DE69834775T2

DE69834775T2 - Furnierschälmaschine

Info

Publication number: DE69834775T2
Application number: DE69834775T
Authority: DE
Inventors: c/o Meinan Machinery Works Watanabe Obu-shi Kenzo
Original assignee: Meinan Machinery Works Inc
Current assignee: Meinan Machinery Works Inc
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2018-07-24
Also published as: KR19990014216A; EP0894585A3; NZ331114A; CA2244267C; EP0894585A2; EP0894585B1; MY112370A; ID20639A; TW369469B; CA2244267A1; CN1085133C; KR100283509B1; DE69834775D1; US5971045A; CN1209378A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Furnierschälmaschine gemäß der Präambel von Anspruch 1. Eine derartige Schälmaschine ist in US 4,602,663 A offenbart.
Bereits bekannt ist eine Furnierschälmaschine mit einer Walze, die zum Abschälen (oder Abschneiden) eines Furniers von einem Baumstamm konzipiert ist, indem ein Messer, wie im US-Patent 3,670,790 (Porter et al., erteilt am 20. Juni 1972) offenbart, verwendet wird, wobei die Walze zum Schneiden eines Baumstamms parallel zur Schnittkante des Messers angeordnet und drehbar in einem zurückgezogenen Abschnitt eines Halters angeordnet ist. Insbesondere ist der zurückgezogene Abschnitt des Halters im Querschnitt kreisförmig mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Walze entspricht, und die Walze wird drehbar im zurückgezogenen Abschnitt gehalten (d. h. sie wird entsprechend der Rotation des Baumstamms angetrieben).
Weiter bereits bekannt ist auch ein anderer Typ einer Furnierschälmaschine mit einer, mit einer Nase versehenen, Stangenwalze mit relativ großem Durchmesser, wie im US-Patent 4,602,663 (Browning, Jr. et al., erteilt am 29. Juli 1986) offenbart, wobei die mit einer Nase versehene Stangenwalze parallel zur Schnittkante des Messers angeordnet ist, um einen Baumstamm zu schneiden, und drehbar in einem zurückgezogenen Abschnitt eines Halters gehalten wird. Insbesondere ist der zurückgezogene Abschnitt des Halters im Querschnitt kreisförmig mit einem Durchmesser, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Walze entspricht, und die mit einer Nase versehene Stangenwalze wird drehbar im zurückgezogenen Abschnitt gehalten (d. h. sie ist für den Antrieb durch Antriebselemente konzipiert).
Im Fall der vorherigen Furnierschälmaschine (Porter et al.) kann die Walze zum Pressen eines Baumstamms, da die Walze einen relativ kleinen Durchmesser haben kann, unmittelbar vor dem Schnitt des Baumstamms mittels des Messers positioniert werden, sodass die Walze hinreichend als Druckstange fungieren kann, wodurch es möglich wird, ein Furnier mit relativ glatter Oberfläche und vergleichsweise ohne sogenannte Schälrisse zu erhalten. Da die Kraft zur Rotation des Baumstamms jedoch nicht von der Walze übertragen werden kann, wird ein Spannfutter verwendet, um den axialen Abschnitt des Baumstamms zu drücken, sodass die erforderliche Kraft zum Schnitt des Baumstamms vom Spannfutter auf den Baumstamm übertragen wird. Deshalb wird der Baumstamm, nachdem der axiale Abschnitt des Baumstamms brüchig geworden ist, aufgrund der vom Spannfutter übertragenen Kraft aufgebrochen, wodurch es unmöglich ist, den Schälvorgang der Furnierschälmaschine fortzusetzen.
