DE4316472A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Holzerzeugnissen aus Stammholz - Google Patents
Vorrichtung zum Herstellen von Holzerzeugnissen aus StammholzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Herstellen von Holzerzeugnissen aus Stammholz mit
Vorschubmitteln zur Aufnahme eines Baumstammes, die
zusammen mit dem Baumstamm entlang einer im
wesentlichen in Längsrichtung des Baumstammes
verlaufenden Vorschubbahn bewegbar sind, welche eine
Bearbeitungsstrecke mit einer Folge von an dieser
angeordneten Werkzeugen einschließt, die mit einem
entlang der Bearbeitungsstrecke bewegten Baumstamm
verwendbares Vorschubmittel in spezieller Ausführung.
Allgemein bekannt aus der älteren Sägewerkstechnik
sind Sägegatter wie auch Bandsägen, bei denen ein
Baumstamm zum Aufteilen des Stammes in eine Folge
von Brettern auf einem Wagen positioniert gegen ein
umlaufendes Sägeblatt bewegt wird. Der Wagen ist
dabei vor- und zurückbewegbar und es kann bei jeder
Vorwärtsbewegung nur ein Schnitt ausgeführt werden.
Diese ältere Technik wird jedoch weitgehend
verlassen, um der moderneren Zerspanungs- und
Profiliertechnik Platz zu machen.
In Anlagen, die von der Profiliertechnik Gebrauch
machen, wird ein Baumstamm im allgemeinen in einem
einzigen Durchgang bis zum angestrebten
Holzerzeugnis bearbeitet, indem der Stamm
beispielsweise zuerst entlang seiner Seiten
angeflacht, dann waldrandige Ecken ausgefräst,
Seitenbretter abgetrennt und das sich so ergebende
Kantholz ggf. noch in weitere Holzerzeugnisse wie
Bretter und Balken aufgeteilt wird. Solche Anlagen
arbeiten im allgemeinen fast vollautomatisch und
sind für einen relativ hohen Durchsatz ausgelegt.
Der Vorschub der Baumstämme durch solche Anlagen
erfolgt weitgehend durch stationär angeordnete
Vorschubrollenpaare, teilweise auch unterstützt
durch Förderer mit entsprechenden Mitnehmern. Der
Werkzeugeingriff erfolgt in der Regel gleichzeitig
von gegenüberliegenden Seiten.
Diese modernen Profilieranlagen haben für kleine
produktionsmengen nicht nur den Nachteil, daß sie
einen sehr hohen Investitionskostenaufwand
erfordern, sie arbeiten meist auch mit einem
festgelegten Prinzip zur Positionierung und
Ausrichtung eines aufzuarbeitenden Baumstammes bei
dessen Einführen in die Anlage. So bemüht man sich
im allgemeinen, die Stämme in Richtung ihrer
zentralen Achse auszurichten, wobei die Spaner zum
Anflachen des Baumstammes wegen der Abholzigkeit
(Konizität) der Stämme umso mehr Material abspanen
müssen, je weiter sie mit dem unteren Ende eines
Baumstammes in Eingriff gelangen.
Insbesondere in südamerikanischen Ländern entastet
man den unteren Stammbereich eines Baumes bereits in
jungen Jahren, so daß das weitere Dickenwachstum des
Stammes astfrei erfolgt und sich daher das beste,
astfreie Holz des Baumstammes bei seiner späteren
Verwertung im Außenbereich des Stammes befindet,
während der Kern noch die Äste aus jungen Jahren
enthält.
Es ist daher in südamerikanischen Ländern üblich,
aus Qualitätsgründen beginnend von nur einer
Außenseite des Stammes Holzware nicht parallel zur
zentralen Achse des Stammes, sondern parallel zu
dieser äußeren Mantellinie abzutrennen. Moderne
Profilieranlagen sind auf diese Arbeitsweise nicht
ohne weiteres eingerichtet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Herstellen von Holzerzeugnissen aus
Stammholz zu schaffen, die einerseits von der
modernen Profiliertechnik Gebrauch macht,
andererseits für kleinere Unternehmen und kleinere
Durchsatzmengen investitionskostengünstig ist und
überdies auch eine Arbeitsweise zuläßt, bei der ein
Holzstamm von einer Seite oder auch mehreren Seiten
her im wesentlichen jeweils parallel zur äußeren
Mantellinie aufgearbeitet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß grundsätzlich
durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Aus der US-A-3 457 978 ist zwar bereits eine
Profilieranlage bekannt, bei der ein auf einem
entlang einer Bahn bewegbaren Transportmittel fest
eingespannter Baumstamm nacheinander an mehreren
Bearbeitungsstationen vorbeigeführt wird, der Sinn
der vorbekannten Anlage ist aber, eine zentrale
Endprodukt- und Abfallerfassungsmöglichkeit zu
realisieren, weswegen die Bahn in einer Art
geschlossenem Kreis um die Erfassungseinrichtungen
herumgeführt ist. Dadurch ergibt sich insgesamt eine
äußerst investitionsaufwendige Anordnung. Die Anlage
enthält so viele Bearbeitungsstationen wie
Bearbeitungsschritte erforderlich sind und ist somit
für einen kontinuierlichen Durchlauf des Stammholzes
vorgesehen. Sie hat auch keine Möglichkeiten, einen
Baumstamm abweichend von seiner Achsrichtung
einzuspannen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die
Erfindung eine allgemein gradlinig begrenzte
Vorschubbahn vor, entlang der das einen Baumstamm
tragende Vorschubmittel vor- und zurückbewegbar ist.
