

und weg von der Mittellinie CL beweglichen Grundplatte i4c, 15c, 18c, 19c angeordnet. Die Bewegungen der Grundplatten erfolgen mit Hilfe von Positioniervorrichtungen, beispielsweise nach zwei Seiten wirkenden Zylinder-KoIbenaggregaten 34 - 37, die an jeweils einem Ende fest verankert und an ihrem anderen Ende mit der jeweiligen Grundplatte verbunden sind.

Mit Hilfe der Vorrichtungen 34-37 ist somit jedes Sägeblatt individuell positionierbar in bezug auf die Mittellinie CLj diese Einstellung wird als Positionierung bezeichnet. Wenn gewünscht, kann dieses Positionierprogramm automatisch in die Elektronikeinheit 100 über Leitungen, wie z. B. die Leitung dg eingespeist werden.

Die Positioniervorrichtungen 31, 32 für die Reduzierscheiben 11, 12 sind über die Leitungen f_, £ mit der Elektronikeinheit 100 verbunden und ermöglichen den Empfang von in dieser Einheit erzeugten Steuersignalen.

Fig. 5 zeigt die Situation kurz nach erfolgter Bewegung der Reduzierscheiben 11, 12 nach außen, so daß zusätzliche Außenbretter 16»," 17· hergestellt werden, wie es mit den gestrichelten Linien 20a·, 21a' angedeutet ist, welche die von den Sägeblättern 14, 15 erzeugten künftigen Sägespuren anzeigen»

Es ist zu beachten, daß die Sägeblätter 14, 15 vorher an den äußeren planreduzierten Flächen der Bretter 20, 21 vorbeigestrichen haben, hierbei diese Flächen bereinigt haben, wodurch vermieden wird, daß die Bretter 20, 21 äußere ebene Flächen aufweisen, die zum Teil, vor. der Bewegung der Reduzierscheiben 11, 12 nach außen, eine durch die Reduzierung hervorgebrachte Struktur und nach der Auswärtsbewegurig der Reduzierscheiben H₉ 12 eine durch das Sägen hervorgebrachte Struktur aufweisen. Die Dicke der zusätzlichen Außenbretter kann natürlich aus geeigneten

22 i NACHGEREJCHT

standardisierten Brettstärken ausgewählt werden unter Berücksichtigung teils der Dimension X₁ (Fig. 3) der Stammhälfte, teils der Restlänge rn des~s"tammes. Es kann somit auch ein Brett hergestellt werden, dessen Dicke nicht der zur Zeit vorgezogenen Dicke entspricht,wenn es ersichtlich ist, daß mit der prioritierten Dicke die Grenze für sogenanntes "Stuage" überschritten wäre.

Anhand von Fig. 3 lassen sich folgende Gleichungen ableiten, die die Werte von h^ bzw. h₂ angeben. Die Reduzierscheiben 11, 12 werden d^änh nach außen bewegt,wc-· η auch die Bedingungen (6a), (6b) und (7) erfüllt sind. (0,5 1I₁)² => (X₁ + X₂- Y₁) x Y₁ (3a)

Y₁ - X₁ - S₁ - t_t (4a)

hieraus folgt:

h_t ='2 V (x₂ + S₁ + ^Kx₁ - S₁ - t_t) .... (5a)

(0,5 h₂)² » (X₁ + X₂ - Y₂) x Y₂ · ..(3b)

Y₂ = X₂ - S₂ - t₂ (4b)

hieraus folgt:

h₂ = 2 V (X₁ + S₂ + t₂)(x₂ - S₂ - t₂)' (5b)

^hl> ^hmin 1 .....(6a)

^h2>^hmin2 ' ^(6b>

^m >^mmin ⁽⁷⁾.

wobei die Bedeutung von rn aus Fig. 2b hervorgeht und

m der vorbestimmte, einprogrammierte Mindestwert von min *

rn ist.

Der Aufbau der Elektronikeinheit 100, in der diese Rechen- und Vergleichsvorgänge stattfinden, geht aus dem Schema gemäß Fig. 6 hervor. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur die Auswertung der von der in Fig. 5 links dargestellten Abtastvorrichtung 28 abge-

gebenen Signale und die Einstellung der in Fig. 5 links dargestellten Reduzierscheibe 11 gezeigt. Das gleiche Schema gilt natürlich auch für die Abtastvorrichtung 27 und die Reduzierscheibe 12.

