DE3333910C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abfräsen von Wurzelanläufen an Rundholz, bestehend aus ein ortsfestes Bett zur Aufnahme des Stammes bildenden Auflagern, in dem der Stamm von einer Einspannvorrichtung drehfest gehalten ist und aus einer Fräswelle, die über eine Zustelleinrichtung in eine etwa achsparallele Lage zum Bett und in Anlage gegen den Stamm verschieb- oder verschwenkbar ist, und aus einer Dreh­ einrichtung, die um die Längsachse des Bettes bzw. die Mittel­ achse des Stammes um 360° drehbar ist und die Fräswelle sowie deren Zustelleinrichtung trägt, die über eine auf die Stamm­ oberfläche wirkende Abtasteinrichtung gesteuert ist, nach Patent Nr. 33 06 569.

Wurzelanläufe stören bei der Verarbeitung von Rundholz. Das gilt z. B. für den Transport auf Längsförderanlagen, wo sich die Wurzelanläufe verhaken und dadurch den Transport blockieren können. Das gilt für die Rundholzlagerung in Sor­ tierboxen, wo aufgepolterte Stämme schräg liegen und häufig so weit rutschen, daß sie sich mit den Stämmen der Nachbar­ box verzahnen; hierdurch wird die Boxentleerung mit Stapler oder Kran sehr erschwert. Weitere Störungen sind Schwarten­ schlag am Gatter, festlaufende Kreissägen, erschwerte Schnitt­ führung bei Blockbandsägen u. dgl.

Das Zurichten der Stämme kostet wertvolle Zeit und zwar be­ sonders dann, wenn sich ein Wurzelanlauf bereits verklemmt hat und mühsam mit Handsäge und Brecheisen wieder freigemacht werden muß.

Es sind automatisch arbeitende Wurzelreduzierer im Einsatz, die die Wurzelanläufe bis zu dem vom Stamm selbst vorgegebenen Schaftdurchmesser abfräsen. Allen vorbekannten Vorrichtungen gemeinsam ist das Prinzip, die relative Umlaufbewegung zwischen Stamm und Fräswerkzeug allein durch Drehung des Stammes um seine Längsachse zu erzeugen, während das Fräswerk­ zeug während des Fräsvorganges stationär gehalten wird. Nach­ teilig bei diesem Prinzip ist der insbesondere für lange Stämme erforderliche konstruktive Aufwand, um die Stämme in Rotation zu versetzen. Nachteilig ist ferner, daß die seit­ lich von unten angreifende Fräswelle während des Fräsvorganges auf den Stamm Kräfte ausübt, die diesen nach oben zu drücken versuchen. Dadurch ergibt sich eine unruhige Auflage des Stammes verbunden mit einer Verringerung der Standzeit der Fräswelle. Schließlich ist es nicht möglich, mit der ortsfest gehaltenen Fräswelle beim Abfräsen eine Anpassung an stark gebogene, also aus der Längsachse des Stammes herausführende Stammenden vorzunehmen. Dies führt zu einem ungleichmäßigen Abfräsvorgang.

Der Erfindung gemäß Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannten Vorrichtungen zum Abfräsen von Wurzelanläufen so zu verbessern, daß eine individuelle Anpassung an die jeweilige Form des zu bearbeitenden Stammendes möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß Hauptpatent dadurch gelöst, daß der Stamm durch die Einspanneinrichtung drehfest in seinem Bett gehalten ist und daß um die Längsachse des Bettes bzw. um die Mittelachse des Stammes eine Dreheinrichtung um 360° dreh­ bar ist, an der die Fräswelle mit ihrer Zustelleinrichtung sowie die Abtasteinrichtung gelagert sind, wobei letztere die Stammoberfläche an einer Stelle außerhalb des Wurzelanlaufes abtastet, den so ermittelten Referenzdurchmesser als die Radialtiefe der Einfräsung der Fräswelle bestimmendes Steuer­ signal an die Zustelleinrichtung überträgt, zusammen mit der Fräswelle um den Stamm umläuft und dabei durch Abtastung der jeweiligen Oberflächenkontur des Stammes die jeweilige Radial­ tiefe der Fräswelle steuert.