An einem als Bearbeitungsstrecke bezeichneten
Abschnitt sind an der Vorschubbahn von
Antriebseinheiten getragene Werkzeuge vorgesehen,
die wahlweise mit einem vorbeibewegten Baumstamm in
Eingriff gebracht werden können, indem sie zwischen
einer Bearbeitungsstellung an der
Bearbeitungsstrecke und einer von dieser entfernten
Ruhestellung hin- und herbewegbar sind.
Die Vorschubmittel sind vorzugsweise als ein
gleisgebundener Wagen ausgebildet, welcher mit einer
Einspanneinrichtung für einen Baumstamm versehen
ist. Diese Einspanneinrichtung ist vorzugsweise so
gestaltet, daß sie mindestens zwei voneinander
beabstandete Einspannmittel aufweist, die von einer
Seite des Baumstammes her und im wesentlichen auf
dieser Seite, bezogen auf die Achse des Baumstammes,
den Baumstamm in einer Weise klammerartig von oben
und unten greifen, daß die andere Längsseite des
Baumstammes ungehindert für den Eingriff der
Bearbeitungswerkzeuge zur Verfügung steht. Diese
sind dementsprechend vorzugsweise ausschließlich nur
an einer Seite der Vorschubbahn angeordnet, und zwar
an derjenigen Seite, an der ein eingespannter
Baumstamm für einen Bearbeitungseingriff frei ist.
Die Vorrichtung ist für eine Arbeitsweise
ausgebildet, bei der nach Vorbeiführen an einem
Werkzeug oder einer Folge von in Arbeitsstellung
befindlichen Werkzeugen der Baumstamm mittels des
Vorschubwagens wieder entlang der Vorschubbahn
zurückgeführt wird, um dann bei erneutem Vorschub
mit einem anderen in Arbeitsstellung gebrachten
Werkzeug oder erneut für weiteres Abarbeiten mit der
gleichen Folge von Werkzeugen in Eingriff gebracht
zu werden. Auf diese Weise wird ein Baumstamm durch
aufeinanderfolgende Einzeldurchgänge durch die
Bearbeitungsstrecke vom einer Seite her zunehmend
weiter bearbeitet bzw. in Holzerzeugnisse
aufgearbeitet. Das schließt natürlich nicht aus, daß
ein Baumstamm nach einer gewissen einseitigen
Abarbeitung auf dem Vorschubwagen gedreht oder
anders eingespannt wird, um dann von einer anderen
Seite bearbeitet zu werden.
Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise der
Vorrichtung gestattet es, jeden Werkzeugtyp
grundsätzlich nur einmal, d. h. an einer
Antriebseinheit vorzusehen. Dies bedeutet nicht, daß
eine Antriebseinheit immer nur mit einem einzigen
Werkzeug eines bestimmten Typs ausgerüstet sein
darf, bei den meisten Werkzeugen ist es vielmehr
üblich, sie paarweise anzuordnen, damit sie
gleichzeitig von oben und unten an der zu
bearbeitenden Seite des Baumstammes angreifen
können. So wird beispielsweise ein Trennschnitt zum
Abtrennen eines Brettes im allgemeinen durch zwei
versetzt angeordnete Kreissägeblätter gleichzeitig
von oben und unten ausgeführt, wobei die
Kreissägeblätter sich in ihrer Eindringtiefe
überlappen. Entsprechendes gilt für Eckenfräser zum
Freilegen eines Seitenbrettes. Hierfür ist es
erforderlich, eine obere und eine untere Ecke
auszufräsen, was im allgemeinen auch mit
spiegelbildlichen Werkzeugen gleichzeitig
vorgenommen wird. Der Umstand, daß jeder Werkzeugtyp
(einzeln oder paarweise) wegen der wiederholbaren
Durchgangsmöglichkeit des Baumstammes durch die
Vorrichtung jeweils nur einmal vorgesehen zu werden
braucht, reduziert die erforderlichen
Investitionskosten erheblich. Dennoch weist die
Vorrichtung eine hohe Bearbeitungsflexibilität auf,
da die einzelnen Werkzeuge beliebig oft und in
beliebig geänderter Einstellung bei erneuten
Bearbeitungsdurchgängen immer wieder mit dem
Holzstamm in Bearbeitungseingriff gebracht werden
können. So wird auch bei geringen Investitionskosten
eine Bearbeitung des Holzes mit unterschiedlichen,
modernen und dem jeweils erforderlichen
Arbeitsschritt angepaßten Werkzeugen ermöglicht.
Für den wiederholten Durchgang eines Baumstammes
durch die Bearbeitungsstrecke ist es erforderlich,
ihn als zwischenschritt mittels der Vorschubmittel
wieder in die Ausgangsposition zurückzuführen.