Andererseits kann bei der letzteren Furnierschälmaschine (Browning Jr. et al.) die für den Schnitt erforderliche Antriebskraft von der mit einer Nase versehenen Stangenwalze erbracht werden, sodass selbst ein Baumstamm, der an seinem axialen Abschnitt brüchig wird, geschält werden kann. Da jedoch der Durchmesser der mit einer Nase versehenen Stangenwalze einen relativ großen Durchmesser hat (mindestens 15-mal größer als die Dicke des von der Schälmaschine zu schneidenden Furniers), wirkt auf den Baumstamm als Ganzes, wenn die mit einer Nase versehene Stangenwalze unmittelbar vor dem Messer positioniert ist, um dadurch einen Baumstamm ausreichend zu drücken und Schälrisse zu vermeiden, eine übermäßige Kraft, sodass oft eine Biegung des Baumstamms bewirkt wird, wodurch es unmöglich wird, ein Furnier gleichförmiger Dicke zu erhalten. Daher kann die Furnierschälmaschine dieses Typs nicht unmittelbar vor dem Messer positioniert werden, sodass ein Baumstamm nicht ausreichend an der Position unmittelbar vor dem Messer gedrückt werden kann. Demzufolge kann die mit einer Nase versehene Stangenwalze nicht ausreichend als Druckstange fungieren. Deswegen ist es bei der Furnierschälmaschine dieses Typs schwierig, die Erzeugung des sogenannten „Vorwärtssplittern" zu vermeiden, d. h. eines Splitterns, das beim Schälen eines Baumstamms unmittelbar vor der Schnittkante des Messers erzeugt werden kann. Zusätzlich wäre die Oberfläche des erhaltenen Furniers deutlich aufgeraut, und gleichzeitig neigt das Furnier zur Bildung eines großen Schälrisses.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung einer Furnierschälmaschine, die keine der vorstehend erwähnten Probleme in Zusammenhang mit konventionellen Furnierschälmaschinen aufweist. Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung die Bereitstellung einer Furnierschälmaschine, die mit einer Walze versehen ist, die nicht nur als Druckstange fungiert, sondern auch als kraftübertragendes Mittel für die Übertragung von mindestens einem Teil der für den Schnitt eines Baumstamms erforderlichen Kraft.
Die erfindungsgemäße Furnierschälmaschine umfasst die Merkmale von Anspruch 1.
Somit ist die Walze so konstruiert, dass eine Vielzahl von ringförmigen glatten Flächen, die alle jeweils in der Drehrichtung der Walze aneinander grenzen und eine erwünschte Breite haben, auf der Umfangsfläche der Walze und entlang der Richtung der axialen Linie der Walze in Intervallen ausgebildet sind, wobei ein anderer Flächenabschnitt der Walze ohne diese glatten Flächen mit einer großen Anzahl von Nasen versehen ist.
Die vorstehend erwähnten Nasen können auf der Umfangsfläche der Walze so ausgebildet sein, dass ihre Spitzen (die Position der Spitzen in der radialen Richtung der Walze) mit der Umfangsfläche der Walze bündig sind, oder so, dass ihre Spitzen (die Position der Spitzen in der radialen Richtung der Walze) niedriger sind als die Umfangsfläche der Walze.
Die vorstehend erwähnte Gleitlagerung kann aus einer Vielzahl kurzer Gleitlager bestehen, die entlang der Richtung ihrer axialen Linie ausgerichtet sind. Alternativ dazu kann die vorstehend erwähnte Gleitlagerung aus einer Vielzahl kurzer Gleitlager bestehen, die entlang der Richtung ihrer axialen Linie ausgerichtet sind, wobei jedes der Gleitlager von einem Ende von jedem aus der Vielzahl der Halteelemente gelagert wird, deren andere Enden diesbezüglich am Messerhalter freitragend sind.
Es wäre effektiv, wenn der Durchmesser der Walze auf nicht mehr als 30 mm festgelegt wäre. Es wäre noch effektiver, wenn die Position der Walze in Bezug auf das Messer so festgelegt wäre, dass die Walze in der zur Drehrichtung des Baumstamms orthogonalen Richtung versetzt wäre, sodass eine Annäherung an den Baumstamm um eine Distanz von 15 % oder mehr einer vorbestimmten Furnierstärke erreicht wird.