Erfindungsgemäß bleibt also der zu bearbeitende Stamm in Ruhe, während das Fräswerkzeug um den Stamm herumläuft und dabei hinsichtlich seines Radialabstandes von der Längsachse des Stammes von einer ebenfalls um den Stamm herumlaufenden Ab­ tasteinrichtung gesteuert wird. Bezugsgröße für die Steuerung des Fräswerkzeuges ist somit nicht die Stammachse sondern die Stammoberfläche. Dadurch ist eine individuelle Anpassung der jeweiligen Abfräsung auch bei z. B. stark abgebogenen Stamm­ enden gewährleistet.

Vorteilhaft ist ferner, daß der Stamm in Ruhe verbleiben kann; der Aufwand für eine Rotation des unter Umständen sehr langen Stammes entfällt völlig.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn bei der Vorrichtung gemäß Hauptpatent die Dreheinrichtung aus einem in einer lotrechten und senkrecht zum Bett liegenden Ebene drehbar gelagerten Drehkranz besteht, dessen Innendurchmesser größer ist als der größtmögliche Durchmesser des eingespannten Stammes und dessen Drehachse zumindest angenähert mit der Mittelachse des eingespannten Stammes fluchtet.

Die Zustellvorrichtung für die Fräswelle ist zweckmäßig da­ durch gekennzeichnet, daß die Fräswelle zwischen zwei Schwenk­ armen gelagert ist, die über einen Antrieb um eine Schwenk­ achse ver­ schwenkbar sind, die exzentrisch und fliegend am Drehkranz achs­ parallel zu dessen Drehachse festgelegt ist.

Der Antrieb für die Schwenkarme kann ein hydraulisch oder pneu­ matisch beaufschlagbarer Kolben sein, dessen Steuerung von der Abtasteinrichtung beaufschlagt wird. Dabei ist die Abtasteinrichtung vorzugsweise ein Tastarm, dessen freies Ende die Anlagefläche für die Stammober­ fläche bildet, während das andere Armende drehfest auf einer Kopierwelle sitzt, die die Steuerung für die Zustelleinrichtung der Fräswelle beaufschlagt.

Stämme weisen an ihrem Wurzelanlauf meist eine schräg zur Mittelachse verlaufende Schnittfläche auf, da der Baum beim Fäl­ len unterschiedlich, meist durch einen keilförmigen Schnitt, von seinem Wurzelteil getrennt wird. Vor dem späteren Zuschneiden des Stammes in Balken, Bretter o. dgl. ist gewöhnlich ein recht­ winkliger Kappschnitt dieses Wurzelanlaufes erforderlich, da an­ dernfalls keine exakten Brett- bzw. Balkenlängen eingeschnitten werden könnten. Dieser sogenannte Sauberkeitsschnitt wird bisher in einem separaten Arbeitsgang durchgeführt. Dazu ist meist ein Querförderer erforderlich, der den verschiedenen Arbeitsabläufen vorgeschaltet werden muß und mit einer separaten Kappsäge be­ stückt wird. Dies erfordert maschinell und vom Platzbedarf einen großen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wurzelreduzierer gemäß Hauptpatent hinsichtlich der individuellen Anpassung an die jeweilige Form des zu bearbeitenden Stammendes weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Zusatzerfindung dadurch gelöst, daß die Fräswelle in ihrem der Dreheinrichtung zugewandten Bereich mit einem Kreissägeblatt und/oder einer Frässcheibe bestückt ist, dessen bzw. deren Radius zumindest so groß ist wie der Radialab­ stand zwischen der Drehachse der Dreheinrichtung und der Fräs­ wellendrehachse, wenn letztere ihre vom größtmöglichen Stamm­ durchmesser bestimmte Endlage einnimmt.

Dadurch kann der Sauberkeitsschnitt gleichzeitig mit dem Fräsen des Wurzelanlaufs ausgeführt werden. Dadurch werden der Maschi­ nenaufwand, die Aufstellfläche sowie die erforderlichen Manipu­ lationen verringert.

