DE69018492T2 - Vorrichtung zum Schneiden und Stapeln von Holzstreifen. - Google Patents

Description

• Ein Problem bei der Verarbeitung von Holz besteht darin, das Furnierholz in Leisten zu schneiden, fehlerhafte Stellen, wie z.B. Astknoten, Löcher, etc. zu beseitigen, und die Leisten so zu stapeln, daß sie Schichten mit vorher bestimmter Breite und Länge bilden, die dann zu den folgenden Herstellungsstufen weiterbefördert werden.
• US-Patentschrift 3,360,096 beschreibt eine Steuerung einer Furnierschneidmaschine, mit der fehlerhafte Abschnitte aus einem Furnierstreifen geschnitten werden. US-Patentschrift 3,003,541 beschreibt ein Gerät gemäb dem Oberbegriff aus Anspruch 1.
• Ziel dieser Erfindung ist es, ein Gerät bereitzustellen, das schneidet, fehlerhafte Bereiche beseitigt und die auf diese Art und Weise erhaltenen Leisten völlig automatisch und mit einer hohen Geschwindigkeit in Lagen mit vorher festgelegten Ausmaßen stapelt.
• Dieses Ziel wurde dadurch erreicht, daß ein Gerät gemäß dem Oberbegriff aus Anspruch 1 bereitgestellt wurde.
• Die innovativen Verfahrensweisen dieser Erfindung und seine Vorteile hinsichtlich der bekannten technischen Ausführungsarten werden anhand der folgenden Beschreibung einer erläuternden Ausführungsform, die derartige Verfahrensweisen anwendet, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen deutlicher, in denen:
• Figur 1 eine schematische Ansicht einer Maschine zum Schneiden und Stapeln von Leisten in vorher festgelegte Ausmaße ist, die gemäß den innovativen, in dieser Patentanineldung beanspruchten Verfahrensweisen erlangt wurden;
• Figur 2 ein Furnierblatt mit Linien möglicher Schnitte schematisch darstellt, die von der Maschine aus Figur ausgeführt wurden;
• Figur 3 die Anordnung der verwendbaren Teilstücke aus Figur 2 schematisch darstellt.
• Mit Bezug auf die Figuren, wie in Figur 1 zu sehen ist, weist eine Maschine zum Schneiden und Stapeln von Leisten, die im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, ein erstes Förderband 11 (der Begriff "Förderband" wird im folgenden verwendet zur Bezeichnung eines Bandfördersystems mit Bändern und Gegenbändern, das sich der Fachmann auf diesem Gebiet leicht vorstellen kann) auf, entlang dessen ein Gerät zur optischen Abtastung 12 der herkömmlichen technischen Ausführungsart angebracht ist, zum Beispiel mit Photodioden zur Feststellung von Fehlern im Furnierblatt, das vom Fördersystem 13 geliefert wird.
• Das Förderband 11 führt zu einer Schneidmaschine 14 der bekannten technischen Ausführungsart, zum Beispiel des Drehtyps, die über eine Schnittrichtung verfügt, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bandes 11 läuft, wobei dessen Auslaß von oben mit einem durch Vakuum betriebenem Abweiser 15 und von unten mit einem Sammel- und Fördersystem 16 ausgestattet ist.
• Ein zweites Förderbandsystem 17 ist abströmig zur Schneidmaschine angebracht, wobei sich seine Gegenbänder bis zum Auslaß der letzteren erstrecken, und sich seine unteren Bänder nur bis zum Sauggebläse erstrecken, wie in Figur 1 deutlich zu erkennen ist.
• Am anderen Ende des Förderbandes 17 sind ein Sensor 18 (zum Beispiel ein optischer Sensor mit Photodioden) und ein Abweiser des Klappentyps 19 der bekannten technischen Ausführungsart zur Verteilung der Leisten angebracht, die durch das Band 17 durch eine diskontinuierliche Bewegung 20 auf ein erstes, unteres Band, und durch eine diskontinuierliche Bewegung 21 auf ein zweites, oberes Band befördert werden.
• Die Bänder 20 und 21 führen zu zwei Stapeleinrichtungen 22 und 23 der bekannten technischen Ausführungsart, die aus beweglichen Platten 24 und 25 bestehen, die sich von einer oberen Position nahe des Bandes vertikal zu einer unteren Position verschieben, wie durch die gestrichelte Linie in Figur 1 angezeigt wird, und die mittels Stellorganen (zum Beispiel pneumatische) 26 und 27 in dieser Reihenfolge bewegt werden.