Hierbei bezeichnet der Begriff „axiale Linie" der Walze eine imaginäre Linie, die die Rotationszentren der Walze verbindet, d. h. eine imaginäre Linie, die die Rotationszentren verschiedener Querschnitte orthogonal zur Längsrichtung der Walze verbindet.
KURZBESCHREIBUNG VERSCHIEDENER ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 ist eine Seitenansicht mit der schematischen Darstellung eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Furnierschälmaschine.
2 ist eine Vorderansicht bei Betrachtung aus der Richtung der gestrichelten Linie E-E in 1, wobei ein Baumstamm 1 ausgelassen ist.
3 ist eine vergrößerte Vorderansicht mit der Darstellung des rechtsseitigen Abschnitts von 2.
4 ist eine vergrößerte Vorderansicht mit der Darstellung eines Abschnitts der Walze.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teilabschnitts entlang der in 4 dargestellten gestrichelten Linie G-G.
6 ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht eines Halteelements.
7 ist eine Teilschnitt-Ansicht entlang der in 3 dargestellten gestrichelten Linie F-F.
8 ist eine Vorderansicht bei Betrachtung aus der Richtung der in 1 dargestellten gestrichelten Linie H-H, wobei ein Baumstamm 1 ausgelassen ist.
9 ist eine Teilschnitt-Ansicht entlang der in 8 dargestellten gestrichelten Linie K-K.
10 ist eine vergrößerte Seitenansicht mit der Darstellung des in 1 dargestellten Messers 2 und der Walze 3.
11 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der in 10 dargestellten gestrichelten Linie L-L.
12 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der in 10 dargestellten gestrichelten Linie M-M.
13 ist eine vergrößerte Schnittansicht mit der Darstellung eines Zustands, wobei eine Spindel von einem Baumstamm abgenommen ist.
14 ist eine Grundrissansicht mit der Darstellung eines abgeänderten Beispiels einer Nase, die die Umfangsfläche der Walze bildet.
15 ist eine Vorderansicht mit der Darstellung eines abgeänderten Beispiels einer Walze.
16 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der in 15 dargestellten gestrichelten Linie N-N.
17 ist eine Vorderansicht mit der Darstellung eines abgeänderten Beispiels einer Walze.
18 ist eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung eines in 17 wiedergegebenen eingekreisten Abschnitts 59.
19 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der in 18 dargestellten gestrichelten Linie P-P.
20 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht mit der Darstellung eines abgeänderten Beispiels einer Walze.
21 ist eine Vorderansicht mit der Darstellung eines abgeänderten Beispiels für die Anordnung eines Gleitlagers.
22 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines abgeänderten Beispiels eines Gleitlagers.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird ausführlicher mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
Wie in 1 dargestellt, umfasst eine Furnierschälmaschine im Wesentlichen ein Paar Spindeln S, die eingerichtet sind für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung in der Axialrichtung eines Baumstamms 1, und einen Messerhalter 4, der mit einem Messer 2 zum Schälen (oder Schneiden) des drehbar durch die Spindeln S gelagerten Baumstamms versehen ist, sowie eine Walze 3.
Entsprechend der Darstellung in 2 mit einer Vorderansicht aus der Richtung der in 1 wiedergegebenen gestrichelten Linie E-E, wobei ein Baumstamm 1 ausgelassen ist, und ebenso in 3 mit der Darstellung einer vergrößerten Vorderansicht des rechtsseitigen Abschnitts von 2, sind die Walze 3 und die Schnittkante des Messers 2 zueinander parallel angeordnet.