Eine Frässcheibe kann vorgesehen werden, wenn das durch den Sauberkeitsschnitt abzutrennende Stammende restlos zerspant wer­ den soll, damit keine Scheiben entstehen. Dabei kann die Fräs­ scheibe zusätzlich zum Kreissägeblatt vorgesehen werden; letzte­ res kann aber auch durch eine entsprechend breite Frässcheibe ersetzt werden.

Kreissägeblatt und/oder Frässcheibe können am inneren Ende bzw. hinteren Ende der Fräswelle, oder aber auch in einem gewissen Abstand hiervon angeordnet sein. Dabei kann z. B. eine Scheibe der Fräswelle durch das Kreissägeblatt und/oder die Frässcheibe ersetzt werden.

Der durch den Abstand zwischen der Drehachse der Dreheinrichtung und der Fräswellendrehachse bestimmte maximale Durchmesser des Kreissägeblatts und/oder der Frässcheibe ergibt sich dann, wenn in der Vorrichtung der Stamm mit dem größtmöglichen Durchmes­ ser verarbeitet wird, und die Fräswelle beim Abfräsen des Wurzel­ anlaufes ihre Endstellung einnimmt, in der sie den kleinsten Radialabstand von der Drehachse der Dreheinrichtung während des Bearbeitungsvorganges aufweist.

In der Zeichnung sind eine Ausführungsform gemäß Hauptpatent so­ wie einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Zusatz­ erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung in Seitenansicht einen Wurzelreduzierer mit eingespanntem Stamm gemäß Hauptpatent;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Stirnansicht eines Ausschnittes der Fig. 1;

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine gemäß Zusatz­ patent mit einem Kreissägeblatt bestückte Fräs­ welle;

Fig. 4 in Stirnansicht die Fräswelle gemäß Fig. 3 in Arbeitsstellung an einem Stamm;

Fig. 5 einen Ausschnitt der Fig. 3 mit einer abgewan­ delten Ausführungsform und

Fig. 6 eine weitere Abwandlung in einer Darstellung gemäß Fig. 5.

Gemäß Fig. 1 besteht der dargestellte Wurzelreduzierer im we­ sentlichen aus einem Gestell 1 mit einer Fräswelle 2 sowie aus einem zur Aufnahme eines Stammes 3 bestimmten Bett, das schematisch in Form zweier Auflager 4 dargestellt ist. Dabei wird der Stamm 3 so in das Bett eingelegt, daß sein Wurzelan­ lauf 3a neben dem Gestell 1 und im Bereich der Fräswelle 2 liegt.

In dem Gestell 1 ist ein Drehkranz 5 in einer lotrechten und senkrecht zum Bett liegenden Ebene drehbar gelagert. Der Innen­ durchmesser des Drehkranzes 5 ist erheblich größer als der größt­ mögliche Durchmesser der zur Bearbeitung kommenden Stämme 3. Die Drehachse 6 soll mit der Mittelachse des Stammes 3 fluchten. Um dies für jeden Stammdurchmesser sicherzustellen, sind die bei­ den Auflager 4 höhenverstellbar. In Fig. 2 ist für den Dreh­ kranz 5 ein Antrieb 7 angedeutet, der z. B. über eine Kette 8 dem Drehkranz 5 abwechselnd eine volle Umdrehung in der einen und dann in der anderen Umdrehungsrichtung verleiht, wie es die Pfeile 9 in den Fig. 1 und 2 andeuten.

Auf dem Gestell 1 ist ein in Fig. 1 lediglich strichpunktiert dargestellter Ausleger 10 verschwenkbar gelagert, der an seinem freien, die Fräswelle 2 überragenden Ende mit einem den einge­ spannten Stamm 3 von oben beaufschlagenden Niederhalter 11 be­ stückt ist, der mittig zwischen den beiden Auflagern 4 angreift. Die Verschwenkung des Auslegers 10 erfolgt über einen Kolbenan­ trieb 12.