• Sämtliche Arbeitsvorgänge der Maschine werden durch eine elektronische Vorrichtung 28 (zum Beispiel verdrahtete Schaltvorrichtung, besser noch mikroprozessorgesteuerte Vorrichtung) der bekannten technischen Ausführungsart überwacht, und dem fachkundigen Techniker wird es folglich (insbesondere angesichts der folgenden Bedienungsbeschreibung) nicht schwerfallen, sich das vorzustellen; aus diesem Grunde wird eine detaillierte Beschreibung dessen als überflüssig betrachtet.
• Die oben beschriebene Maschine arbeitet folgendermaßen. Das Furnierblatt, das von den vorherigen Bearbeitungsgängen mittels eines Bandes 13 befördert wird, wird auf das Band 11 umgesetzt und passiert ein Abtastsystem 12, welches das Vorhandensein von fehlerhaften Stellen in der Oberfläche (Astknoten, Löchern, etc.) entdeckt, und die Daten an die Überwachungsvorrichtung weiterleitet, die die Schneidmaschine 14 aktiviert, damit diese die Schnitte ausführt, in Übereinstimmung mit den entdeckten fehlerhaften Stellen, um diese in Form dünner Leisten, die genau so bemessen sind, daß sie die fehlerhafte Stelle umfassen, zu entfernen, wie in Figur 2 schematisch dargestellt wird, in der die ausgeführten Schnitte zur Beseitigung der fehlerhaften Stellen, auf die sich generell mit 31 bezogen wird, gezeigt werden.
• Am Auslaß zur Schneidmaschine werden die erhaltenen Teilstücke aus Holz mittels eines Vakuum betriebenen Abweisers 15 sortiert in Leisten und Ausschuß bzw. Bruchstücke, die die fehlerhaften Stellen enthalten. Diese Auswahl erfolgt durch ein Kontrollsignal seitens der Vorrichtung 28, die das Vakuum des Abweisers steuert, wenn es sich bei dem von der Schneidmaschine entladenen Stück um eine Leiste ohne fehlerhafte Stellen handelt, so daß es bis zum Ende der Gegenbänder des Förderbandes 17 auf diesem haften bleibt und von letzterem zu dessen anderem Ende transportiert wird. Umgekehrt dreht die Vorrichtung 28 den Betrieb des Vakuum betriebenen Abweisers um, wenn es sich bei dem von der Schneidmaschine entladenen Stück um Ausschuß handelt, indem sie den Ausschuß auf das Förderband 16 bläst, das es woandershin befördert, zum Beispiel zu Verarbeitungsprozessen, bei denen Material geringer Qualität benötigt wird.
• Die Leisten, die das Förderband 17 in fortlaufender Bewegung erreichen, sind in einem veränderlichen Abstand zueinander angeordnet, der von der Breite des sich zwischen ihnen entfernten Ausschußmaterials abhängig ist. Bei Ankunft einer Leiste in Übereinstimmung mit der Vorrichtung 18, nimmt diese Vorrichtung deren vordere Kante wahr, und bringt mittels der Überwachungsvorrichtung 28 die Klappe 19 in Gang, um die Leiste auf eine der sich diskontinuierlich bewegenden Bänder 20, 21 zu schicken, und setzt das Band in Bewegung, das die Leiste aufnimmt, bis es die hintere Kante der Leiste wahrnimmt. Dadurch werden die darauffolgenden Leisten auf die Bänder 20 und 21 umgesetzt, wobei ihre Kanten nahe zueinander angeordnet werden.
• Die Schneidmaschine 14 wird von einer Überwachungsvorrichtung 28 gesteuert, die Schnitte zur Entfernung fehlerhafter durchzuführen und ferner Schnitte in berechneten Positionen durchzuführen, damit eine Reihe von nahe zueinander angeordneten Leisten auf den sich diskontinuierlich bewegenden Bändern die gewünschte Länge eines zu stapelnden Blattes bildet. Dies wird in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellt; der in Figur 2 dargestellte Schnitt, der zum Ausschneiden von 32 nötig ist, wird in einer Position derartig ausgeführt, daß die gewünschte Länge 1 dadurch erhalten wird, daß die Stücke a, b, c, d, die mittels der zur Entfernung der fehlerhaften Stellen durchgeführten Schnitte entstanden, zusammengeführt werden.