Die Walze 3 ist mit Nasen 5 versehen, die im Folgenden mit Bezug auf 4 mit der Darstellung einer Vorderansicht der in 3 wiedergegebenen Walze 3 erläutert werden. Insbesondere ist die Walze 3 aus einer runden Stange mit einem Durchmesser von 16 mm gebildet, und sie ist an ihrer Umfangsfläche mit einer Vielzahl von Gruppen von Nasenanordnungen 5 versehen, wobei alle Gruppen, wie im Folgenden erläutert wird, entlang der Axialrichtung der Walze 3 (einer seitlichen Richtung in 4) voneinander beabstandet sind und wobei alle Nasen pyramidenförmig sind und über Rändelung ausgebildet sind. In diesem Fall besteht jede Gruppe von Nasenanordnungen 5 aus drei Reihen von Nasen 5, wobei alle Reihen, wie im Folgenden beschrieben wird, entlang der Axialrichtung der Walze 3 voneinander beabstandet sind; und die Nasen 5 in allen Reihen, die entlang der Drehrichtung der Walze 3 sequenziell ausgebildet sind, sind ebenfalls voneinander um eine Distanz beabstandet, die der Distanz zwischen den Reihen entspricht.
Hierbei bezeichnet der Begriff „axiale Linie" der Walze 3 eine imaginäre Linie, die das Rotationszentrum 3b der Walze 3 durchläuft und zur Walze 3 parallel ist. Diese „axiale Linie" ist in 2 durch eine zwischen C-C wiedergegebene zweimal kurz und einmal lang gestrichelte Linie angegeben.
Entsprechend der Darstellung in 5 mit einer vergrößerten Ansicht des durchschnittenen Abschnitts entlang der in 4 wiedergegebenen gestrichelten Linie G-G (eine Linie, die durch die Spitze 5a der Nase 5 verläuft und zur axialen Linie parallel ist) ist jede Nase 5 so geformt, dass ihr Querschnitt ein gleichschenkliges Dreieck mit einem Winkel von etwa 75 Grad an seiner Spitze 5a (durch α gezeigt) und mit einer Distanz von etwa 1 mm zwischen der Spitze 5a und seinem Boden 5b ist (in 5 eine vertikale Distanz oder Höhe). Die Höhe der Spitze 5a der Nase 5 ist bündig mit der Ebene (in Radialrichtung) der Umfangsfläche 6. Die Distanz zwischen benachbarten Spitzen 5a in der Richtung der axialen Linie (seitliche Richtung in 5) ist mit 2,5 vorgegeben, und die Länge des Bodens 5b in der Richtung der axialen Linie ist mit etwa 1 mm vorgegeben, sodass die gesamte Breite jeder Gruppe von Nasenanordnungen 5 einschließlich vier Bodenabschnitten 5b in der Richtung der axialen Linie etwa 8,5 mm ist.
Andererseits ist ebenfalls angrenzend entlang der Drehrichtung der Walze 3 eine glatte Umfangsfläche 6 ausgebildet, wobei ihre Breite 3,5 mm in der Richtung der axialen Linie beträgt.
Ein Halteelement 8, das mit einem Gleitlager 9 versehen ist, das die Walze 3 drehbar lagert, ist entsprechend der folgenden Erläuterung konstruiert.
Insbesondere ist entsprechend der Darstellung in 1 eine Druckstangenplatte 7 integral am Messerhalter 4 angebracht, und eine große Anzahl von Halteelementen 8, die jeweils eine vorgegebene Breite (z. B. 35 mm) haben, sind parallel zur Schnittkante des Messers 2 an der Druckstangenplatte 7 befestigt, d. h. dass die oberen Abschnitte der Halteelemente 8 auf der Druckstangenplatte 7 freitragend sind. Der untere Abschnitt jedes Halteelements 8 ist kreisförmig ausgeschnitten, und jedes Gleitlager 9 ist in diesen kreisförmig ausgeschnittenen Abschnitt eingesetzt und dort befestigt, wie in 6, die eine diesbezügliche perspektivische Ansicht wiedergibt, oder in 7 mit einer teilweisen Schnittansicht entlang der gestrichelten Linie F-F aus 3 dargestellt ist.