Hierbei könnte der Baumstamm mit in Arbeitsstellung
befindlichen Werkzeugeinheiten kollidieren. Durch
die Möglichkeit, jede Werkzeug- oder Antriebseinheit
in Ruhestellung zu verfahren, könnte der Rückweg für
die Vorschubmittel zwar freigemacht werden, eine
solche Lösung wäre jedoch zumindest dann
unpraktisch, wenn für jeden erneuten Durchgang eine
bestimmte Werkzeugfolge in Eingriff gebracht werden
soll. In bevorzugter Ausführung ist daher die
Einspanneinrichtung auf den Vorschubmitteln derart
ausgebildet, daß sie als Ganzes quer zur
Vorschubrichtung auf den Vorschubmitteln verfahrbar
ist. Dies kann gewünschtenfalls durch eine
automatische Steuerung erfolgen. So kann die
Einspanneinrichtung nach Durchgang der
Vorschubmittel durch die Bearbeitungsstrecke für den
Rückweg entlang der Bearbeitungsstrecke in einer den
Werkzeugen abgewandten Richtung quer auf den
Vorschubmitteln verschoben werden, um bei Erreichen
der Ausgangsposition für einen erneuten
Bearbeitungsdurchgang von Hand oder automatisch
gesteuert in die richtige Stellung für den nächsten
Werkzeugeingriff gebracht zu werden.
Um einen Baumstamm in einer gewünschten Position auf
den Vorschubmitteln einspannen zu können, ist es
jedoch zweckmäßig, daß die Einspannmittel der
Einspanneinrichtung sowohl in ihrer Höhenlage wie
auch in ihrer Horizontalausrichtung quer zur
Vorschubbahn zumindest relativ zueinander
verstellbar ausgeführt sind. Soll die Bearbeitung
eines Baumstammes parallel zu einer seiner
Außenmantellinien vorgenommen werden, muß die Achse
des Baumstammes unter einem spitzen Winkel zur
Vorschubrichtung verlaufen, was eine entsprechende
Positionierung der Einspannmittel erfordert.
Eine Verstellbarkeit der Einspanneinrichtung auf
einem Transportwagen in einer im wesentlichen
horizontalen Ebene ist bereits von Vorschubwagen bei
herkömmlichen Bandsägen bekannt. Neu bei der
vorliegenden Erfindung ist die Verstellbarkeit der
Einspanneinrichtung auf einem Vorschubwagen in einer
vertikalen Ebene, wobei es im wesentlichen darauf
ankommt, die Achse eines eingespannten Baumstammes
in einer vertikalen Ebene kippen zu können. Dies ist
wichtig, um die Lage der Längsschnittfläche des
Stammes in Bezug auf die Eingriffsbahnen der
Eckenfräser, die ein abzutrennendes Brett begrenzen,
so festlegen zu können, daß sich eine optimale
Flächenausnutzung des Stammes in seiner
Längsschnittebene ergibt.
Um eine entsprechende Einstellung des Stammes auf
dem Transportwagen vornehmen zu können, ist in
bevorzugter Ausführungsform der Erfindung am Eingang
der Bearbeitungsstrecke eine an sich bekannte
elektronische Meßeinrichtung vorgesehen, mit der auf
dem Vorschubwagen die Position des Baumstammes
vermessen werden kann, um aufgrund des
Vermessungsergebnisses dessen Position für eine
optimale Holzausnutzung zu korrigieren.
Auch wenn bei herkömmlichen Bandsägenanlagen die
Ausrichtung des Baumstammes in einer vertikalen
Ebene für die Holzausnutzung ohne Belang ist, weil
hier beim Abtrennen eines Brettes von einem
Baumstamm keine seitliche Begrenzung des Brettes
vorgenommen wird und sich die Frage der optimalen
Flächenausnutzung des waldrandigen Brettes erst bei
dessen anschließendem Besäumen stellt, so ist der
erfindungsgemäße Vorschubwagen dennoch auch bei
herkömmlichen Bandsägeeinrichtungen aus folgenden
Gründen vorteilhaft einzusetzen: Bandsägeblätter
neigen zum Flattern. Aus diesem Grunde werden am
Sägeblatt vertikal verschiebbare
Führungseinrichtungen vorgesehen, die jeweils von
oben und unten möglichst nahe an den in Arbeit
befindlichen Stamm herangefahren werden. Dies kann
während der Bearbeitung eines Stammes automatisch in
einer Weise geschehen, daß die Führungseinrichtungen
der Stammkontour im wesentlichen folgen. Ist der
Stamm krumm oder liegt er in seiner Höhenausrichtung
geneigt auf dem Vorschubwagen, erhöht sich die
Nachstellbarkeit der Sägebandführungen. Bei
Verwendung eines erfindungsgemäßen Vorschubwagens,
gegebenenfalls in Verbindung mit einer
elektronischen Stammvermessungseinrichtung, kann der
Stamm in seiner Horizontallage auf dem Wagen derart
ausgerichtet werden, daß die Nachstellbewegungen der
Sägebandführungen auf ein Minimum reduziert werden.