Das Signal, das dem Wert x^ (Fig. 3) entspricht, wird in einen Prozessor 101 eingespeist und von dort wird ein Signal ausgesandt, das den Wert u* darstellt, der die auswertbare Brettdicke bei gegebeaer Mindestbreite H-J_n-, angibt. Über einen Unterbrecher 101a wird das Signal u.. einer ersten Vergleichsvorrichtung 102 zugeführt, in""welche außerdem ein Wert u, für die anhand des Positionierprogranwns vorgegebene sFettdicke eingespeist wird (das Positionierprogramm ist kein Datenprogramm, es gibt die gegenseitige Lage der Sägeblätter im Sägeteil 40 an). Aus der Vergleichsvorrichtung 102 wird ein Signal e_ an eine Ableitvorrichtung (103) gegeben, das der Differenz zwischen u* und u- entspricht (e_ = u* - U-). Das Signal e. wird parallel Tn" eine zweite VergleTchsvorrichtung 104 eingespeist und seine Ableitung Jl wird in eine dritte Vergleichsvorrichtung 105 eingegeben. In Abhängigkeit von dem erhaltenen Vergleichsresultat wird dieses von den beiden Vergleichsvorrichtungen 104, 105 entweder in ein UND-Glied 106 oder in ein ODER-Glied 107 eingespeist. In das UND-Glied 106 wird außerdem ein Signal y_ eingespeist. Die Ausgänge der Tore 106, 107 sind mit der Umstellvorrichtung 31 (Fig. 5) der Reduzierscheibe 11 verbunden.

In der zweiten Vergleichsvorrichtung 104 wird also festgestellt, ob e > 0; ist dies der Fall, so wird ein Signal an das UND-Glied 106 gegeben. Die Ableitung <§_ von e_ gibt an, ob e größer oder kleiner wird, wie es mit den Zeichen + und - vor der ersten Vergleichsvorrichtung 102 angedeutet wird. Wenn e^0, wird e. größer

und ein Signal wird an das UND-Glied 106 abgegeben, andernfalls an das ODER-Glied 107. Der Vergleich erfolgt in einer dritten Vergleichsvorrichtung 105. Wenn sowohl e_ > 0 als auch e^O ist, und das UND-Glied 106 ein Signal an beiden entsprechenden Eingängen und außerdem an einem dritten Eingang empfängt, bewegt sich die Reduzierscheibe 11 nach außen. Der genannte dritte Eingang ist mit einer vierten Vergleichsvorrichtung 108 verbunden, in der festgestellt wird, ob die Länge eines möglich-erweise anfallenden zusätzlichen Außenbrettes gleich oder größer der vorgegebenen Mindestlänge

(m >/■ m . ) wird. Ist dies der Fall, so wird das Signal min

y_ an den dritten Eingang des UND-Gliedes 106 gegeben.

Der Wert in wird in einer Subtraktionseinheit 110 ermittelt, in der der vorgenannte Rechenvorgang (2) erfolgt. Wenn erwünscht, kann die Elektronikeinheit 100 ferner anschließend an das Drei-Eingangs-UND-Glied 106 mit einer Verzögerungseinheit 109 versehen werden.

Da im allgemeinen kein besonderes Signal erforderlieh ist, um die Reduzierscheibe 11 in unveränderter Lage zu halten, kann das ODER-Glied 107 sowie seine Verbindung mit der Umstel!vorrichtung 31 auch wegfallen.

Die Auswertung des Signals von der Positions-Abtastvorrichtung 27 zur Einstellung der Reduzierscheibe 12 erfolgt analog. Die Einheit 100 kann auch einfacher konstruiert sein, es kann z. B. ein Algorithmus verwendet werden, der den Abstand vom Wurzelende IQr des Stammes berücksichtigt, um geeignete Dicke und Breite der Bretter 16, 17 auszuwählen, die zwischen der Reduzierscheibe 11, 12 und dem äußersten Sägeblatt 14', 15'herausgeholt werden sollen.

