DE4035048C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen oder
Schlitzen eines Schnittgutes aus Holz, mit einem schmalen,
spanabhebende Elemente aufweisenden Werkzeug, insbesondere einem
Kreissägeblatt, das einen Spalt endlicher Breite im Schnittgut
anbringt, indem das Werkzeug und das Schnittgut entlang einer
Vorschubrichtung relativ zueinander bewegt werden, und mit einem
Trennelement, das in Vorschubrichtung des Schnittgutes unmittel
bar hinter den spanabhebenden Elementen angeordnet ist und ein
durch den Spalt von einem Schnittgutrest getrenntes Profilstück
aus der Spaltebene heraus vom Schnittgutrest abbiegt.
Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist aus der
WO 88/02 683 bekannt.
Bei der bekannten Vorrichtung wird vorzugsweise eine Kreissäge
mit rotierendem Kreissägeblatt verwendet. Konzentrisch zum
Kreissägeblatt ist das Trennelement in Gestalt eines konisch
zulaufenden und nicht-rotierenden Kragens angeordnet. Mit dieser
Anordnung wird erreicht, daß bspw. beim Absägen eines Seiten
bretts von einer Hauptware das Seitenbrett nach dem Passieren
der Zähne des Kreissägeblatts auf das raumfeste Trennelement
aufläuft und aus der Schnittebene heraus abgebogen wird. Auf
diese Weise wird erreicht, daß eine weitere Reibung des ab
getrennten Seitenbretts an dem umlaufenden Kreissägeblatt
verhindert wird. Dies reduziert die Wärmeentwicklung im Bereiche
des Kreissägeblatts beträchtlich.
Es hat sich nun gezeigt, daß ein auf diese Weise aus der
Spaltebene heraus abgebogenes Profilstück oder Seitenbrett sich
seitlich zu weit vom Schnittgutrest entfernt, weil das abgetrenn
te Profilstück nach dem Abbiegen wieder eine gerade Form annimmt
und dann unter einem Winkel zur Vorschubrichtung des Schnittgutes
wegläuft.
Man hat daher bei Versuchen eine Umlenkeinrichtung eingesetzt,
um das seitlich weglaufende Profilstück wieder in eine Richtung
umzubiegen, die im wesentlichen der Vorschubrichtung des Schnitt
gutes entspricht. Diese Vorgehensweise ist jedoch nicht gänzlich
unproblematisch, weil sich durch die Umlenkeinrichtung ein
erhöhter Anpreßdruck des Profilstücks am Trennelement einstellt.
Bei einem raumfesten Trennelement tritt diese lokale Überlastung
stets an derselben Stelle, nämlich an dem Auflaufpunkt des
Profilstücks, auf das Trennelement auf, so daß es dort, wie
Versuche gezeigt haben, zu Materialermüdungen kommen kann.
Aus der DE-OS 36 23 235 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Zerlegen von Baumstämmen in Holz-Fertigerzeugnisse bekannt.
Bei der Vorrichtung werden Seitenbretter von einem Baumstamm
mittels eines Messers spanlos abgespalten. Die abgespalteten
Bretter laufen unter einem Winkel vom Baumstamm fort und werden
in einem axialen Abstand vom Messer mittels einer ersten
Biegevorrichtung wieder in eine zur Vorschubrichtung des
Baumstammes parallele Richtung umgebogen. Die Bretter durchlaufen
dann eine Heizeinrichtung, bevor sie mittels einer zweiten
Biegevorrichtung wieder aufeinander zu umgebogen werden.