Jedes Gleitlager 9 ist so geformt, dass sein Innendurchmesser groß genug ist, um darin die Walze 3 aufzunehmen, ohne im Wesentlichen einen Raum dazwischen zu lassen, d. h. er ist um ein Maß von höchstens 0,1 mm größer als 16 mm, wobei seine Querschnittsform (orthogonal zur axialen Linie der Walze 3) halbkreisförmig mit einer Öffnung z. B. an der linken Seite in 7 ist, wobei die Länge der inneren Umfangsfläche 11 des Rillenabschnitts 9a größer vorgegeben ist als eine Hälfte der Umfangsfläche der Walze 3, um zu verhindern, dass die in jedem Gleitlager 9 gehaltene Walze 3 wegen ihres Eigengewichts daraus ausgestoßen wird.
Hierbei ist ein Durchgangsloch als Wasserzufuhr-Passage 13, wie im Folgenden erwähnt, in der inneren Umfangsfläche 11 ausgebildet.
Diese Halteelemente 8 sind Seite an Seite in ausreichender Anzahl angeordnet, um der Länge eines zu schälenden Baumstamms zu entsprechen, und sie sind so angeordnet, dass die jeweils benachbarten Rillenabschnitte 9a der Lager 9 miteinander in vertikaler Richtung wie auch in seitlicher Richtung entsprechend 7 gegenseitig übereinstimmen, und sie sind gleichzeitig parallel zur Schnittkante des Messers 2 entsprechend der Darstellung in 2 und 6 angeordnet. Unter dieser Bedingung wird die Walze 3 in den Rillenabschnitt 9a aus der rechten Seite von 6 eingeführt. Anschließend wird die Befestigungsposition der Walze 3 am Messerhalter 4 so bestimmt, dass die Walze 3 auf eine vorbestimmte Position relativ zum Messer 2 eingestellt wird, wie im Folgenden erläutert wird.
Jetzt wird die Position der Walze 3 relativ zum Messer 2 mit Bezug auf 7 beschrieben.
Zunächst ist das Messer 2 zum Beispiel auf 22 Grad Randwinkel und 1 Grad Freiwinkel eingestellt, und anschließend wird das Messer 2 am Messerhalter 4 so befestigt, dass die Schnittkante 2a des Messers 2 auf der gleichen Höhe wie der des Drehpunktes der Spindel S gehalten wird.
Wenn ein Furnier mit einer Dicke von 1 mm von dem Baumstamm abzuschälen ist, wird die Position der Walze 3 bezüglich des Messers 2 so eingestellt und fixiert wird, dass die Distanz „X" zwischen einer imaginären Schnittlinie des Messers 2, d. h. einer gepunkteten Linie, die entsprechend der Darstellung in 7 senkrecht von der Schnittkante 2a verläuft, und einem Abschnitt der Umfangsfläche der Walze 3, der auf die gepunktete Linie zeigt, auf 80 % von 1,0 mm, d. h. 0,8 mm, eingestellt ist und dass die Distanz „Y" zwischen einer entsprechend der Darstellung in 7 von der Schnittkante 2a horizontal verlaufenden gepunkteten Linie (im Folgenden als horizontale Schnittkantenlinie bezeichnet) und dem Rotationszentrum 3b der Walze 3 auf 3,8 mm eingestellt ist.
Ferner ist die Walze 3 vorzugsweise so angeordnet, dass ihr Rotationszentrum 3b entlang der in 7 wiedergegebenen zweimal kurz und einmal lang gestrichelten Linie bewegt werden kann, die von der Schnittkante 2a verläuft, um das Rotationszentrum 3b zu durchlaufen, wenn die Walze 3 positioniert ist, um ein Furnier mit einer Stärke von 1 mm abzuschälen, und wenn sie relativ zur horizontalen Schnittkantenlinie um einen Winkel von 11,30 Grad nach oben geneigt ist. Dadurch kann sich das am Messerhalter 4 angebrachte Halteelement 8 gegenseitig bewegen. Da die Struktur zur Ermöglichung dieser gegenseitigen Bewegung der Struktur der konventionellen Furnierschälmaschine entspricht, wird ihre Erläuterung im Folgenden ausgelassen.
