DE3532109A1 - Vorrichtung und verfahren zum ablaengen von stammholz - Google Patents

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Ablängen von Stammholz

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ablängen von Stammholz, das in Richtung seiner Längsachse entlang eines Transportweges geführt ist. Derartige Arbeiten sind innerhalb eines Sägewerkes durchzuführen, wobei ein Stamm in Abschnitte vorbestimmter Länge abzulängen ist.

Einer der ersten durchzuführenden Schritte bei der Verarbeitung eines Baumes ist das Ablängen des Stammholzes in Abschnitte von vorgegebener Länge. Dabei ist es äußerst wichtig, daß der Baum so zerschnitten wird, daß eine optimale Verwertung im Hinblick auf seinen Wert ermöglicht wird. Während des Bearbeitungsvorganges sollen beispielsweise schadhafte Bereiche oder besonders verwachsene Teile aus dem Stammholz des Stammes herausgeschnitten werden. Solche Abschnitte werden nachfolgend einem Häcksler zugeführt, um Holzschnitzes herzustellen, die der Papierindustrie zugeführt werden. Entscheidungen hinsichtlich der Stellen der jeweils durchzuführenden Schnitte wurden herkömmlich durch Betriebspersonen mit einer hohen Ausbildung gefällt, wobei jedoch in jüngerer Zeit Computersysteme entwickelt worden sind, die den Stamm abtasten und der Bedienungsperson die Entscheidung hinsichtlich der geeigneten Länge des abzutrennenden Abschnittes abnehmen.

Üblicherweise werden zwei unterschiedliche Sägesysteme eingesetzt. Das einfachste ist als das Trennsägen-System bekannt.

Bei diesem System wird der Stamm in Richtung seiner Längsachse von einem Förderer geführt, und die Bedienungsperson aktiviert einen sogenannten Längenanschlag, wenn sie beschlossen hat, wo ein Schnitt ausgeführt werden sollte. Das vorwärtige Ende

des Stammes schlägt an dem Längenanschlag an, wdrauf der Förderer eingehalten und die Säge aktiviert wird, um den Schnitt auszuführen. Daraufhin wird der Stammanschlag zurückgezogen, und der Förderer nimmt seinen Betrieb wieder auf. Nachdem der Stamm den Anschlag passiert hat, wird dieser wieder ausgefahren, so daß das führende Ende des verbleibenden Teils des Stammes auf den Anschlag auflaufen kann, worauf der Prozeß wiederholt wird.

Dieses Abtrennsäge-System gibt der Bedienungsperson eine große Freiheit, da der Stamm an jedem beliebigen Punkt durchtrennt werden kann, indem man lediglich den Stamm auf den Förderer einhält, so daß ohne weiteres Holz geringerer Qualität der Schnitzelmaschine zugeSihrt werden kann, indem die unerwünschten Abschnitte herausgeschnitten werden. Aufgrund des ständig unterbrochenen Betriebes ist jedoch dieses Trennsägen-System sehr langsam, was zu einer schlechten Produktivität führt.

Die Produktivität der Ablängsägen ist jedoch außerordentlich wichtig, da normalerweise der Flaschenhals innerhalb eines ™ Sägewerkes gerade an der Ablängsäge liegt.

Ein zweiter Sägetyp für das Ablängen,der normalerweise eingesetzt wird, ist das Schlichtganter-System. Dieses System ist wesentlich weitereintwickelt als das Abtrennsägen-System und besitzt bei weitem größere Kapazitäten. Bei diesem System werden die Stämme seitlich über Anschlagtransportketten gefördert, die unter einer Reihe von Sägen herlaufen, die einen vorbestimmten Abstand voneinander besitzen. Unter Einsatz spezieller Stammladegeräte führt die Bedienungsperson jeweils die einzelnen Stämme in je einen Freiraum eines sich kontinuierlich fortbewegenden Übertragungsdeckes. Während sich jeweils ein Stamm in Richtung auf die Säge zubewegt, positioniert die Bedienungsperson die Sägen entsprechend, um die notwendigen Schnitte auszuführen. Wenn der Stamm die Sägen erreicht hat, werden diese auf den Stamm zugeführt, und

es werden alle erforderlichen Schnitte auf einmal ausgeführt.

Ein Schlichtganter-System ist wesentlich produktiver als ein Abtrennsystem. Es gibt auch hier eine Reihe von Nachteilen, die mit dem Schlichtganter-System verbunden sind. Das System ist sehr weitgehend ins einzelne entwickelt und dementsprechend teuer in der Anschaffung und der Unterhaltung. Trotz des sehr komplexen Aufbaues ist darüber hinaus bei dieser Systemart es sehr schwierig, die Abstände der Sägen genau einzustellen, so daß die Schnitte exakt dort ausgeführt werden, wo sie erwünscht sind. Oftmals werden die Sägen lediglich an üblicherweise durchzuführenden Schnittstellen angeordnet, anstatt sie für jeden speziellen Stamm einzeln zu positionieren. Dies führt dazu, daß Krümmungen und andere unerwünschte Teile in den jeweiligen Stammabschnitten bleiben, so daß hierdurch die Qualität absinkt, und es kann sogar erforderlich sein, daß ein bereits fertiger Stammabschnitt anschließend der Schnitzelmaschine zugeführt werden muß, weil es versäumt worden ist, zu einem frühen Zeitpunkt im Betriebsablauf des Sägewerkes eine Fehlstelle herauszuschneiden.

Außerdem ist der Raumbedarf für ein Schlichtganter-System sehr groß. Die Scherdeckgröße des Systems läßt es zu, daß sich manchmal Stämme querlegen während sie auf den Ketten über das Deck gezogen werden. Um diese Fehllage zu korrigieren, muß die Bedienungsperson mit einer Brechstange die Stämme in die richtige Position bringen. Dies kann manchmal sehr gefährlich werden, sowohl für die Ausrüstung als auch für das Personal.

In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sich die oben aufgezeigten Nachteile und Einschränkungen überwinden lassen.