Die bekannte Vorrichtung weist damit eine Umlenkeinrichtung
auf, die in Vorschubrichtung des Schnittgutes in einem ersten
Abstand von dem Trennelement, nämlich dem Messer, angeordnet
ist und eine Kraft auf die von der Spaltebene abgewandte
Oberfläche des Profilstücks ausübt. Diese Kraft ist erforderlich,
um das vom Messer weglaufende abgespaltene Seitenbrett in der
genannten Weise umzubiegen. Aus der DE-OS 36 23 235 ist indes
nicht zu entnehmen, ob und in ggf. welcher Weise die genannten
Mittel zum Umbiegen des weglaufenden Seitenbretts einen Einfluß
auf den Druck haben, den dieses weglaufende Seitenbrett auf
die Schneide des Messers ausübt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine
geordnete Weiterführung der abgetrennten Profilstücke in
Vorschubrichtung des Schnittgutes möglich ist, ohne daß dies
zu einer mechanischen Überlastung des Trennelementes führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
- - eine Umlenkeinrichtung, die in Vorschubrichtung des Schnittgutes in einem ersten Abstand von dem Trenn element angeordnet ist und eine Kraft auf die von der Spaltebene abgewandte Oberfläche des Profilstücks ausübt, und
- - eine Abstützeinrichtung, die in einem zweiten Abstand von dem Trennelement angeordnet ist, der kleiner als der erste Abstand ist, und die eine Kraft auf die der Spaltebene zugewandte Oberfläche des Profilstücks ausübt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
heben sich die von der Abstützeinrichtung einerseits und der
Umlenkeinrichtung andererseits auf das Profilstück relativ zum
Trennelement ausgeübten Drehmomente im wesentlichen gegenseitig
auf.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die lokale Belastung am
Trennelement auf den Betrag reduziert werden kann, der gerade
noch unvermeidbar ist, um das Profilstück aus der Spaltebene
heraus abzubiegen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß die Abstützeinrichtung einen Rollengang umfaßt, der
unmittelbar in Vorschubrichtung des Schnittgutes hinter dem
Trennelement angeordnet ist und das Profilstück senkrecht zur
Vorschubrichtung entlang einer Bahn führt, die der natürlichen
Abbiegung des Profilstücks am Trennelement in Abwesenheit der
Umlenkeinrichtung und der Abstützeinrichtung entspricht.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der stromaufwärts von
Umlenkeinrichtung und Abstützeinrichtung befindliche Bereich
des Profilstücks gänzlich kräftefrei, bezogen auf die Kräfte
ist, die von der Umlenkeinrichtung und der Abstützeinrichtung
auf das Profilstück ausgeübt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, durch
eine Vorrichtung mit einer Kreissäge zum Ab
trennen eines Seitenbretts von einer Hauptware;
Fig. 2 eine Vorrichtung ähnlich Fig. 1, jedoch mit sämt
lichen Merkmalen der Erfindung.
In den Figuren bezeichnet 10 insgesamt ein Schnittgut, im
dargestellten Ausführungsbeispiel ein Profilholz, also bspw.
einen Baumstamm oder ein bereits an seiner Oberfläche bear
beitetes Model. Mittels der dargestellten Vorrichtung soll
entlang einer Spaltebene 11 ein Profilstück 12, im dargestellten
Beispielsfall also ein Seitenbrett, vom Schnittgutrest 13, im
Beispielsfall als der verbleibenden Hauptware, abgetrennt werden.
Zu diesem Zwecke ist ein um eine Achse 14 rotierendes Kreis
sägeblatt 15 vorgesehen, das sich in der Spaltebene 11 befindet.
Um das rotierende Kreissägeblatt 15 herum ist ein raumfestes
Trennelement 20 von flachkonischer Gestalt, relativ zur Achse
14, angeordnet. Auf der Einlaufseite des Kreissägeblatts 15
hat das Trennelement 20 eine konische Anlauffläche 21, die
einem Anlagebereich oder Anlagepunkt 22 des auflaufenden
Profilstücks 12 entspricht.
Infolge der konischen Gestaltung des Trennelementes 20 wird
das abgetrennte Profilstück 12 aus der Spaltebene 11 heraus
abgebogen, wie mit einem ersten Verlauf 25 in Fig. 1 strich
punktiert dargestellt ist.
Der in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnete erste Verlauf 25
hat den Nachteil, daß das abgetrennte Profilstück 12 in schräger
Richtung vom Schnittgutrest 13 wegläuft.
Man kann daher, um einen nicht-weglaufenden zweiten Verlauf
26 zu erreichen, der in Fig. 1 durchgezogen dargestellt ist,
eine Umlenkeinrichtung verwenden. Diese Umlenkeinrichtung kann
z. B. aus einer Umlenkrolle 27 bestehen, die um eine Achse 28
drehbar ist und auf einem vorderen Abschnitt 29 des abgetrennten
und abgebogenen Profilstücks 12 aufliegt. Die Umlenkrolle 27
übt damit eine Kraft F auf den vorderen Abschnitt 29 des
Profilstücks 12 aus, die zur Spaltebene 11 hin gerichtet ist.