• Die Überwachungsvorrichtung 28 berechnet die Position des Schnittes 32, indem sie die durch den Sensor 18 gemessenen Längen der Leisten summiert, die Seite an Seite auf den sich diskontinuierlich bewegenden Bändern angeordnet sind, wenn sie unter ihr entlang laufen, und signalisiert der Schneidmaschine, den Schnitt durchzuführen, sobald eine zusammenhängende Länge an Furnier, das dem erforderlichen Abschnitt entspricht, der nötig ist, um die Länge 1 herzustellen, unter letzterer entlang gelaufen sind. Diese zusammenhängende Länge kann aufgrund der Tatsache gemessen werden, daß die Überwachungsvorrichtung 2 die Geschwindigkeit des Bandes 11 steuert, um sie mit den Schnittvorgängen geinäß der bekannten technischen Ausführungsart zu synchronisieren.
• Die Figuren 2 und 3 dienen offensichtlich lediglich als Beispiel, denn die Anzahl und Position der Schnitte, und folglich auch die Ausmaße der Leisten hängen von der Position der fehlerhaften Stellen im Holz ab.
• Die Überwachungsvorrichtung 28 kann so programmiert werden, daß sie eine gewisse Toleranz hinsichtlich der zulässigen Länge 1 zuläßt, um die Entstehung übermäßig schmaler Leisten, die einen vorgegebenen Wert unterschreiten, zu vermeiden, immer wenn eine fehlerhafte Stelle nahe der Schnittposition entfernt wurde, um eine Reihe von Leisten mit der präzisen Länge 1 zu erhalten.
• Sobald auf dem Band 20 oder 21 eine genügend große Anzahl aneinandergrenzender Leisten vorhanden ist, um die stapelbare Länge 1 zu bilden (die offensichtlich kleiner ist, als die Länge des Bandes 20 und 21), wird das Band dazu veranlaßt, sich kontinuierlich zu bewegen, bis die Leisten auf der entsprechenden Stapeleinrichtung abgesetzt wurden, um eine Schicht 29 bzw. 30 zu bilden. Nachdem die Schicht von der beweglichen Platte aufgenommen wurde, senkt sich diese um den Abstand, der der Dicke der Leisten gleicht, um so bereit zu sein, die darauffolgende Lage aufzunehmen.
• Die Überwachungsvorrichtung 28 steuert die Klappe 19 derartig, daß eine darauffolgende Reihe zu stapelnder Leisten zuerst auf einem sich diskontinuierlich bewegendem Band, und dann, nachdem letzteres die Schicht auf die Stapeleinrichtung umgesetzt hat, auf dem anderen sich diskontinuierlich bewegenden Band gebildet wird. Dadurch, daß die Bänder 20 und 21 abwechselnd beschickt werden, ist es möglich, eine höhere Betriebsgeschwindigkeit des ganzen Systems zu erreichen, was der Techniker problemlos nachvollziehen kann.
• Die Anordnung der Bänder und Gegenbänder in den schrägen Bereichen der Förderbänder ist vorteilhaft gekrüümt (durch geeignetes Positionieren der sie unterstützenden Rollen), so daß in diesen Bereichen die Bänder und Gegenbänder gegeneinander gedrückt werden und folglich die Leisten fest zwischen sich halten, und dadurch jede Relativbewegung zwischen den Leisten verhindern, die aufgrund möglicher Vibrationen innerhalb des Fördersystems oder aufgrund der Schwerkraft auftreten.
• Aus der vorhergehenden Beschreibung wird deutlich, daß eine Maschine, die die innovativen Grundsätze dieser Patentanmeldung anwendet, Holzleisten sehr schnell und bei minimalem Abfallaufkommen stapeln kann, und ferner in der Lage ist, problemlos sowohl die minimale und maximale Breite der hergestellten Leisten als auch die Ausmaße der Schichten zu prograznmieren, die aus den letzteren gebildet werden.
• Die obige Beschreibung dient offensichtlich lediglich dazu, die in dieser Patentanmeldung beanspruchten innovativen Grundsätze darzustellen, und ist keinesfalls als Einschränkung des Sachgebiets dieser Erfindung zu verstehen.
• Es ist zum Beispiel möglich, mehrere, vielseitige Bewegungen durchzuführen, indem die Überwachungsvorrichtung 28 so programmiert wird, daß die Verteilung der Leisten auf das Band 20 oder das Band 21 relativ zu möglichen Optimierungen des zuzuschneidenden Schnittes, relativ zu den Positionen der fehlerhaften Stellen und folglich zu den nötigen Schnitten zur Beseitigung der fehlerhaften Stellen, durchgeführt wird.