Im besonderen sollen gemäß der Erfindung die folgenden Probleme

gelöst werden:

1) Es soll ein Ablängungssystem geschaffen werden, bei welchem die Bedienungsperson soweit wie möglich die Steuerungsmöglichkeit besitzt, Stammabschnitte verschiedener Länge abzutrennen und dabei Fehlstellen und beschädigte Bereiche herauszuschneiden.

2) Es soll ein Ablängsystem geschaffen werden, das einen geringen Raumbedarf besitzt, sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und geringe Anschaffungs- und Betriebskosten verursacht.

3) Das Ablängsystem soll sich kontinuierlich betreiben lassen, um die Flaschenhalsfunktion, die es gegenwärtig beim Betrieb von Sägewerken darstellt, zu vermindern oder zu eliminieren.

4) Das System soll sich an die Stelle bereits existierender Abtrenn- oder Schlichtganter- Systeme setzen lassen, ohne daß es erforderlich ist, die übrigen Teile der Produktionskette zu ersetzen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen auf die Merkmale der Utneransprüche verwiesen wird.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet ein Ablängen der Stämme während der einzelne Stamm in Richtung seiner Längsachse geführt wird. Die Vorrichtung umfaßt: eine Säge zum Durchtrennen des Stammes, eine Einrichtung zum Einschwenken der Säge in die Fortbewegungsbahn des Stammes zu dessen Durchtrennung und zum Rückschwenken der Säge, eine Greifereinrichtung zum lösbaren Ergreifen des Stammes, eine Einrichtung zum Hin- und Herführen

der Säge und der Greiferanordnung in Fortbewegungsrichtung des Stammes, sowie eine Steuereinheit mit einer Einrichtung, durch welche die Säge nur dann in die Fortbewegungsbahn des Stammes schweribar ist, wenn sie die gleiche·Geschwindigkeit wie der Stamm besitzt, eine Einrichtung, die es ermöglicht, daß die Greifeinrichtung den Stamm nur dann ergreift, wenn die Greifereinrichtung die gleiche Fortbewegungsgeschwindigkeit wie der Stamm besitzt und die Greifereinrichtung von dem Stamm zu lösen, nachdem der Schnitt ausgeführt worden ist, sowie mit einer Einrichtung für die Beschleunigung der Säge und der Greifvorrichtung in Fortbewegungsrichtung des Stammes, bis zu dessen Transportgeschwindigkeit, die das Absägen ermöglicht, worauf die Einrichtung zum Hin- und Herführen der Säge und der Greifereinrichtung diese entgegen der Transportrichtung des Stammes wieder in die Ausgangslage zurückführt, nachdem der Stammabschnitt freigegeben ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der Stamm während des Transportes ablängen. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: der abzulängende Stamm wird in Richtung seiner Längsachse herangeführt, die Greifereinrichtung und die Säge werden entlang des Transportweges beschleunigt, wenn die Geschwindigkeit des Stammes der Greifereinrichtung und der Säge die gleiche ist, wird der Stamm eingeklemmt, die Säge wird nach dem Einklemmen in die Fortbewegungsbahn des Stammes geschwenkt, um diesen zu durchtrennen, der durchtrennte Stamm wird freigegeben, und die Greifereinrichtung wird zusammen mit der Säge in ihre Ausgangsposition zurückgeführt.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeig: im einzelnen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

unter Darstellung des Sägewagens in seiner Ausgangsposition,

Fig. 2 die Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1, unter Darstellung des Sägeblattes und der Stammgreifer in zurückgezogener und ausgefahrener Position,

Fig. 4 eine ausschnittsweise Seitenansicht der ersten Ausführungsform und

Fig. 5 eine vereinfachte schematische Darstellung des bei der dargestellten Ausführungsform bevorzugt eingesetzten hydraulischen Systems.

Eine Ausführungsform der fliegenden Ablängvorrichtung ist in den Figuren dargestellt und allgemein mit der Bezugsziffer versehen. Die Hauptbestandteile der Vorrichtung 10 sind ein Rahmen 12, ein Sägewagen 14, ein Beschickungsförderer 16, sowie ein Abförderer 18. Die Förder 16 und 18 sind in der I^ge, die Stämme zu der Ablängstation in der Vorrichtung 10 hin und von dieser wegzuführen. Der Sägewagen 14 kann in Richtung seiner Längsachse entlang des Transportweges der Stämme hin- und herbewegt werden, so daß die Stämme geschnitten werden können, während sie sich "fliegend" durch die Vorrichtung bewegen.

Der Rahmen 12 umfaßt eine Anzahl sich vertikal erstreckender Stützen 20, sowie ein Paar in Längsrichtung verlaufender Rahmenelemente 22. Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Sägewagen 14 zwei Wagenlängselemente 24 und vier sich quer zum Wagen erstreckende Elemente 26. An dem Sägewagen 14 ist ein Sägeblatt 28 montiert, sowie zwei Paare von Stammgreifern

30 und 32. Das Sägeblatt 28 ist über eine verkeilte Sägeblatthalterung 34 an einer Sägeblattwelle 36 befestigt, die sich nach hinten erstreckt (in Förderrichtung oder in Richtung auf den Abförderer 18) und steht über eine Wellenhalterung 38 mit einem Sägemotor 40 in Verbindung, der in einem Motorrahmen 42 gehalten ist. Ein Paar von Hebeln 44 und 46 erstrecken sich quer zur Wellenhalterung 38 und zum Motorrahmen 42 zur Seite der Vorrichtung hin, wo sie an einer Sägehebelhaltewelle 48 befestigt sind. Die Sägehebelhaltewelle wird drehbar in einem Paar von Lagern 50 gehalten, die an den Wagenlängselementen 24 über ein Paar von Klammern 52 befestigt sind.