Im dargestellten Beispielsfall befindet sich das Kreissägeblatt
15 an einer raumfesten Kreissäge. Infolgedessen muß das Schnitt
gut 10 vorgeschoben werden, und zwar in der mit einem Pfeil
angedeuteten Vorschubrichtung 30 entlang der Spaltebene 11.
Mit der dargestellten und erläuterten Umlenkeinrichtung wird
nun erreicht, daß der vordere Abschnitt 29 sich ebenfalls im
wesentlichen in der Richtung 30 vorwärtsbewegt, also parallel
zum vorgeschobenen Schnittgutrest 13 bewegt wird.
Wie man nun aus Fig. 1 leicht erkennen kann, hat die Umlenk
einrichtung auch die Wirkung eines Hebels. Betrachtet man nämlich
in abstrahierender Betrachtungsweise das abgetrennte und
abgebogene Profilstück 12 als Hebel und den Eingriffspunkt des
Kreissägeblatts 15 am Schnittgut 10 als Gelenk, so wirkt die
Kraft F der Umlenkrolle 27 relativ zu diesem Drehpunkt über
einen Hebelarm L, der dem Abstand der Achse 28 vom Eingriffspunkt
des Kreissägeblatts 15 in der Richtung 30 entspricht. Anderer
seits hat der Anlagepunkt oder Anlagebereich 22 nur einen sehr
kleinen Abstand l von diesem Eingriffspunkt. Es entsteht somit
ein zweiarmiger Hebel, bei dem die Umlenkkraft F über das sehr
große Verhältnis L/l in eine zusätzliche Kraft umgesetzt wird,
die im Anlagebereich 22 zwischen Profilstück 12 und Trennelement
20 wirkt. Die Umlenkeinrichtung hat daher, mit anderen Worten,
eine zusätzliche Belastung des Anlagebereiches 22 auf dem
Trennelement 20 zur Folge. Wenn das Trennelement 20 nicht
rotierend und damit raumfest angeordnet ist, tritt diese
Überlastung stets auf demselben Oberflächenbereich des Trenn
elementes 20 auf, mit der Folge, daß es dort zu einer Überhitzung
und damit Materialermüdung, verbunden mit einer erhöhten
Materialabtragung, kommen kann.
Um diesen Nachteilen zu begegnen, wird gemäß Fig. 2 eine
zusätzliche Abstützeinrichtung vorgesehen. Bei der Darstellung
der Fig. 2 sind im Vergleich zu Fig. 1 gleiche Elemente mit
denselben Bezugszeichen versehen.
Man erkennt, daß unmittelbar stromabwärts des Trennelementes
20 ein Rollengang 40 mit ersten Rollen 41 und zweiten Rollen
42, 42′ vorgesehen ist, durch den das abgebogene Profilstück
12 hindurchläuft. Nach Durchlaufen des Rollenganges 40 gelangt
das Profilstück 12 wiederum in den Bereich einer Umlenkeinrich
tung mit einer Umlenkrolle 27′, die um eine Achse 28′ drehbar
ist.
Betrachtet man zunächst nur die Umlenkrolle 27′ und die zweiten
Rollen 42 und 42′, so ist leicht einsehbar, daß die Umlenkrolle
27′ eine Kraft F1 auf das Profilstück 12 ausübt, und zwar auf
dessen Oberfläche 44, die von der Spaltebene 11 abgewandt ist.
Im Gegensatz dazu übt die untere Rolle 42′ eine Kraft F2 auf
das Profilstück 12 auf, und zwar auf eine Oberfläche 45, die
zur Spaltebene 11 hin gewandt ist.
Nimmt man an, daß in Vorschubrichtung 30 der Angriffspunkt der
Kraft F1 um die Länge L1 vom Anlagebereich 22 des Profilstücks
12 am Trennelement 20 entfernt ist, und daß die entsprechende
Entfernung L₂ für den Angriffspunkt der Kraft F2 am Profilstück
12 gilt, so ist leicht einzusehen, daß durch einstellende Kräfte
F1 und F2 eine Entlastung des Trennelementes 20 im Anlagebereich
22 möglich ist. Wenn bspw. die Kraft F2 so eingestellt wird,
daß das wirksame Drehmoment um den Anlagebereich 22 gerade
entgegengesetzt so groß ist, wie das von der Kraft F1 ausgeübte
Drehmoment, so würde die Rolle 42′ die Wirkung der Umlenkrolle
27′ auf das Trennelement 20 gerade kompensieren.