Bei Vorsehen von nur zwei beabstandeten
Einspannmitteln für einen Baumstamm auf dem
Transportwagen wäre es prinzipiell ausreichend,
eines der Einspannmittel quer- und höhenbeweglich
oder das eine Einspannmittel querbeweglich und das
andere Einspannmittel höhenbeweglich auf dem
Vorschubwagen anzuordnen. Zum sicheren Halten,
insbesondere eines schwereren Baumstammes, ist es
jedoch zweckmäßig, mehr als zwei Einspannmittel
vorzusehen, wobei eine abgestimmte Verstellbarkeit
aller Einspannmittel vorgesehen werden müßte, was
erhöhten technischen Aufwand erfordert.
Da es im wesentlichen nur auf das Kippen der Achse
eines Baumstammes in horizontaler und/oder
vertikaler Richtung ankommt, ist der Vorschubwagen
in bevorzugter Ausführungsform derart ausgebildet,
daß die gesamte Einspanneinrichtung so auf dem
Vorschubwagen gelagert ist, daß sie zumindest um
eine horizontale Achse kippbar ist. Dies kann derart
realisiert sein, daß alle Einspannmittel auf einem
gemeinsamen Grundrahmen angeordnet sind, die in Form
einer Wippe um eine quer zur Vorschubrichtung
verlaufende horizontale Achse auf dem Vorschubwagen
verschwenkbar ist.
Eine entsprechende Ausbildung mit einer senkrechten
Drehachse läßt sich zusätzlich zu einer parallelen
Querverfahrbarkeit der Einspanneinrichtung auch für
das Verschwenken eines Baumstammes in einer
horizontalen Ebene vorsehen.
Am Vorschubwagen können zusätzlich Mittel vorgesehen
sein, mit denen sich der Baumstamm nach Lösen der
Einspannmittel drehen und in einer geänderten
Bearbeitungsstellung wieder einspannen läßt.
An der Bearbeitungsstrecke der erfindungsgemäßen
Gesamtvorrichtung sind die die Werkzeuge tragenden
Antriebseinheiten zweckmäßigerweise derart
angeordnet, daß sie dicht bzw. lückenlos aufeinander
folgen. Vorteilhaft kann es sein, die
Antriebseinheiten bezüglich ihrer Sockelmaße oder
ihrer verfahrbaren Führung in Modulbauweise zu
standardisieren, daß sie wahlweise in
unterschiedlichen Positionen an der
Bearbeitungsstrecke installiert werden bzw.
ausgetauscht werden können.
Eine sinnvolle Anordnungsfolge besteht darin, daß
die erste Antriebseinheit mit ein oder zwei
Spanerköpfen zum Anflachen der Außenseite eines
Baumstammes, die zweite Antriebseinheit mit zwei,
vorzugsweise um senkrechte Wellen rotierbaren
Eckenfräsern versehen ist, die von oben und unten
baumrandige Ecken ausfräsen können, und die dritte
Antriebseinheit mit zwei um horizontale Wellen
rotierbaren, in Vorschubrichtung etwas versetzt
zueinander angeordneten Kreissägeblättern, die durch
einen senkrechten Schnitt ein Brett vom Stamm
abtrennen können. Bei einem ersten Durchgang des
Baumstammes durch die Bearbeitungsstrecke können
alle drei Antriebseinheiten in Arbeitsposition sein.
Für einen zweiten Durchgang wird die erste
Antriebseinheit mit den Spanern in Ruhestellung
gebracht, die Eckenfräser etwas auseinandergefahren
und die Einspanneinrichtung auf den Vorschubmitteln
etwas dichter an die Werkzeuge gefahren, um in einem
ähnlichen Bearbeitungsgang dann ein zweites Brett
vom Stamm abzutrennen. Dies kann sich wiederholen.
Es ist natürlich auch möglich, unter Beibehaltung
der Werkzeugeinstellung den Stamm vor dem nächsten
Durchgang auf dem Vorschubwagen zu drehen, um ein
entsprechendes Brett beispielsweise in einer um 90°
gedrehten Position des Stammes oder an dessen
gegenüberliegender Seite freizulegen und abzutrennen.
Eine für Trennsägen vorgesehene Antriebseinheit kann
auch mit Sägewellen ausgerüstet sein, die zur
Aufnahme mehrerer in wählbarem gegenseitigen Abstand
anordenbarer Sägeblätter zum Abtrennen von
gleichzeitig mehreren Brettern eingerichtet sind.
Solche Ausführungen sind bekannt.
Nach der erfindungsgemäßen Konzeption der
Vorrichtung ist es aber auch möglich, bei einem
Durchgang des Baumstammes durch die
Bearbeitungsstrecke nur eine Antriebseinheit in
Arbeitsstellung zu bringen, um beim nächsten
Durchgang eine andere auszuwählen.