Da die Walze 3 auf diese Weise angeordnet ist, kann, wenn die Positionsbeziehung zwischen der Walze 3 und der Schnittkante 2a entsprechend einer Änderung der Stärke des zu erzeugenden Furniers geändert werden soll, z. B. falls ein Furnier mit einer Stärke von 6 mm erzeugt werden soll, die Walze 3 in Richtung nach rechts oben entlang der erwähnten zweimal kurz und einmal lang gestrichelten Linie (7) um einen Betrag verschoben werden, sodass die vorstehend erwähnte Distanz X 80 % von 6 mm, d. h. 4,8 mm, wird.
Der Schaft 3a an beiden Endabschnitten der Walze 3 ist wie folgt konstruiert.
Entsprechend der Darstellung in 2 und 3 ist ein Paar Halter 10, die jeweils auf die gleiche Weise konstruiert sind wie das mit dem Gleitlager 9 bereitgestellte Halteelement 8, separat an der Druckstangenplatte 7 befestigt, um den Schaft 3a drehbar zu lagern. Ferner ist ein (nicht dargestellter) Zahnkranz an einem mittleren Abschnitt des Schafts 3a zwischen dem Halterpaar 10 angebracht. Dieser Zahnkranz greift in eine Kette 12 ein, die eingerichtet ist zum Antrieb durch einen Motor 18 mit Drehmomentbegrenzer zur Begrenzung eines zu übertragenden Drehmoments. Mit diesem Zahnkranz ist die Walze 3 so konzipiert, dass sie stets mit einer peripheren Geschwindigkeit von 60 m pro Minute rotieren kann.
Entsprechend der Darstellung in 7 ist ferner jedes Halteelement 8 mit einer großen Anzahl von Wasserzufuhr-Passagen 13 versehen (im Folgenden als Passagen bezeichnet), wobei jede Passage von der hinteren Fläche des Halteelements 8 zur peripheren Innenwand 11 verläuft, mit der die im Rillenabschnitt 9a angeordnete Walze 3 Kontakt hat. Jede Passage 13 ist, wie in 7 dargestellt, mit einem Rohr 14 verbunden. Jedes Rohr 14 steht in Verbindung mit einem Rohr 15 mit geschlossenen Enden, das parallel zur Schnittkante des Messers 2 über fast die gesamte Länge der Halteelemente 8 verläuft. Das Rohr 15 steht in Verbindung mit einem Rohr 17 mit einem Wassertank 16, der höher als das Rohr 15 angeordnet ist, sodass der Rillenabschnitt 9a wegen der Schwerkraft des Wassers aus dem Tank 16 stets mit Wasser versorgt wird.
Entsprechend der Darstellung in 1 ist ein Paar Muttern 19a, die voneinander in der zur Bewegungsrichtung des Messerhalters 4 orthogonalen Richtung beabstandet sind, als ein erster Verschiebemechanismus am Messerhalter 4 befestigt, wobei jede Mutter mit einer Schraube 19b in Eingriff ist. Andererseits ist als Mechanismus zur Erkennung des Baumstamm-Durchmessers für die Bestimmung des Radius des Baumstamms 1 ein Detektor 20 mit einem Drehimpulsgeber an der Schraube 19b angebracht, der zum Zählen der Anzahl der Rotationen der Schraube 19b und damit zur Bestimmung der Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 konzipiert ist. Ferner ist eine Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 mit einem Servomotor zur Rotation der Schraube 19b an der Schraube 19b angebracht.
Wenn die Schraube 19b mittels der Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 entsprechend der Steuerung durch einen im Folgenden erläuterten Steuermechanismus 22 gedreht wird, bewirkt dies die Bewegung des Messerhalters 4 nach links in 1 mit einer gewünschten oder vorbestimmten Geschwindigkeit beim Schälen eines Baumstamms, oder es bewirkt die Bewegung nach rechts, wenn das Schälen abgeschlossen ist, wodurch die Rückkehr zur ursprünglichen Position erfolgt.