Es versteht sich, daß die Erfindung auch in einer Reduziersägevorrichtung mit nur zwei Sägeblättern

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eingesetzt werden kann, wo es die Wahlmöglichkeit gibt, entweder nur ein Mittelstück 22 zu erhalten oder ein Mittelstück 22 plus ein oder zwei Außenbretter 20, 21 mit eventuell geringerer Länge. In Abhängigkeit von Länge und Konizität des Stammes kann die Auswärtsbewegung der einen oder beider Reduzierscheiben ein oder mehrere Male wiederholt werden.

Anders als bei allen bekannten Methoden können mit der vorliegenden Erfindung keine minderwertigen zusätzlichen Seitenbretter hergestellt werden, wodurch deren Aussortierung und Zerkleinerung in einer separaten Zerkleinerungsvorrichtung entfällt. Ferner wird noch bessere Verwertung des Rohmaterials erzielt, da ein zusätzliches Seitenbrett hergestellt wird»sobald dies zumindest an einer Seite des Stammes möglich ist.

Claims

Patentansprüche:

IJ Verfahren zur Bearbeitung von Stämmen (10) mit in Richtung auf das Wurzelende (!Or) zunehmendem Durchmesser, wobei die Stämme mit ihrem schmäleren Spitzenende (IOD voran durch eine Holzbearbeitungsanlage befördert werden, welche entlang einer gemeinsamen Mittellinie (CL) einen Planreduzierteil (50) mit zwei mittels jeweils einer Positioniervorrichtung (31, 32) axial verstellbaren Reduzierscheiben (11, 12), und einem Sägeteil (40) mit wenigstens zwei in ihrer Seitenlage verstellbaren Sägeblättern (14, 15, 18, 19) zum Abtrennen mindestens eines Brettes (16, 17, 20, 21) an jeder Seite des reduzierten Stammes (10a) umfaßt, und wobei vor der Zuführung eines Stammes in den Reduzierteil die Stammbreite (x^ + x~) gemessen und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis der Abstand der Reduzierscheiben untereinander während der Bearbeitung des Stammes vergrößert wird, ura bessere Holzausbeute und weniger Hackspanabfall zu erzielen, dadurch gekenn ζ eichn e t, daß vor der Zuführung des Stammes in den Reduzier-

NACHGEREICHT

teil (50) die beiden Längskonturen des Stamms und ihr Abstand von einer Referenzlinie gemessen und in eine elektronische Berechnungseinheit (100) eingespeist werden, daß während der Zuführung des Stammes in die Anlage die Lage des Stamms in Längsrichtung durch Messung oder zeitliche Berechnung kontinuierlich festgestellt und in die genannte Berechnungseinheit eingespeist wird, in die schon zuvor die Mindestdicke einschließlich der Sägefugenbreite sowie die Mindestlänge (m . ) und die Mindestbreite (h .) eines akzeptablen Brettes sowie die Stammlänge eingespeichert worden waren und die Steuersignale für die seitliche Positionierung der Reduzierscheiben erzeugt; daß wenn sich die Längskontur des Stammes an einer Seite von der Mittellinie der Anlage mit dem eingegebenen Wert für die Mindestdicke entfernt hat, in der Berechnungseinheit festgestellt wird, ob der verbleibende, nicht reduzierte Teil des Stammes eine Länge (m) im Verhältnis zum Abstand zum Spitzenende aufweist, die mindestens der einprogrammierten Mindestlänge (^m _m:s_n) entspricht, und ob ein zusätzliches Seitenbrett auch die einprogrammierte Mindestbreite (h . ) aufweisen würde, wobei gegebenenfalls ein Steuersignal an die Positioniervorrichtung auf der jeweiligen Stammseite abgegeben wird unabhängig von der Reduzierscheibe an der anderen Seite des Stamms die zugeordnete Reduzierscheibe nach außen zu bewegen mit einer Strecke, die einem vorbestimmten Wert für die Brettdicke plus einer Sägefugendicke entspricht. __,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die Längskonturen des Stamms in mindestens zwei voneinander verschiedenen Abständen vor dem Reduzierteil abgetastet werden.