Bezüglich der Vielfalt der einzelnen Werkzeugtypen
ist es durchaus auch möglich, eine Werkzeugeinheit
mit einem stationären Messer vorzusehen, um beim
Vorbeibewegen des Baumstammes an dem Messer vom
Stamm ein dünnes Brett spanlos abzutrennen. Da ein
solches Messer keines eigenen Antriebes bedarf,
steht hier der Ausdruck "Werkzeugeinheit"
stellvertretend für Antriebseinheit. Auch die mit
einem Messer versehene Werkzeugeinheit soll
entsprechend den anderen Antriebseinheiten zwischen
einer Arbeits- und einer Ruhestellung hin- und
herbewegbar sein.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen im einzelnen erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine Kompaktanlage zum Herstellen von
Holzerzeugnissen aus Stammholz in
schematischer Seitenansicht,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Anlage
nach Fig. 2,
Fig. 3 eine Draufsicht entsprechend Fig. 2, bei der
sich der Vorschubwagen für das Stammholz in
der Bearbeitungsstrecke befindet,
Fig. 4 eine schematische Stirnseitenansicht gegen
die Schnittlinie A-A in Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Stirnseitenansicht gegen
die Schnittlinie B-B in Fig. 3,
Fig. 6 eine schematische Stirnseitenansicht gegen
die Schnittlinie C-C in Fig. 3,
Fig. 7 eine schematische Stirnseitenansicht gegen
die Schnittlinie D-D in Fig. 3, und
Fig. 8 eine andere Ausführungsform eines
Vorschubwagens.
Die in Fig. 1 in schematischer Seitenansicht und in
Fig. 2 in schematischer Draufsicht dargestellte
Kompaktanlage zum Herstellen von Holzerzeugnissen
aus Stammholz weist eine Vorschubbahn 2 auf, die im
Ausführungsbeispiel als ein geradliniger
Gleisschienenabschnitt ausgebildet ist. Auf diesem
Gleisschienenabschnitt 3 ist ein Vorschubwagen 4 hin
und zurück verfahrbar angeordnet, der zur Aufnahme
eines zu bearbeitenden Baumstammes 6 vorgesehen ist.
Ein Teil der Vorschubbahn 2 bildet eine
Bearbeitungsstrecke 8, entlang der seitlich von der
Vorschubbahn 2 eine Folge von Antriebs- bzw.
Bearbeitungseinheiten 10-16 angeordnet ist, die auf
ihrer der Vorschubbahn 2 zugewandten Vorderseite mit
unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen bestückt
sind. Die einzelnen Antriebseinheiten sind quer zur
Richtung der Vorschubbahn 2 einzeln zwischen einer
Arbeitsstellung an der Vorschubbahn und einer von
der Vorschubbahn entfernten Ruhestellung verfahrbar
sind, was in Fig. 2 schematisch durch Pfeile 18
angedeutet ist. In der Darstellung der Fig. 2
befinden sich alle Antriebseinheiten in
Arbeitsstellung.
Im Ausführungsbeispiel ist die in Vorschubrichtung
des Vorschubwagens 4 zuerst angeordnete
Antriebseinheit 10 mit zwei Zerspanungsköpfen 20
versehen, die in horizontaler Richtung zueinander
versetzt und in ihren Arbeitsbereichen in vertikaler
Richtung überlappend angeordnet sind. Solche
Zerspanungsköpfe sind bekannt und dienen dem
Anflachen einer Seite des Baumstammes, wobei das
abgearbeitete Holzmaterial in Form von
Hackschnitzeln anfällt. Die nächste Antriebseinheit
12 ist mit zwei vertikal übereinander angeordneten
Eckenfräsern 22 ausgerüstet, die um vertikale Wellen
rotierbar sind. Die beiden Fräser sind in ihrem
Abstand relativ zueinander verstellbar. Sie dienen
dazu, im Holzstamm zwei Eckbereiche auszufräsen, die
die Schmalseiten eines nachfolgend abzutrennenden
Seitenbrettes freilegen. Die Eckenfräser sind an
ihrem Umfang mit (nicht dargestellten) Hackmessern
versehen, mit denen auch das ausgearbeitete
Eckenmaterial in Hackschnitzel überführt werden
kann. Sie können zusätzlich an ihren einander
zugewandten Seiten noch ein Feinbearbeitungswerkzeug
aufweisen, mit dem die Seitenkanten des freigelegten
Brettes unmittelbar eine Fein- oder
Sägeschnittbearbeitung erfahren. Auch diese
Werkzeugausbildung und -anordnung ist bekannt.
Die Antriebseinheit 14 ist mit zwei
Kreissägeblättern 24 versehen, die ebenfalls in
horizontaler Richtung versetzt und in ihren
Eingriffsbereichen vertikal leicht überlappend
angeordnet sind, damit ein vom Stamm abzutrennenden
Seitenbrett vollständig gelöst wird. Die Wellen der
Kreissägeblätter können auf bekannte Art und Weise
auch mit mehreren im Abstand voneinander
positionierten Kreissägeblättern versehen sein, um
gleichzeitig mehrere Seitenbretter abzutrennen. Die
letzte antriebslose und daher als
Bearbeitungseinheit 16 bezeichnete Einheit trägt ein
stationäres Schneidmesser 26, mit dem durch reines
Schneiden ein Seitenbrett von einem vorbeibewegten
Baumstamm abgetrennt werden kann.