Ein Paar Spindeln S ist für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung gegen den Baumstamm 1 mittels eines (nicht dargestellten) hydraulischen Zylinders eingerichtet, der als Spindelbetätigungsmechanismus wirkt. Wie in 1 dargestellt, ist die Spindel S mit einer zentralen Antriebseinrichtung mit einem Drehzahlmesser 23 versehen, der aus einem Drehimpulsgeber usw. besteht, um die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit der Spindel S zu zählen, und mit einer Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 24, die aus einem GS-Motor usw. besteht, um die Spindel S zu drehen.
Die so konstruierte Spindel S ist eingerichtet, um so gesteuert zu werden, dass der Baumstamm 1 stets mit der gleichen peripheren Geschwindigkeit rotiert werden kann, um dabei ein Furnier T mit dem Messer 2 zu schälen, selbst wenn der Durchmesser des Baumstamms 1 abnimmt, während der Messerhalter 4 in Richtung auf den Baumstamm 1 bewegt und der Baumstamm 1 durch das Messer 2 geschält wird, d. h. dass die Spindel S mittels eines Steuermechanismus 22 gesteuert wird, der für den Empfang von Signalen vom Detektor 20 konzipiert ist, sodass die Anzahl der Umdrehungen der Spindel S zunimmt entsprechend einer Änderung der Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2. Weiter ist die Spindel S so konzipiert, dass durch den Kernabschnitt des Baumstamms ein Teil der für das Schälen des Baumstamms 1 erforderlichen Antriebsenergie zugeführt wird. Hierbei ist die vorstehend erwähnte periphere Geschwindigkeit des Baumstamms 1 so vorgegeben, dass sie geringer wird als die periphere Geschwindigkeit der Walze 3 (beispielsweise 58 m pro Minute).
Andererseits ist, wie in 1 dargestellt ist, ein Paar Schrauben 30b, die voneinander in der zur Bewegungsrichtung des Messerhalters 4 orthogonalen Richtung beabstandet sind, als ein zweiter Verschiebemechanismus in einer Position angeordnet, die zu den vorstehend erwähnten Schrauben 19b symmetrisch ist, wobei die Spindel S im Zentrum angeordnet ist.
Dieses Paar Schrauben 30b ist jeweils mit Muttern 30a in Eingriff, die an einer Lagerstütze 31 angebracht sind. Wie in 8 mit einer Vorderansicht bei Betrachtung aus der Richtung der gestrichelten Linie H-H aus 1 dargestellt ist, wobei ein Baumstamm 1 ausgelassen ist, ist jede Lagerstütze 31 durch eine Schwalbenschwanzverbindung in Eingriff mit einer horizontal angeordneten Basis 32, sodass sich jede Lagerstütze 31 linear und horizontal bewegen kann, d. h. dass jede Lagerstütze 31 konzipiert ist, um zur Bewegung in der in 1 wiedergegebenen Richtung K (seitliche Richtung) geführt zu werden.
Entsprechend der Darstellung in 1 ist ferner jede Lagerstütze 31 mit einem Detektor 33 verbunden, der einen Drehimpulsgeber umfasst zur Ermittlung der Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und den Umfangsflächen der im Folgenden beschriebenen Rollen 37 und 38, sowie eine Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 34 mit einem Servomotor.
Andererseits ist, wie in 8 sowie auch in 9 mit der Wiedergabe einer teilweisen Schnittansicht entlang der gestrichelten Linie K-K aus 8 dargestellt ist, ein quadratisches, hohles, säulenförmiges Träger-Grundelement 35 zwischen dem Paar der Lagerstützen 31 angeordnet und durch seine beiden Enden an den Lagerstützen 31 befestigt.