• Dennoch kann sich der erfahrene Techniker anhand der vorhergehenden Beschreibung mögliche Veränderungen der in dieser Patentanmeldung dargestellten Ausführungsform, ohne daß diese dabei vom Sachgebiet der in dieser Patentanmeldung beanspruchten Erfindung abweicht, sehr gut vorstellen. Die Anordnung der verschiedenartigen Geräte, die die Maschine bilden, können sich unterscheiden von den beschriebenen Geräten, entsprechend den gewünschten Gesamtausmaßen. Die Stapeleinrichtungen können zum Beispiel übereinander angeordnet werden, um dadurch die durch die Maschine eingenommene Bodenfläche zu verringern.
• Die Auswahlvorrichtung 15, die bisher als pneumatisch, durch Vakuum betrieben beschrieben wurde, kann in Verbindung mit anderen Verfahren hergestellt werden, zum Beispiel mit Abweiserplatten, die denen ähneln, die für den Abweiser 19 verwendet werden.
• Tapingmaschinen der bekannten technischen Ausführungsart können bereitgestellt werden, um Klebeband über die Leisten zu legen, nachdem sie einmal Seite an Seite auf den Bändern 22, 21 angeordnet wurden, um sicherzustellen, daß sie als ein ganzes Stück weiterbewegt werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung (10) zum Schneiden, Zusammensetzen und Stapeln von übereinanderliegenden, dünnen Platten aus Holzleisten, die seitlich aneinanderliegen, um eine Platte mit vorher festgelegten Ausmaßen zu bilden, wobei die Leisten aus einem Furnierblatt geschnitten werden und deren fehlerhafte Abschnitte entfernt werden, bei der die Leisten von einem Auslaß einer Schneidmaschine (14) mittels eines ersten Förderbandes (17) in Richtung zumindest eines zweiten Förderbandes (20 oder 21) befördert werden, das über eine Länge verfügt, die nicht geringer ist als die entsprechende Breite der zu formenden Platte, wobei das zweite Förderband die Platte einer Stapeleinrichtung (22 oder 23) zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Messen der Breite jeder Leiste vorhanden sind, die vom ersten Förderband (17) kommt, um zu ermöglichen, daß das zweite Förderband (20 oder 21) sich um einen Schritt, der der Breite der Leiste entspricht, vorwärtsbewegt, wenn es die Leiste aufnimmt, und eine Vorrichtung (28), die die Breite der auf dem zweiten Förderband (20 oder 21) angesammelten Leisten summiert und die Entladung aller angesammelten Leisten in die Stapeleinrichtung (22 oder 23) leitet, sobald die Gesamtbreite im wesentlichen mit einer vorher festgelegten Größe übereinstimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das erste Förderband (17) mit einem Abweiser (19) ausgestattet ist, der die eintreffenden Leisten abwechselnd auf einesder zwei Förderbänder (20, 21) umsetzt, von denen jedes sie wiederum auf die Stapeleinrichtung (22, 23) weiterliefert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summiervorrichtung (28) der Schneidmaschine (14) das Signal zum Schneiden gibt, sobald ein Sensor (28) wahrnimmt, daß eine durchgängige Länge Funier, die dem Unterschied zwischen der Gesamtlänge der angesammelten Leisten auf dem zweiten Förderband und der vorher festgelegten Gesamtbreite entspricht, unter ihm hindurchgeleitet wurde.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser aus einer beweglichen Klappe (19) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Vakuum betriebener Abweiser (15) am Auslaß der Schneidmaschine (14) angebracht ist, um die Leisten durch Ansaugen zu halten, wenn sie in Richtung des ersten Förderbandes (17) befördert werden, und die fehlerhaften Abschnitte durch einen Auslaß (16) nach außen zu blasen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnnet, daß eine Vorrichtung zur optischen Abtastung (12) am Eingang der Schneidmaschine (14) angebracht ist, um die fehlerhaften Abschnitte des Furniers zu erkennen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmaschine (14), die Förderbänder (17, 20, 21), das Mittel zur Messung der Länge der Leisten (18) und die Stapeleinrichtungen (22, 23) betrieblich mit einer elektronischen Überwachungsvorrichtung (28) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Förderbändern (17, 20, 21) um Förderbänder des Band- und Gegenband-Typs handelt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder und Gegenbänder in den schrägen Bereichen der Förderbänder in Bewegungsrichtung gekrümmt sind, um so die beförderten Leisten zwischen sich zusammenzudrücken, und deren Relativbewegung zu verhindern.