Die Position des Sägeblattes 28 wird durch einen Hydraulikzylinder 54 gesteuert, der sich,von einer Klammer 56 ausgehend, von der Sägewellenhalterung 38 nach oben zu einem Sägeeinstellungsrahmen 58 hin erstreckt, der oberhalb von zwei Wagenquerelementen 26 befestigt ist. Der Sägeeinstellungsrahmen befindet sich ein gutes Stück oberhalb der Wagenelemente, so daß für den Sägepositionszylinder 54 ein hinreichender Raum für seinen Betrieb zur Verfügung steht. Die Hydraulikleitungen, die mit dem Sägepositionierungszylinder 54 und den anderen hydraulischen Zylindern, die nachfolgend noch zu beschreiben sind, in Verbindung stehen, wurden aus den Fig. zum Zwecke einer Vereinfachung herausgenommen.

In der angehobenen Position, die in gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt ist, wird das Sägeblatt 28 von einem stationären Schutzschirm 33 umgeben. Der Schutzschirm 33 ist nur in Fig. 3 dargestellt und im Hinblick auf eine übersichtlichere Darstellung aus den anderen Figuren herausgenommen.

Wie bereits oben erwähnt wurde, sind zwei Paare von Stammgreifern 30 und 32 an dem Sägewagen 14 gehalten, um die zu schneidenden Stämme einzuklemmen. Die Stammgreifer 30 und 32

sind gleich aufgebaut, wobei die Greifer 30 auf der vorderen Seite (dem Beschickungsende der Vorrichtung) des Sägeblattes 28 montiert sind, während die Stammgreifer 32 auf der rückwärtigen Seite des Sägeblattes angeordnet sind. Das untere Ende eines jeden Greifers 30 bzw. 32 läuft in einer Greifplatte 60 aus, von welcher eine Mehrzahl von Zähnen 32 ausgehen .

Die Stammgreifer 30 und 32 sind bei der dargestellten Ausführungsform unabhängig voneinander an dem Wagen 14 montiert. Die beiden vorwärtigen Stammgreifer 30 erstrecken sich nach oben zu einer unabhängigen vorwärtigen Greiferhaltewelle 64 hin, wobei jede Welle auf der Unterseite zweier Wagenquerelemente 26 über Isger gehalten ist, die nicht in den Figuren dargestellt sind, die jedoch von den Lagerhalterungen 66, die in Fig. 3 gezeigt sind, ausgehen. Eine schräg montierte Stammgreiferstütze 67 erstreckt sich von jedem der Stammgreifer 30 nach oben in Richtung auf den vorwärtigen Teil der Stammgreiferhaltewelle 64, um eine zusätzliche Abstützung zu bilden.

Jeder der rückwärtigen Stammgreifer 32 ist an dem Wagen 40 über eine unabhängige rückwärtige Stammgreiferhaltewelle 68 montiert, die sich zwischen zwei Wagenquerelementen 26 erstreckt und drehbar auf der Unterseite dieser Elemente in einer ähnlichen Weise gehalten ist, wie die vorwärtige Greiferhaltewelle 64.

Ein hydraulischer Zylinder 70 steuert die Position eines jeden Stammgreifers 30 bzw. 32. Wie die Fig. 3 zeigt, ist ein jeder der STammgreifzylinder 70 auf der Unterseite eines Wagenlängselementes 24 über eine Lasche 70 gehalten und steht mit jedem Greifer über eine Lasche 74 in Verbindung. Entsprechende Schwenkpunkte sind an den Halterungen vorgesehen, um die

Schwenkbewegung zu ermöglichen, die eintritt, wenn die Hydraulikzylinder 70 die Stammgreifer 30 bzw. 32 nach innen oder außen führen.

Um sicherzustellen, daß die Position eines jeden der Greifer und 32 derjenigen des anderen Greifers des Paares entspricht, sind Zentriereinrichtungen 76 und 78 zwischen den beiden vorwärtigen Greiferhaltewellen 64 bzw. den beiden rückwärtigen Greiferhaltewellen 68 angeordnet. Die beiden Zentriereinrichtungen 76 und 78 besitzen den gleichen Aufbau, wobei die vorwärtige Einrichtung 76 in Fig. 3 dargestellt ist. Ein Hebelarm 80 ist starr an jeder vorwärtigen Greiferhaltewelle 64 befestigt und erstreckt sich zu jedem Ende eines Mittelhebels hin, so daß die Bewegung eines jeden vorwärtigen Stammgreifers 30 zu einer entsprechenden Bewegung des anderen vorwärtigen Stammgreifers führt. Die rückwärtige Selbstzentriereinrichtung 78 funktioniert in der gleichen Weise wie die Einrichtung

Eines der sich längs erstreckenden Rahmenelemente 22 ist in Fig. 1 teilweise aufgeschnitten, um zu zeigen, in welcher Weise der Wagen 14 an diesem Rahmenteil gehalten ist. Diese Halterung ist im Schnitt in Fig. 3 dargestellt. Jedes sich längs erstreckende Rahmenelement 22 umfaßt ein nach innen gerichtetes Hohlkehlenelement 84, so daß jedes Rahmenelement 22 einen L-förmigen Querschnitt zeigt. Eine austauschbare U-förmige Laufbahn 86 ist an jedem Hohlkehlenelement 84 befestigt, so daß eine Oberfläche entsteht, auf welcher obere Rollen 88, untere Rollen 90 und seitliche Rollen 92 montiert sind. Jede der Rollen 88, 90 und 92 umfaßt eine Lagerung, die an einem der Wagenlängselemente 24 befestigt sind. Die oberen Rollen 88 stützen das Gewicht des Wagens 14 ab, während die unteren Rollen 90 die nach oben gerichteten Kräfte, die während des Sägevorganges aufkommen, absorbieren. Die Seitenrollen 92 nehmen entstehende Querkräfte auf.