I NACHGEREICHT
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswärtsbewegung der Reduzierscheibe mit einer vorbestimmten Verzögerung erfolgt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, bei einer Holzbearbeitungsanlage, wo zwischen dem Planreduzierteil und dem Sägeteil im Anschluß an jede Reduzierscheibe ein verschiebbares Seitenleitorgan für die Stämme angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Organ mit einer vorbestimmten Verzögerung im Verhältnis zu der Auswärtsbewegung der Reduzierscheibe nach außen bewegt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierscheibenund die eventuellen seitlichen Leitorgane außerdem in gleicher Richtung und um die gleiche Strecke verschoben werden,um einer bei der Vermessung der Längskonturen eventuell festgestellten Krümmung des Stamms zu folgen.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußerste Sägeblatt (14', 15') im Sägeteil so positioniert wird, daß es dicht an der vorbeifahrenden, zuvor im Reduzierteil erzeugten planen Fläche des Stamms vorbeistreift, wodurch diese Fläche auch in dem Abschnitt, von dem kein zusätzliches Seitenbrett abgetrennt wurde, im wesentlichen gleiche Struktur wie eine abgesägte Fläche erhalte,
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierungsprogramm des Sägeteils automatisch auf elektronischem. Wege in die Elektronikeinheit (100) eingespeichert wird.

NAGHGEREICHT
8. Vorrichtung zur Bearbeitung von Stämmen mit Hilfe des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, welche eine Holzbearbeitungsanlage, die entlang einer gemeinsamen Mittellinie (CL) einen Planreduzierteil (50) mit zwei mittels je einer Positioniervorrichtung (31, 32) axial verstellbaren Reduzierscheiben (11, 12) und einem Sägeteil (40) mit mindestens zwei seitlich verstellbaren Sägeblättern (14, 15, 18, 19) aufweist und ferner eine Fördervorrichtung (13) zur Beförderung der Stämme durch die Bearbeitungsanlage, eine Meßanordnung (27, 28, 27·, 28·) zura Abtasten der Längskonturen eines Stamms und ihrer Lage in bezug auf eine Referenzlinie, Vorrichtungen (13a, 38, 39) zum Abtasten der Förderposition des Stamms sowie einen Elektronikteil (100) zum Erzeugen von Steuersignalen für die Positioniervorrichtungen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit angeordnet ist ein Steuersignal zur Auswärtsbewegung einer Reduzierscheibe immer dann zu erzeugen, wenn aufgrund der eingespeicherten und eingespeisten Daten festgestellt wird, daß dadurch auf der betreffenden Seite des Stockes ein akzeptables zusätzliches Seitenbrett erhalten werden kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der zwischen dem Planreduzierteil und dem Sägeteil im Anschluß an je eine Reduzierscheibe ein verstellbares seitliches Leitorgan (23, 24) für die Stämme angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes seitliche Leitorgan eine getrennte Positioniervorrichtung (23A, -24A) vorgesehen ist zur seitlichen Verschiebung des seitlichen Leitorgans mit einer vorbestimmten Verzögerung bei Auswärtsbewegung in bezug auf die Auswärtsbewegung der Reduzierscheibe.

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1 5 - j NACHGgWEIOHT
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit angeordnet ist, die Reduzierscheiben und eventuelle seitliche Leitorgane zum identischen Verschieben in derselben Richtung und in demselben Maße zu veranlassen, entsprechend der festgestellten Krümmung (C,,' ) eines zu bearbeitenden Stamms.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch Positioniervorrichtungen (34 - 37) für die Sägeblätter des SMgeteils, die mittels Leitungenpmit der Elektronikeinheit verbunden sind zur automatischen Einspeisung der Positionierung des SMgeteils.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An-Sprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung für die Lä'ngskonturen des Stamms unmittelbar vor der Holzbearbeitungsanlage angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniervorrichtungen nach zwei Seiten wirkende hydraulische Zyllnder-Kolbenaggregate sind.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikeinheit einen Prozessor (IOD umfaßt, mit dem eine erste Vergleichsvorrichtung (102) verbunden ist, an deren Ausgang eine Ableitungseinheit (103) und eäne zweite Vergleichsvorrichtung (104) parallel geschaltet sind, und daß mit dem Ausgang der Ableitungseinheit eine dritte Vergleichsvorrichtung (105) verbunden ist, wobei der Ausgang der zweiten und der Ausgang der dritten Vergleichsanordnung mit einem UND-Glied (106) verbunden sind, dessen Ausgang mit der genannten Positioniervorrichtung in Verbindung steht.