Der Vorschubwagen 4 ist mit einer
Einspanneinrichtung für einen Baumstamm versehen,
die insgesamt mit der Bezugsziffer 28 bezeichnet
ist. Die Einspanneinrichtung 28 weist einen
Grundrahmen 30 auf, der auf dem mit Rädern 32
versehenen Chassis 34 in einer Richtung quer zur
Vorschubbahn verfahrbar ist, was durch die Pfeile 36
in Fig. 2 angedeutet ist. Die Querverstellbarkeit
des Grundrahmens 30 kann durch einen (nicht
gezeigten) am Vorschubwagen 4 vorgesehenen
motorischen oder fluidbetriebenen Antrieb erfolgen.
Die Einspanneinrichtung 28 weist weiterhin zwei in
Richtung der Vorschubbahn voneinander beabstandete
und auf dem Grundrahmen 30 angebrachte
Einspannmittel 38 auf, die mit einer
Höhenverstellung versehen sind, welche in Fig. 1
durch die Pfeile 40 angedeutet ist. Wie die
Einspannmittel 38 im Ausführungsbeispiel
grundsätzlich ausgebildet sind, ergibt sich aus den
Fig. 4-6. Die Anspannmittel 38 weisen jeweils einen
Ständer 40 auf, der mit einem in vertikaler Richtung
schließbaren Greiferpaar 44 versehen ist, dessen
beide Arme mittels Fluidzylindern 46 betätigbar
sind. Dadurch, daß im Ausführungsbeispiel für jeden
Arm des Greiferpaares 44 ein getrennter Zylinder 46
vorgesehen ist, lassen sich die Arme des
Greiferpaares nicht nur gemeinsam schließen, sondern
auch einzeln bewegen, wodurch eine gezielte
Höheneinstellung des Baumstammes 6 möglich ist. Zu
diesem Zweck können die Zylinder 46 mit (nicht
dargestellten) Positionssteuereinrichtungen versehen
sein. Der Fluidantrieb kann beispielsweise derart
vorgesehen sein, daß das Greiferpaar mittels der
Fluidzylinder 46 geschlossen wird, zusätzlich aber
auch noch eine Vertikalbewegung des Greiferpaares
als ganze Einheit möglich ist.
Mittels der Höhenverstellbarkeit 40 (Greiferpaare
44) läßt sich die Achse eines eingespannten
Baumstammes 6 in einer vertikalen Ebene in
gewünschter Weise ausrichten. Um für eine solche
Ausrichtung optimale Vorgaben zu ermitteln, ist am
Eingang der Bearbeitungsstrecke 8, also vor der
ersten Antriebseinheit 10, eine elektronische
Meßeinrichtung 48 vorgesehen, mit der der Baumstamm
6 während seiner Vorbeibewegung auf dem
Vorschubwagen 4 in seiner Lage vermessen wird. Die
elektronische Meßeinrichtung 48 kann auch an anderer
Stelle der Vorschubbahn 2, insbesondere in größerem
Abstand von der Bearbeitungsstrecke 8 angeordnet
sein. Meßeinrichtungen der hierfür geeigneten Art
sind bekannt. Das Meßergebnis kann ausgenutzt
werden, um automatisch auf die Höhenverstellbarkeit
der Einspannmittel 38 einzuwirken.
Die Fig. 3-7 zeigen den Arbeitseinsatz der einzelnen
Werkzeuge am Baumstamm 6. Unter Hinweis auf Fig. 4
sei vorab erwähnt, daß der Baumstamm 6 durch die
Greiferpaare 44 im wesentlichen seitlich von seiner
Mittelachse gehalten ist, und zwar auf derjenigen
Seite, die der für den Werkzeugeingriff vorgesehenen
Seite abgewandt ist. In der Draufsicht der Fig. 3
befindet sich der Vorschubwagen 4 mit dem Baumstamm
6 in der Bearbeitungsstrecke, d. h., eine Anzahl von
Werkzeugen befindet sich in Eingriff mit dem
Baumstamm. Der Fig. 3 ist auch zu entnehmen, daß der
Baumstamm, bezogen auf eine horizontale Ebene, nicht
so eingespannt ist, daß seine Achse in Richtung der
Vorschubbahn 2 verläuft, sondern daß vielmehr seine
in Bearbeitung befindliche Seite parallel zur
Vorschubbahn 2 ausgerichtet ist. Die
Verstellmöglichkeiten auf dem Vorschubwagen 4 sehen
eine solche Ausrichtbarkeit absichtlich vor. Auf die
Gründe dafür wurde in der Beschreibungseinleitung
hingewiesen. In der Darstellung der Fig. 3 befindet
sich die Bearbeitungseinheit 18 mit dem
Schneidmesser 26 in Ruhestellung. Die
Antriebseinheiten 10, 12 und 14 befinden sich alle
in Arbeitsstellung und ihre Werkzeuge treten in
dieser Folge nacheinander mit dem Baumstamm 6
während dessen Vorschubbewegung entlang der
Gleisschienen 3 in Bearbeitungseingriff.
Die stirnseitigen Ansicht der Fig. 4-6 zeigen die
einzelnen, aufeinanderfolgenden
Bearbeitungsschritte. Aus Fig. 4 ist zu erkennen,
daß dort der Baumstamm mittels der Spaner 20 an
seiner der Antriebseinheit 10 zugewandten Seite
angeflacht wird. Fig. 5 stellt den nachfolgenden
Eingriff der Eckenfräser 22 der Antriebseinheit 12
dar. Von oben und unten werden je eine baumrandige
Ecke aus dem Stamm ausgefräst, wodurch ein
abzutrennendes Seitenbrett 50 an seinen Kanten
freigelegt wird. Fig. 6 zeigt schließlich, wie
dieses Seitenbrett 50 mittels der Kreissägeblätter
24 vom Baumstamm 6 abgetrennt wird.