Die Fortbewegung des Sägewagens 14 entlang des Rahmens 12 wird durch einen Hydraulikzylinder 96 gesteuert, der starr an einem querverlaufenden Rahmenelement 23 befestigt ist. Der Zylinder 36 umfaßt eine Kolbenstange 98, deren rückwärtiges Ende an dem Wagen 14 über ein Befestigungselement 100 gehalten ist, wie die Fig. 2 zeigt. Nach der Darstellung in Fig. 2 befindet sich der Sägewagen 14 in seiner vordersten Position, so daß das rückwärtige Ende der Stange 98 voll in den Zylinder 96 für die Fortbewegung des Wagens eingeschoben ist. Der Sägewagen 14 ist in seiner rückwärtigsten Position in gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt, wobei das vorwärtige Ende der Stange 98 sich in der Nähe des vorwärtigen Endes des Zylinders 96 befinden würde.

Die Steuerungen für den Betrieb der Ablängvorrichtung 10 umfaßt eine Einrichtung zur Bestimmung, wo sich ein Stamm auf dem Beschickungsförderer 16 befindet, eine Einrichtung zur Ermittlung der Position des Sägewagens 14, sowie eine Einrichtung zur Verknüpfung dieser Eingangsdaten, um sie in Beziehung zu setzen mit einer Information hinsichtlich der angestrebten Stammabschnittlänge, wie auch Daten hinsichtlich der bestimmten Charakteristika der Stämme, die der Vorrichtung zugeführt * werden. Die Einrichtung zur Bestimmung der Beschickung umfaßt ein photoelektrisches Auge, das in Fig. 1 gezeigt ist und an der vordersten Stütze 20 befestigt sein kann, und zwar in einer solchen Weise, daß ein Lichtstrahl quer durch die Vorrichtung unmittelbar oberhalb des Beschickungsförderers 16 gerichtet wird. Eine erste Codiereinrichtung 102 wird an einer der Trommeln 104 gehalten, an welcher der Besäiickungsförderer 16 montiert ist. Diese Codiereinrichtung mißt die Anzahl von Umdrehungen der Trommel 104 nachdem das Photoauge 101 die Führungskante des Stammes aufgenommen hat. Somit gestattet die erste Codiereinrichtung 102 die Messung des Weges des Stammes durch die Vorrichtung 10 in Richtung auf das Sägeblatt 28.

Eine Codiereinrichtung, die für diesen Zweck geeignet ist,

ist von der Firma B.E.I. Electronics, Inc. in Santa Barbara, Kalifornien, unter der Bezeichnung Typ H25 Incremental Optical Encoder erhältlich.

Es ist auch eine Einrichtung vorgesehen, zur Bestimmung der Position, der Richtung sowie der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Sägewagens 14 entlang des Rahmens 12. Wie die Fig. 3 zeigt, ist eine zweite Codiereinrichtung 106 zusammen mit einem Zahnstangen- und Zahnradaufbau vorgesehen, um die Relativgeschwindig-

^Q keit ,zwischen dem Wagen und dem Rahmen zu messen. Eine Zahnstange 108 befindet sich auf einer Seite des Sägewagens 14,und ein Zahnrad 110 ist drehbar an der Codiereinrichtung 106 gehalten und kämmt mit der Zahnstange 108. Eine Codiereinrichtung, die für diesen Zweck geeignet ist, wird ebenfalls von der Firma

■*■-> B.E.I. Electronics, Inc. unter der Bezeichnung MT-40 Abolute Position Multi-Term Encoder vertrieben.

Die Fig. 1 und 2 geben schematisch die hydraulischen Steuerungen für die Vorrichtung 10 wieder. Ein Servo-Ventil-Mehrfachan-™ schluß 112 ist gezeigt, der ein Servo-Ventil 114 sowie ein Zusatzströmungsventil 116 trägt. Diese hydraulischen Komponenten steuern den Fluß des hydraulischen Fluids in den hydraulischen Wagenzylinder 96, wodurch die Relativpositrn des Wagens 14

auf dem Rahmen 12 gesteuert wird.
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Das hydraulische Steuersystem für die Vorrichtung 10 ist in größeren Einzelheiten in Fig. 5 dargestellt, wobei die hydraulischen Steuerungen für den hydraulischen Wagenzylinder 96, den Sägenmotor 40, den hydraulischen Positionszylinder 54 sowie die hydraulischen Zylinder 70 für die Stammgreifer gezeigt werden. Ein gemeinsames hydraulisches Reservoir 120 ist für das hydraulische System vorgesehen. Dieses System besitzt einen herkömmlichen Aufbau, so daß die Fig. 5 etwas vereinfacht dargestellt ist und nur kurz beschrieben zu werden braucht.

Das hydraulische System für den Wagenvorschubzylinder 96 ist

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allgemein mit der Bezugsziffer 122 versehen. Dieses System umfaßt eine hydraulische Pumpe 124, die Fluid von dem Reservoir 120 über einen Einlaßfilter 126 ansaugt und das Fluid durch ein Rückschlagventil 128 und ein Auslaßfilter 130 dem zuvor erwähnten Servo-Ventil 114 zuführt. Man bevorzugt, daß zwei hydraulische Pumpen vorgesehen sind, wöbe jedoch zum Zwecke der Vereinfachung der Zeichnung lediglich eine dargestellt ist. Die hydraulische Pumpe 124 ist typischerweise so ausgelegt, daß sie bei 175 Umdrehungen pro Minute etwa 155 Liter pro Minute fördert, so daß bei zwei solchen Pumpen ein Gesamtvolumen von 310 Liter pro Minute zur Verfugung steht. Der Druck innerhalb des Systems 122 ist typischerweise etwas geringer als 175 kg/cm "

Ein Überdruckventil 132 befindet sich unmittelbar stromabwärts von dem Rückschlagventil 128, um Überdruck in das Reservoir

zurückzuleiten. Ein Luftdruckzylinder 124 stellt Druckluft von etwa 140 kg/cm zur Verfügung. Außerdem ist ein Entlüftungsventil 136 vorgesehen, um das System zu entlüften. Ein Doppelsicherheitsventil 138 befindet sich zwischen dem Servo-Ventil 114 und dem Hydraulikzylinder 96 für den Wagenvorschub, um Überdruck von jeder Seite des Zylinders abzulassen.