Die Fräswelle 2 ist zwischen zwei Schwenkarmen 13 gelagert, die über einen Antrieb 14 (siehe Fig. 2) um eine Schwenk­ achse 15 verschwenkbar sind, die exzentrisch und fliegend am Drehkranz 5 achsparallel zu dessen Drehachse 6 festgelegt ist.

An der Fräseinheit ist ein Antriebsmotor 16 für die Fräswelle 2 angeflanscht, wobei die Motorwelle mit der Schwenkachse 15 der Schwenkarme 13 fluchtet. Für den die Fräswelle 2 zur Anlage gegen den Stamm 3 schwenkenden Antrieb 14 ist eine Steuerung vorgesehen, die von einem Tastarm 20 beaufschlagt wird, dessen freies Ende eine Anlagefläche für die Stammoberfläche bildet, während das andere Armende drehfest auf einer Kopierwelle sitzt, die konzen­ trisch zur Schwenkachse 15 angeordnet ist und an ihrem inneren Ende drehfest einen Steuerhebel trägt, der die Steuerung betä­ tigt. Der Tastarm 20 liegt unmittelbar neben dem äußeren Schwenk­ arm 13.

Der Drehkranz 5 ist mit einem das Gewicht seiner Anbauten aus­ gleichenden Gegengewicht 23 ausgerüstet.

Der dargestellte Wurzelreduzierer arbeitet wie folgt: Auf die sich nach oben z. B. V-förmig öffnenden Auflager 4 wird ein Stamm 3 so gelegt, daß sein Wurzelanlauf 3a dicht vor dem Dreh­ kranz 5 liegt. Hierbei sind die die Fräswelle 2 tragenden Schwenkarme 13 bezogen auf den Drehkranz 5 radial nach außen geschwenkt. Durch Anheben bzw. Absenken der Auflager 4 wird der Stamm 3 so ausgerichtet, daß seine Mittelachse zumindest an­ nähernd mit der Drehachse 6 des Drehkranzes 5 fluchtet. Durch Betätigen des Kolbenantriebs 12 wird dann der Ausleger 10 so weit nach unten verschwenkt, bis sich der Niederhalter 11 auf den Stamm 3 auflegt und diesen drehfest in seine Auflager 4 preßt. Daraufhin wird der Tastarm 20 so gegen den Stamm 3 ver­ schwenkt, daß er mit seinem freien Ende auf der Stammoberfläche aufliegt. Dies bewirkt über Verdrehung der genannten Kopierwelle und Verschwenkung des Steuerhebels eine entsprechende Beauf­ schlagung der Steuerung, die z. B. ein Zulaufventil zum Zylinder des Antriebs 14 öffnet. Der Kolben des Antriebs 14 fährt daraufhin aus und verschwenkt über die Schwenkarme 13 die Fräswelle 2, die - nachdem sie durch Einstellen des Antriebs­ motors 16 in Rotation versetzt worden ist - sich dann gegen den Wurzelanlauf 3a anlegt und beginnt, sich in den Wurzelanlauf 3a an der Anlagestelle einzufräsen. Die über den Tastarm 20 bewirkte Nachlaufsteuerung der Fräswelle 2 kann dabei so erfolgen, daß die Fräswelle 2 in ihrer Endstellung bezogen auf die Drehachse 6 immer einen etwas größeren radialen Abstand aufweist als das freie Ende des Tastarmes 20. In diesem Fall würde sich dann die Fräswelle 2 unter Berücksichtigung der in Fig. 2 dargestellten Position des Tastarms 20 so weit in den Wurzelanlauf 3a einfräsen, bis die Fräswelle 2 die in den Fig. 1 oder 2 gezeigte Posi­ tion einnimmt. Erst jetzt läuft der Antrieb 7 an und dreht den Drehkranz 5 bezogen auf Fig. 2 z. B. im Uhrzeigersinn um eine volle Drehung, bei der die über den Drehkranz 5 mitgenommene Fräswelle 2 den Wurzelanlauf 3a über den vollen Umfang des Stammes 3 abfräst. Während dieses einen Umlaufes des Drehkran­ zes 5 wird der Radialabstand, den die Fräswelle 2 zu Beginn der Umdrehung des Drehkranzes 5 von dessen Drehachse 6 einnimmt, in Abhängigkeit von der durch den Tastarm 20 abgetasteten Stamm­ oberfläche gesteuert, wobei - wie vorstehend erläutert wurde - die Fräswelle 2 von der Drehachse 6 immer einen etwas größeren Radialabstand einhält als das freie Ende des Tastarmes 20. Nach Vollendung einer vollen Umdrehung des Drehkranzes 5 schaltet der Antrieb 7 ab; der Drehkranz 5 stoppt; die Fräswelle 2 wird in ihre Ausgangslage radial nach außen verschwenkt; der Tastarm 20 wird ebenfalls zurückgeschwenkt; durch Anziehen des Kolbens des Kolbenantriebs 12 wird der Niederhalter 11 angeho­ ben; der Stamm 13 wird aus seinen Auflagern 4 herausgehoben; ein neuer Stamm kann eingelegt werden. Bei der nachfolgenden Bearbei­ tung des neuen Stammes 3 wiederholen sich die vorstehend genann­ ten Arbeitsgänge, wobei lediglich der Antrieb 7 den Drehkranz 5 nunmehr entgegen dem Uhrzeigersinn um eine volle Umdrehung dreht.