Wichtig ist dabei ferner, daß über die Abstützeinrichtung 40
bis 42 lediglich eine Rollreibung auf das Profilstück 12 ausgeübt
wird, so daß die Entlastung des Anlagebereichs 22 eine effektive
Verminderung der Gesamtreibung mit sich bringt.
Der erste Rollengang 40 ist dabei so angeordnet, daß die von
ihm definierte Bewegungsbahn des Profilstücks 12 gerade der
natürlichen Biegelinie des Profilstücks 12 nach dem Abbiegen
im Anlagebereich 22 entspricht. Wenn das so ist, verläßt das
Profilstück 12 den Rollengang 40 vollkommen kräftefrei, so daß
eine Kraft, die stromabwärts des ersten Rollengangs 40 im
wesentlichen radial auf das Profilstück 12 einwirkt, keine
Auswirkung auf den Abschnitt des Profilstücks 12 hat, der sich
noch stromaufwärts des ersten Rollengangs 40 befindet.
Aus den vorstehenden Ausführungen wird klar, daß die ersten
Rollen 41 und die zweiten Rollen 42, 42′ jeweils einzeln, aber
auch in Kombination miteinander verwendet werden können.
Es versteht sich, daß die darstellende Fig. 1 und 2 der
besseren Übersichtlichkeit und Verständlichkeit halber nur
äußerst schematisch zu verstehen sind und die tatsächlichen
Größenverhältnisse nicht wiedergeben. Im Einzelfall muß die
Anordnung und Anzahl der Umlenk- und Abstützrollen von Fall
zu Fall festgelegt werden, wobei sich die Art des Schnittgutes,
d. h. der zu bearbeitende Werkstoff bzw. Holzart, ebenso auswirken
können wie die Dicke des abzutrennenden Profilstücks.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Trennen oder Schlitzen eines Schnittgutes
(10) aus Holz, mit einem schmalen, spanabhebende Elemente
aufweisenden Werkzeug, insbesondere einem Kreissägeblatt
(15), das einen Spalt endlicher Breite im Schnittgut (10)
anbringt, indem das Werkzeug und das Schnittgut (10) entlang
einer Vorschubrichtung (30) relativ zueinander bewegt
werden, und mit einem Trennelement (20), das in Vorschub
richtung (30) des Schnittgutes (10) unmittelbar hinter
den spanabhebenden Elementen angeordnet ist und ein durch
den Spalt von einem Schnittgutrest (13) getrenntes Profil
stück (12) aus der Spaltebene (11) heraus vom Schnittgutrest
(13) abbiegt, gekennzeichnet durch
- - eine Umlenkeinrichtung (27, 28), die in Vorschub richtung (30) des Schnittgutes (10) in einem ersten Abstand (L1) von dem Trennelement (20) angeordnet ist und eine Kraft (F1) auf die von der Spaltebene (11) abgewandte Oberfläche (44) des Profilstücks (12) ausübt, und
- - eine Abstützeinrichtung (40 bis 42), die in einem zweiten Abstand (L2) von dem Trennelement (20) angeordnet ist, der kleiner als der erste Abstand (L1) ist und die eine Kraft (F2) auf die der Spaltebene (11) zugewandte Oberfläche (45) des Profilstücks (12) ausübt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abstützeinrichtung (40 bis 42) unter Rollreibung am
Profilstück (12) anliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Abstützeinrichtung (40 bis 42) einerseits
und der Umlenkeinrichtung (27, 28) andererseits auf das
Profilstück (12) relativ zum Trennelement (20) ausgeübten
Drehmomente sich im wesentlichen gegenseitig aufheben.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung (40
bis 42) einen Rollengang (40) umfaßt, der unmittelbar in
Vorschubrichtung (30) des Schnittgutes (10) hinter dem
Trennelement (20) angeordnet ist und das Profilstück (12)
senkrecht zur Vorschubrichtung (30) entlang einer Bahn
führt, die der natürlichen Abbiegung des Profilstücks (12)
am Trennelement (20) in Abwesenheit der Umlenkeinrichtung
(27, 28) und der Abstützeinrichtung (40 bis 42) entspricht.
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