Das Servo-Ventil 114 und das Zusatzströmungsventil 116 arbeiten zusammen und stellen zusätzliches hydraulisches Fluid während des Beschleunigungszyklus des hydraulischen Zylinders 96 für den Sägewagen zur Verfügung. Während einer solchen Beschleunigungsperiode ist das Servo-Ventil 114 voll geöffnet, und zusätzliches Fluid kann entweder über ein Paar variabler * Öffnungen 114 zuströmen, so daß das Servo-Ventil nicht eine solche Größe haben muß, daß die Geschwindigkeit des Systems nachteilig beeinflußt wird. Sowohl das Servo-Ventil 114 als auch das Zusatzströmungsventil 116 werden durch einen Elektromagneten betätigt, wobei das Zusatzströmungsventil 116 von Federn in einer neutralen Position gehalten wird, wobei je-

doch eine Verschiebung durch einen der beiden Solenoide 142 während des Hochgeschwindigkeitsbetriebes des Systems ermöglicht wird. Während des Normalbetriebes des hydraulischen Systems 122 kann das Strömungsventil 116 hinzugefügt oder herausgenommen werden, in Abhängigkeit von der Menge des hydraulischen Fluids, das dem hydraulischen Zylinder 96 für den Wagenvorschub zugeführt werden muß. Während Perioden eines minimalen Durchflusses kann das Ventil 116 vollständig geschlossen sein, und das Servo-Ventil 114 kann auf eine entsprechende Stellung herabgestellt sein. Eine rasche Beschleunigung des Systems wird ermöglicht durch die zusätzliche Strömungskapazität, die durch das Ventil 116 zur Verfügung gestellt wird.

Das hydraulische System für den Sägenmotor 40 ist allgemein mit der Bezugsziffer 144 versehen. Auch dieses zieht Fluid von dem Reservoir 120 ab und fahrt es diesem wieder zu. Eine hydraulische Pumpe 146 zieht das Fluid über einen Einlaßfilter 148 ab und führt es dem Motor 40 zu. Die Hydraulikpumpe 146 stellt typischerweise etwa 220 Liter pro Minute bei 1750 Umdrehungen pro Minute zur Verfügung, wobei normalerweise dieses Systems einen Druck von etwas weniger als 105 kg/cm aufweist. Ein Sicherheitsventil 150 steuert den Druck in dieser Leitung, während ein Ölkühler 152 die Temperatur des Öls steuert. Ein Thermostat 154 nimmt die Temperatur in dem Reservoir 120 auf, so daß ein in unterbrochenem Betrieb arbeitender Ventilator, der dem Ölkühler 152 zugeordnet ist, die Temperatur des Öls zu steuern vermag.

Das hydraulische System für den Zylinder 54 für die Sägenpositionierung ist allgemein mit der Bezugsziffer 156 versehen. Dieses System umfaßt eine hydraulische Pumpe 158 mit einem Einlaß- und einem Auslaßfilter 160 bzw. 162, einem Rückschlagventil 164, einem Entlüftungsventil 166, einem Entlastungsventil 168 sowie einem Solenoid-betätigten Servo-Ventil 170. Die hydraulische Pumpe 158 liefert typischerweise etwa 124,9 Liter

pro Minute bei 1750 Umdrehungen pro Minute, wobei der Systemdruck geringer ist als 105 kg/cm .

Das hydraulische System für die Zylinder 70 zur Betätigung der Stammgreifer ist allgemein mit der Bezugsziffer 172 versehen. In dem System 172 zieht eine hydraulische Pumpe 174 Fluid aus dem Reservoir 120 über einen Einlaßfilter 176 und führt dieses Fluid über ein Rückschlagventil 178 einem Dreipositions-Servo-Ventil 180 zu, das über Federn in einer mittigen Position gehalten und durch Solenoide betätigt wird. Es ist außerdem ein Entlastungsventil 182 sowie ein Entlüftungsventil 184 vorgesehen. Um das Servo-Ventil 180 während der Perioden der Hochgeschwindigkeitsverschiebung der Zylinder 70 kurzzuschließen, ist ein Regenerationsventil 186 vorgesehen, das das Öl unmittelbar dem Servo-Ventil zuführt, so daß die Geschwindigkeitskapazität des Systems erhöht wird, ohne daß eine größere hydraulische Pumpe erforderlich ist. Die hydraulische Pumpe liefert normalerweise 123 Liter pro Minute bei 1750 Umdrehungen und einem Systemdruck von etwa 70,3 kg/cm .

Betriebsbeschreibung

Es soll nun der Betrieb der dargestellten Ausführungsform beschrieben werden. Der Betrieb beginnt damit, daß ein Stamm über dem Beschickungsförderer 16 in die Vorrichtung 10 eingeleitet wird. Die Fördergeschwindigkeit liegt im allgemeinen zwischen etwa 15 und 67 m pro Minute und steht normalerweise in direkter Beziehung zur Geschwindigkeit des Entrindungssystems, das in Förderrichtung der Vorrichtung nachgeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Sägewagen 14 auf dem Rahmen 12 in der am stärksten zurückgezogenen Position, die in gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn die Vorderkante des Stammes den Strahl des Photoauges 101 unterbricht, beginnt die erste Codiereinrichtung 102, die sich auf der Trommel 104 befindet, die vorbestimmte Länge, die abzuschneiden ist, zu messen. Diese vorbestimmte Länge ist in starkem Maße

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einstellbar, liegt jedoch bevorzugt zwischen 2,40 m und 6 m mit Zwischenstufen von etwa 60 cm. Die Vorrichtung kann auch eingesetzt werden, um beschädigte Stammenden abzusägen. Die Abschnittlänge kann manuell ausgewählt werden, oder über einen Stammabtaster.

Während der Stamm über den Beschickungsförderer 16 weitertransportiert wird, mißt die erste Codiereinrichtung 102 den Weg. Bevor die Schnittlinie das Sägeblatt 28 erreicht, beginnt der Wagen 14 seine Bewegung in Förderrichtung. Dies geschieht durch die Erregung des hydraulischen Servo-Ventils 114, um die Geschwindigkeit des Sägewagens 14 so stark zu erhöhen, bis er die Fortführungsgeschwindigkeit des Stammes erreicht.