Gemäß Fig. 3 ist die Fräswelle 2 an ihrem der Dreheinrichtung 5, 7, 8 zugewandten Ende mit einem Kreissägeblatt 31 bestückt, des­ sen Radius etwas größer ist als der größtmögliche Radialabstand der Fräswellendrehachse 2a von der Drehachse 6 der Dreheinrich­ tung 5, 7, 8, wie es Fig. 4 erkennen läßt. Die sich dadurch erge­ bende Überschneidung ist in Fig. 4 mit "a" gekennzeichnet.

Gemäß Fig. 5 kann anstelle des Kreissägeblattes 31 eine Fräs­ scheibe 32 vorgesehen werden, die aber gemäß Fig. 6 auch zusätz­ lich zum Kreissägeblatt 31 angeordnet werden kann.

Mit einer der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungs­ formen läßt sich zugleich mit dem Zylindrischfräsen des Wurzel­ anlaufs 3a ein Sauberkeitsschnitt ausführen.

Bei Anordnung eines Kreissägeblatts 31 und/oder einer Fräs­ scheibe 32 bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform könnte z. B. die sechste hintere Scheibe der Fräswelle 2 durch das Kreissägeblatt 31 zw. die Frässcheibe 32 ersetzt werden.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Abfräsen von Wurzelanläufen an Rundholz, bestehend
   aus ein ortsfestes Bett zur Aufnahme des Stammes (3) bildenden Auflagern (4), in dem der Stamm (3) von einer Ein­ spannvorrichtung (10, 11, 12) drehfest gehalten ist und
   aus einer Fräswelle (2), die über eine Zustelleinrichtung (13, 14, 15) in eine etwa achsparallele Lage zum Bett und in An­ lage gegen den Stamm (3) verschieb- oder verschwenkbar ist,
   und aus einer Dreheinrichtung (5, 7, 8), die um die Längsachse des Bettes bzw. die Mittelachse des Stammes (3) um 360° dreh­ bar ist und die Fräswelle (2) sowie deren Zustelleinrich­ tung (13, 14) trägt, die über eine auf die Stammoberfläche wirkende Abtasteinrichtung (20, 21, 22) gesteuert ist, nach Patent Nr. 33 06 569,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Fräswelle (2) in ihrem der Dreheinrichtung (5, 7, 8) zugewandten Bereich mit einem Kreissägeblatt (31) und/oder einer Frässcheibe (32) bestückt ist, dessen bzw. deren Radius zumindest so groß ist wie der Radialabstand zwischen der Drehachse (6) der Dreheinrichtung (5, 7, 8) und der Fräswellendrehachse (2a), wenn letztere ihre vom größtmöglichen Stammdurchmesser bestimmte Endlage einnimmt.