Dieser Vorgang kann sich für ein weiteres
Seitenbrett wiederholen, wobei die Antriebseinheit
10 mit den Spanern jedoch in Ruhestellung verfahren
und die Eckenfräser 22 der Antriebseinheit 12 auf
einen größeren Abstand einzustellen sind. Der
Bewegungsablauf des Grundrahmens 30 der
Einstelleinrichtung 28 ist in Fig. 2 durch die
Pfeilfolge 52 angedeutet. Nach einer Entlangbewegung
des Baumstammes 6 an den Werkzeugen wird die
Einspanneinrichtung 28 für den Rücktransport des
Wagens 4 auf diesem in Querrichtung um eine
bestimmte Strecke von den Werkzeugen wegbewegt, um
für einen erneuten Vorschub zuerst wieder den
Werkzeugen genähert zu werden.
Es ist selbstverständlich möglich, den Baumstamm 6
vor einem erneuten Bewegen durch die
Bearbeitungsstrecke 8 in der Einspanneinrichtung 28
zu drehen, um den nächstfolgenden
Bearbeitungsschritt an einer anderen Seite des
Baumstammes vorzunehmen. Auch ist die
Bearbeitungsfolge keineswegs darauf festgelegt, in
der in den Fig. 3-6 dargestellten Reihenfolge
abzulaufen. Vielmehr können alle Antriebs- und
Bearbeitungseinheiten einzeln oder in ausgewählter
Folge in Arbeitsstellung gebracht werden. In Fig. 7
ist der Fall gezeigt, daß sich die
Bearbeitungseinheit 16 mit dem Schneidmesser 26 in
Eingriff mit dem Holzstamm 6 befindet, um ein
Seitenbrett abzuschneiden anstatt zu sägen. Die
vorangehenden Bearbeitungsstufen können wie in
Fig. 3 dargestellt erfolgen, nämlich zuerst
Anflachen und Eckenausfräsen. Die Ecken können von
Anfang an auch so tief gehalten werden, daß aus dem
freigelegten Stammabschnitt nacheinander mehrere
dünne Bretter abgeschnitten oder mehrere Bretter
gleichzeitig durch Sägeschnitt abgetrennt werden. Es
ist beispielsweise auch möglich, durch mehrmaligen
aufeinanderfolgenden Einsatz der Eckenfräser in
unterschiedlichen Abstandsstellungen Stufenecken
auszuarbeiten, um so unter besserer Ausnutzung des
Stammquerschnittes mehrere Bretter unterschiedlicher
Breite gleichzeitig abzutrennen.
Wie aus den Beispielen erkennbar ist, bietet die
beschriebene Kompaktanlage eine sehr hohe
Flexibilität in den Bearbeitungsmöglichkeiten, ohne
den Investitionsaufwand einer großen Anlage zu
erfordern.
In Fig. 8 ist schließlich eine abgewandelte und
bevorzugte Ausführungsform eines Vorschubwagens 4
dargestellt, bei dem ein Grundrahmen 54 einer
Einspanneinrichtung um eine horizontale und quer zur
Vorschubbahn verlaufende Achse 56 kippbar auf dem
Chassis des Wagens gelagert ist, wodurch sich die
horizontale Ausrichtung der Achse des Baumstammes 6
auf einfache Weise korrigieren läßt. Als
Stellantrieb für die Kippbewegung ist lediglich
einseitig ein Fluidzylinder 58 vorgesehen, der mit
entsprechenden Ansteuereinrichtungen ausgerüstet
sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist es ohne
weiteres möglich, zur sichereren und festeren
Haltung eines Baumstammes 6 mehr als zwei
Einspannmittel 38 vorzusehen, deren Greifarme dann
lediglich für eine Schließbewegung vorgesehen zu
werden brauchen, ohne hier auch eine Steuerung für
die Höhenlage zu integrieren.
Der Antrieb des Vorschubwagens 4 entlang der
Vorschubbahn 2 kann auf bekannte Art und Weise
erfolgen, beispielsweise auch durch einen
zahnstangenantrieb, wie er von Zahnradbahnen her
bekannt ist. Die Antriebsmittel für den
Vorschubwagen 4 sind in den Zeichnungen nicht
dargestellt.
Wie den Zeichnungen zu entnehmen ist, sind die
Antriebs- und Bearbeitungseinheiten schematisch in
gleicher Größe dargestellt. Sie sind bevorzugt
modulartig ausgebildet, so daß sie problemlos durch
andere ersetzt und auch in ihrer Reihenfolge entlang
der Bearbeitungsstrecke 8 in unterschiedlicher
Anordnung positioniert werden können.