Während der Stamm und der Sägewagen 14 in der Transportrichtung weitergeführt werden, mißt die zweite Codiereinrichtung 106 die Geschwindigkeit und die Stelle des Sägewagens 14, in bezug auf den Rahmen 12 und den Stamm. Nachdem die beiden Codiereinrichtungen 102 und 106 ermittelt haben, daß die Geschwindigkeit des Sägewagens 14 genau die Geschwindigkeit des Stammes erreicht hat, wird eine Zeitverzögerung von etwa 50 Milisekunden vagesehen, damit sich die hydraulischen und elektrischen Signale stabilisieren, um somit sicherzustellen, daß die Geschwindigkeit in einem Bereich von " 0,5 % übereinstimmen. Wenn die Geschwindigkeiten des Sägewagens 14 und des Stammes übereinstimmen, befindet sich das Sägeblatt 28 genau an der Stelle, wo der Schnitt durchgeführt werden soll. Nach Ablauf der Zeitverzögerung schließen sich die beiden Greiferpaare 30 und 32 und klemmen damit den Stamm ein. Während dieses Einklemmvorganges stellen die vorderen und rückwärtigen Selbstzentriereinrichtungen 76 und 78 sicher, daß jeder Greifer der beiden Paare sich mit der gleichen Geschwindigkeit auf den Stamm zubewegt, so daß der

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Stamm nicht aus seiner mittigen Position auf dem 6eschickungsfOrderer 16 verschoben wird. Das Schließen der Stammgreifer 30 und 32 kann bereits eingeleitet werden zu einer Zeit, wenn der Sägewagen 14 seinen Weg in Förderrichtung beginnt, da die Greifer einen bestimmten Abstand durchlaufen müssen, bevor sie tatsächlich in Kontakt mit dem Stamm kommen.

Nachdem der Stamm sicher von den Greifern 30 und 32 eingeklemmt ist, wird der Zylinder 74 für die Positionierung der Säge betätigt, so daß das Sägeblatt 20 nach unten in den Stamm hineingeschwenkt wird. Der Sägemotor 40 ist eingeschaltet worden, bevor der Stamm auf den Beschickungsförderer gelegt wurde, so daß eine selbsttätige Schaltung für den Sagemotor nicht erforderlich ist.

Während der Durchführung des Schneidvorganges durchlaufen sowohl der Stamm als auch der Sägewagen 14 die Vorrichtung 10, so daß es für den Schneidvorgang nicht erforderlich ist, daß der Transport des Stammes in irgendeiner Weise unterbrochen wird.

Hierdurch wird eine Durchsatzkapazität ermöglicht, die es bislang bei Ablängvorrichtungen noch nicht gab.

Das Sägeblatt 28 vollendet den Schneidvorgang durch den Stamm hinter dem Ende des Beschickungsförderers 16 entweder in dem Zwischenraum 118 (siehe Fig. 1), zwischen dem Beschickungsförderer und dem Abförderer 18, oder wenn der Stamm oberhalb des Abförderers 18 gehalten ist. Da der Abförderer 18 niedriger angeordnet ist als der Beschickungsförderer 16 und die Greifer 30 und 32, während des Schneidvorganges den Stamm in dem Niveau des Beschickungsförderers halten, kann das Sägeblatt 28 bis unterhalb des Stammes während der Vollendung des Abtrennens geschwenkt werden, ohne daß der Abförderer berührt oder beschädigt wird. Dies ist ein erstrebenswertes Merkmal, da das Ausmaß des Schwenkens des Sägeblattes 28 nicht genau gesteuert

werden muß, um eine Beschädigung des Förderers zu vermeiden. Wie bereits oben erwähnt wurde, kann, bei bestimmten Ausführungsformen, der Schneidvorgang vollendet werden während sich das Sägeblatt 28 oberhalb des Zwischenraumes 118 befindet. Dieses ist vorteilhaft, wenn lediglich ein Ende des Stammes abgeschnitten werden soll, so daß das Ende durch den Zwischenraum herabfallen kann und nicht über den Abförderer 18 weitertransportiert werden muß. Die Position des Sägeblattes 28 am Ende des Schneidvorganges kann bestimmt werden durch die Variation des Punktes, an welchem der Sägewagen 14 seine Bewegung in Förderrichtung beginnt.

Nachdem der Schnitt vollendet ist, wird der Zylinder 54 zur Sägepositionierung zurückgezogen, um das Sägeblatt 28 in seine Ausgangslage zurückzuschwenken. Dies wird sobald wie möglich durchgeführt, obwohl das (nicht dargestellte) hydraulische Servoventil für den Positionierungszylinder reduziert worden ist, um dessen Weg zu verlangsamen während der Rückzugszyklus ausgeführt wird. Näherungsschalter können an den Sägehebeln 44 und 46 an-geordnet sein, um die voll ausgefahrenen und voll zurückgezogenen Positionen anzuzeigen. Die Sägehebel 44 und 46 sind außerdem typischerweise mit außen angeordneten Stoßdämpfern (nicht dargestellt) für den Rückkehrzyklus versehen.

Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, d.h. normalerweise wenn das Sägeblatt 28 den maximalen Stammdurchmesser freigibt, werden die Greifer 30 und 32 zurückgezogen, um den nun abgetrennten STammabschnitt auf den Abförderer 18 fallenzulassen. Nachdem der Stamm fallengelassen wurde, wird der Sägewagen 14 durch das Servo-Ventil 114 gebremst. Hiernach wird das Zusatzströmungsventil 116 geschaltet,und das Servo-Ventil wird reaktiviert, so daß der Hydraulikzylinder 96 den Sägewagen 14 in Säine vorwärtige Ausgangsposition führt. Dieser Rückführungsbetrieb wird so schnell wie möglich ausgeführt, um die Zeit des Gesamtzyklus abzukürzen, wobei jedoch die Rückführungs-

geschwindigkeit normalerweise abgebremst wird, um eine größtmöglicher Sicherheit zu gewährleisten. Außen angeordnete Stoßdämpfer (nicht dargestellt) sind außerdem normalerweise vorhanden, wobei sie jedoch nur dann eingesetzt werden, wenn der Sägewagen 14 zu weit läuft oder nicht richtig funktioniert.