Grundsätzlich ließe sich die Vorrichtung auch so
ausbilden, daß Bearbeitungsschritte ebenfalls beim
Rückholweg des Vorschubwagens ausgeführt werden
können. Wegen eventueller Richtungsabhängigkeit der
Werkzeuge wären dann entsprechend ausgebildete
Antriebseinheiten jeweils in Arbeitsstellung zu
verfahren.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Holzerzeugnissen
aus Stammholz mit Vorschubmitteln zur Aufnahme
eines Baumstammes, die zusammen mit dem
Baumstamm entlang einer im wesentlichen in
Längsrichtung des Baumstammes verlaufenden
Vorschubbahn bewegbar sind, welche eine
Bearbeitungsstrecke mit einer Folge von an
dieser angeordneten Werkzeugen einschließt, die
mit einem entlang der Bearbeitungsstrecke
bewegten Baumstamm in Bearbeitungseingriff
bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorschubmittel entlang der allgemein gradlinig
und begrenzt ausgebildeten Vorschubbahn vor- und
zurückbewegbar sind und daß die Werkzeuge
jeweils einzeln oder - bei Eingriff in den
Baumstamm von zwei Seiten mit gleichen
Werkzeugen - gegebenenfalls auch paarweise von
entlang der Bearbeitungsstrecke angeordneten
Antriebseinheiten getragen sind, die quer zur
Vorschubbahn zwecks wahlweisen Einsatzes
zwischen einer Arbeitsstellung an der
Bearbeitungsstrecke und einer von der
Bearbeitungsstrecke beabstandeten Ruhestellung
verfahrbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorschubmittel für die
Aufnahme eines Baumstammes mit einer
Einspanneinrichtung versehen sind, die einen
eingespannten Baumstamm an einer seiner
Längsseiten für den Bearbeitungseingriff der
Werkzeuge frei läßt, und daß die Werkzeuge
ausschließlich an einer Seite der
Bearbeitungsstrecke angeordnet und von dieser
Seite her mit der freien Seite des Baumstammes
in Eingriff bringbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorschubbahn ein
Gleisabschnitt ist und die Vorschubmittel als
gleisgebundener Transportwagen ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung auf
den Transportmitteln quer zur Vorschubbahn,
insbesondere gesteuert, verfahrbar ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
2-4, dadurch gekennzeichnet, daß als
Vorschubmittel ein Vorschubwagen mit den
Merkmalen von mindestens einem der Ansprüche 10
bis 12 vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einspannmittel als
zangenartige Greiferpaare ausgebildet sind, die
von der den Werkzeugen gegenüberliegenden Seite
der Bearbeitungsstrecke aus von oben und unten
mit einem Baumstamm in Eingriff bringbar sind.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebseinheiten jeweils mit einem speziellen
Werkzeugtyp ausgerüstet sind.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antriebseinheiten bezüglich ihrer Sockel
modulartig ausgebildet und in wahlweisen
Positionen entlang der Bearbeitungsstrecke
installierbar sind.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1-8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folge von
mindestens drei Arbeitseinheiten mit
unterschiedlichen Werkzeugtypen vorgesehen ist,
von denen in Vorschubrichtung der Vorschubmittel
gesehen die erste Antriebseinheit mit ein oder
zwei Spanern zum Anflachen einer Baumstammseite,
die zweite Antriebseinheit mit Eckenfräsern zum
Ausfräsen von baumrandigen Ecken und die dritte
Antriebseinheit mit mindestens einem Paar von
Sägeblättern zum Abtrennen eines oder mehrerer
durch ausgefräste Ecken begrenzter Bretter
ausgerüstet sind.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche
1-9, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens
einer Position an der Bearbeitungsstrecke eine
antriebslose Bearbeitungseinheit mit einem
Messer zum schneidenden Erzeugen dünner Bretter
vorgesehen ist.
11. Vorschubwagen, insbesondere für
schienengebundene, geradlinige Verfahrbarkeit,
zur Verwendung für den Vorschub eines zu
bearbeitenden Baumstammes in dessen
Längsrichtung in einer
Stammholzbearbeitungsanlage, mit einer
Einspanneinrichtung für einen Baumstamm, die
mindestens zwei beabstandete Einspannmittel
aufweist, wobei mindestens eines der
Einspannmittel und/oder die gesamte
Einspanneinrichtung in einer horizontalen Ebene
derart verstellbar ist/sind, daß sich die Achse
eines eingespannten Baumstammes in einer
horizontalen Ebene in Bezug auf die
Vorschubrichtung des Wagens ausrichten läßt,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der
Einspannmittel und/oder die gesamte
Einspanneinrichtung zusätzlich höhenverstellbar
in einer Weise ausgebildet ist, daß die Achse
eines eingespannten Baumstammes in ihrer
Neigungslage in einer vertikalen Ebene
verstellbar ist.
12. Vorschubwagen nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einspannmittel auf einem
gemeinsamen Grundrahmen angeordnet sind, welcher
um eine quer zur Vorschubrichtung des Wagens
verlaufende, horizontale Schwenkachse kippbar
auf dem Wagen gelagert ist.
13. Vorschubwagen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß für die Verstellbarkeit der
Einspannmittel und/oder der Einspanneinrichtung
positionssteuerbare Stellantriebe auf dem Wagen
vorgesehen sind.
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