Während der Sägewagen 14 in seine Ausgangsposition zurückgeführt wird, wird der nächste Stamm, der zu schneiden ist, bereits über den Förderer geführt, oder, wenn der nächste Stammabschnitt des gleichen Stammes, der bereits vorher geschnitten wurde, weiter abgelängt werden soll, so befindet sich dieser Stamm nach wie vor auf dem Beschickungsförderer. In Abhängigkeit von der Förderergeschwindigkeit und der gewählten Längenmessung beginnt der Sägewagen 14 entweder unmittelbar den nächsten Zyklus (für einen 2,40 m Schnitt), oder er wartet, bis die erste Codiereinrichtung 102 die richtige Zeit bestimmt hat.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Sägewagen 14 nicht vollständig in seine Ausgangsposition zurückgeführt werden muß, um den nächsten Zyklus zu starten. Dies ist ein Vorteil, wenn Abschnitte von 2,40 m abgetrennt werden sollen. Das bedeutet, daß, wenn die Säge ihren ersten Schnitt vollendet hat, der Rückführungszyklus nur so weit auszuführen ist, bis zu dem Punkt, wo der nächste Schnitt durchgeführt werden soll. Der Sägewagen 14 macht dann eine Kehrtwendung und, wenn sich die Säge an dem richtigen Punkt befindet, und die Geschwindigkeiten übereinstimmen, wird der nächste Schnitt begonnen. Wenn der Sägewagen 14 sich nicht in einer Halteposition befindet, zu einer Zeit, in welcher der Wagentransport beginnen sollte, könnte der Beschickungsförderer 16 abgebremst oder eingehalten werden. Wenn der Sägew^gen 14 voll zurückgezogen ist, würde dann der Zyklus beginnen.

Wenn beim Betrieb der Vorrichtung 10 Umstände eintreten, bei welchen der Schnitt vorzeitig abgebrochen oder der zeitlich automatisch eingestellte Schnitt des Sägeblattes unterbrochen werden muß, kann der Zyklus eingehalten und auf eine manuelle Betriebssteuerung umgeschaltet werden. Die Stammabschnittlägenfolge kann zu dieser Zeit aufgehoben und der Stamm hinsichtlich der verbleibenden Länge manuell geschnitten werden. Nachdem alle erforderlichen Schnitte an diesem Stamm zur Ausführung gekommen sind, kann die Maschine wieder auf den automatischen Betrieb umgeschaltet werden und, wie zuvor, fortfahren.

Wenn der Betrieb der Vorrichtung 10 vorzeitig abgebrochen werden muß mit der Folge, daß der automatische Betrieb beendet ist, und dsr Sägewagen seine abw-ärtigste Position erreicht, bevor die Greifer 30 und 32 den Stamm freigegeben haben, werden beide Förderer und der Sägewagen 14 eingehalten. Die Stammgreifer 30 und 32 werden dann von Hand zurückgezogen und der Abförderer 18. wird aktiviert, um den geschnittenen Stammabschnitt wegzutransportieren.

Der Beschickungsförderer 16 wird nicht reaktiviert, bis der Sägewagen seine Ausgangsposition erreicht hat, worauf die Vorrichtung 10 wieder auf den automatischen Betrieb umgeschaltet werden kann.

Wenn aus irgendeinem Grund der Zyklus nicht vollendet wird, wie etwa durch ein Klemmen des Sägeblattes 28, oder weil das Sägeblatt nicht in seiner voll zurückgezogene Position geführt wird, werden beide Förderer und der Sägewagen abgeschaltet, bis die Bedienungsperson manuell das Problem löst, und den Schneidevorgang abschließt, oder den Sägewagen in seiner Ausgangsposition führt. Während der vorzeitigen Unterbrechung

werden der Beschickungsförderer 16 und der Abförderer 18 sowie der Sägewagen 14 gleichzeitig abgebremst, um eine Beschädigung des Sägeblattes 28 zu verhindern. Um dies zu ermöglichen, sollte sowohl der Beschickungsförderer als auch der Abförderer mit einer variablen Geschwindigkeit betrieben werden können. Dies gestattet auch eine entsprechende manuelle Betätigung und eine verminderte Geschwindigkeit bei automatischem Betrieb, wenn eine Reihe von 2,40 langen Stammabschnitten abgetrennt werden soll. Die Förderergeschwindigkeit kann bei längeren Stammabschnitten erhöht werden.

Verriegelungen sind normalerweise für alle laufenden Funktionen vorgesehen, bevor die Einheit in automatischer Betriebsweise betätigt wird. Wenn irgendein Motor in dem System ausfällt, hält die Vorrichtung 10 automatisch ein. Eine elektrische Verriegelung ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß das Sägeblatt 28 nicht durch den ganzen Stamm hindurchschneidet, bis dieser Stamm den Beschickungsförderer 16 verlassen hat und sich das Sägeblatt mindestens oberhalb des Zwischenraumes 118, wenn nicht bereits über dem Abförderer 18 befindet. Hierdurch wird eine Beschädigung des Beschickungsförderers 16 verhindert, wie dies bereits oben beschrieben wurde. Statt einer Mehrzahl von Codiereinrichtungen innerhalb der Vorrichtung 10 zu verwenden, ist es auch möglich, eine Mehrzahl von Photoaugen anzuordnen, die den Durchgang des Stammes durch die Vorrichtung aufnehmen. Es ist darauf hin-zuweisen, daß solche Abänderungen noch in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angeführt werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung um eine solche beschreibenden Charakters handelt, und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen

Claims (12)

1. Brunette Machine Works, Ltd. New Westminster
   Britisch Columbia
   Kanada

   Vorrichtung und Verfahren zum Ablängen von Stammholz

   Patentansprüche:

   (1. Vorrichtung zum Ablängen von Stammholz, das in Richtung seiner Längsachse entlang eines Transportweges geführt ist, gekennzeichnet durch eine in die Fortbewegungsbahn des Stammes einschwenkbare Säge,(28), schwenkbare Greifer (30, 32) zur lösbaren Halterung des Stammes, eine hin- und zurückführbare Transporteinrichtung (14) für die Säge (28) sowie Greifer (30, 32) in Fortbewegungsrichtung des Stammes, eine Steuereinheit für das Einschwenken der Säge (28) in die Fortbewegungsbahn des Stammes nur dann, wenn die

   Säge die gleiche Fortbewegungsgeschwindigkeit wie der Stamm besitzt, für das Ergreifen des Stammes mittels der Greifer nur dann, wenn die Greifer die gleiche Fortbewegungsgeschwindigkeit wie der Stamm besitzen, sowie für die Freigabe des Stammes durch die Greifer nach Vollendung des Schnittes, sowie eine Einrichtung zur Beschleunigung der Säge (28) sowie der Greifer (30, 32) in Fortbewegungsrichtung des Stammes bis zu dessen Transportgeschwindigkeit und deren Rückführung entgegen der Transportrichtung des Stammes nach dessen Freigabe durch die Greifer (30, 32).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß ein Beschickungsförderer (16) zur Zuführung des Stammes sowie ein tieferliegender Abförder (18) für den Abtransport des Stammabschnittes vorgesehen ist, wobei der Stamm im Bereich des Beschickungsförderers (16) von den Greifern (30, 32) aufnehmbar und nach dem Weitertransport in Förderrichtung im Bereich des Abförderers (18) freigebbar ist, während die Säge oberhalb des Abförderers (18) in die Fortbewegungsbahn des Stammes einschwenkbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Greifer aus zwei Greiferpaaren (30, 32) bestehen, wobei auf jeder Seite der Säge (28) in Fortbewegungsrichtung des Stammes jeweils ein Paar angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein hin- und her- schiebbarer Wagen (14) vorgesehen ist, an welchem die Säge (28) und die Greifer (30, 32) gehalten sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung eine Einheit zur Bestimmung der Annäherung des Führungsendes des Stammes, eine Einheit zur Überwachung der Fortbewegung des Stammes entlang

   des Beschickungsförderers (16) und des Abförderers (18), eine Einheit zur Überwachung der Fortbewegung der Säge (28) sowie eine Einheit, mittels welcher die aufgenommenen Daten in Beziehung zueinander setzbar sind, umfaßt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einheit zur Bestimmung der Annäherung des Vorderendes des Stammes ein Photoauge (101), die Einheit zur Überwachung zur Fortbewegung des Stammes eine Codiereinrichtung (102), die am Beschickungsförderer (16) angeordnet ist, und die Einheit zur Überwachung der Fortbewegung der Säge (28) eine der Säge zugeordnete Codiereinrichtung (106) umfaßt.
7. 7. Vorrichtung nach · inem der vorangehenden Ansprüche, g e -

   kennzeichn t durch einen Beschickungsförderer zum Transport des Stammes in Richtung seiner Längsachse zur Säge hin, eine Greifereinrichtung zur Halterung des Stammes während des Sägevorganges, einen Wagen zum Transport der Säge und der Greifereinrichtung in Transportrichtung des Stammes und zurück, eine Einrichtung zum Schwenken der Säge, senkrecht zur Fortbewegung£>ahn des Stammes, unter Durchführung des Schneidvorganges, während der Wagen die Säge mit der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Stammes transportiert, sowie einen Abförderer zum Abtransport des Stammabschnittes in Fortbewegungsrichtung des Stammes.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß der Beschickungsförderer (16) in einer ersten Höhe angeordnet ist, während sich der Abförderer (18) auf einem zweiten tieferen Niveau befindet, und die Greifereinrichtung den Stamm im Bereich des Beschickungsförderers ergreift und der Wagen (14) ihn von dem Beschickungsförderer (16) zum Abförderer (18) in der Höhe des Beschickungsförderers (16) transportiert.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet , daß der Schneidvorgang durch die Säge (28) ausführbar ist, während sich der Stamm oberhalb des Abförderers (18) befindet.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß die Greifeinrichtung zwei Greiferpaare umfaßt, wobei sich ein Paar vor und ein Paar hinter der von der Säge ausgeführten Trennebene des Stammes befindet.
11. 11. Verfahren zum Ablängen von Stammholz, das in Richtung seiner Längsachse entlang eines Transportweges geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Weitertransportes des abzulängenden Stammes eine Greif-Vorrichtung und eine Säge in Transportrichtung des Stammes beschleunigt, wenn die Geschwindigkeit des Stammes, der Klemmvorrichtung und der Säge die gleiche ist, den Stamm ergreift und ihn mittels der Säge an vorbestimmter Stelle durchtrennt und die Säge nach Vollendung des Schneidvorganges in ihre Ausgangsstelle zurückschwenkt, worauf man den geschnittenen Stamm freigibt und die Klemmvorrichtung entgegen der Transportrichtung in die Ausgangsstellung für den nächsten Schneidvorgang bringt.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet , daß man den Stamm zunächst über einen im wesentlichen horizontalen Bandförderer in einer vorgegebenen Höhe zuführt und den abgetrennten Stammabschnitt über einen zweiten im wesentlichen horizontalen, tieferliegenden Bandförderer abtransportiert, wobei man den Trennvorgang abschließt, wenn sich der Stammabschnitt in Transportrichtung hinter dem ersten Förderer befindet.

    13, Verfahren nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, daß man den Trennvorgang abschließt, wenn sich der Stamtnabsehnitt oberhalb des zweiten Förderer befindet.