Wie in 9 deutlich ersichtlich ist, ist ein Halteelement 36, das bei seitlicher Betrachtung L-förmig ist und dessen Länge in der zur Bewegungsrichtung der Lagerstützen 31 orthogonalen Richtung kürzer ist als die des säulenförmigen Träger-Grundelements 35, nahe am Zentrum zwischen den Lagerstützen 31 befestigt. Wie in 8 dargestellt ist, ist das Halteelement 36 hierbei so angeordnet, dass es die im Folgenden beschriebenen Bewegungen einer Kette 41 und eines Synchronriemens 43 nicht beeinträchtigt.
Wie in 8 und 9 dargestellt, ist eine Lagerplatte 39 am Halteelement 36 befestigt. Ein Paar Rollen 37 und 38, die jeweils eine axiale Länge haben, die etwas länger ist als der zu schälende Baumstamm 1, wird von den an der Lagerplatte 39 angebrachten Lagern 39a drehbar durch beide Endabschnitte gehalten.
Diese Rollen 37 und 38 sind so positioniert, dass eine imaginäre horizontale Linie H-H, die durch eine gestrichelte Linie in 9 angegeben ist und durch das Rotationszentrum des Baumstamms 1 verläuft, durch einen Mittelpunkt zwischen dem Rollenpaar 37 und 38 verläuft. Bei diesem Beispiel ist der Durchmesser jeder Rolle 37 bzw. 38 mit 115 mm vorgegeben, während die Distanz zwischen den Rotationszentren der Rollen 37 und 38 mit 145 mm vorgegeben ist.
Wie in 8 und 9 dargestellt, ist ein Motor 40 an der Fläche des Halteelements 36 angebracht. Die Rotation des Motors 40 wird durch eine Kette 41 (in 9 zweimal kurz und einmal lang gestrichelt dargestellt) zur Rolle 37 übertragen. In diesem Fall ist die Rolle 37 konzipiert, um in der durch den Pfeil angegebenen Richtung stets mit einer peripheren Geschwindigkeit zu rotieren, die geringfügig höher eingestellt ist als die periphere Geschwindigkeit der Walze 3 (z. B. 62 m pro Minute).
Ein Impulszähler 42 zum Zählen der bei jeder Rotation einer Achse zu erzeugenden Impulse ist als umdrehungsmessender Mechanismus an der Bodenfläche des Träger-Grundelements 35 angebracht. Ein (nicht dargestelltes) Zahnrad ist am Schaft des Impulszählers 42 sowie am Schaft der Rolle 38 angebracht. Ein Synchronriemen 43 (in 9 zweimal kurz und einmal lang gestrichelt dargestellt) ist um diese beiden Zahnräder geführt, um die Rotation der Rolle 38 zum Impulszähler 42 zu übertragen.
Das Rotationssignal der Rolle 38, das zum Impulszähler übertragen wurde, wird anschließend zum Steuermechanismus 22 übertragen, sodass es möglich wird, die Umdrehungszahl pro Zeiteinheit des Baumstamms 1 zu zählen, indem auch die Signalinformation vom Detektor 20, wie im Folgenden beschrieben, berücksichtigt wird.
Wenn die Schraube 30b mittels der Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 34 entsprechend der Steuerung durch einen im Folgenden beschriebenen Steuermechanismus 22 rotiert wird, werden die an der Lagerstütze 31 angebrachten Rollen 37 und 38 veranlasst, sich in der durch den in 1 wiedergegebenen Pfeil angegebenen Richtung mit einer erwünschten oder vorgegebenen Geschwindigkeit zu bewegen.
Der Steuermechanismus 22 ist, wie im Folgenden beschrieben, zur Steuerung jedes Elements konzipiert.
Insbesondere wird die Schraube 30b zum Zeitpunkt des Beginns der Schälung des Baumstamms 1 rotiert, um die Lagerstütze 31 vom Baumstamm weg zu bewegen, wodurch die Rollen 37 und 38 vom Baumstamm 1 entfernt bleiben, während nur die Spindel S mit dem Baumstamm Kontakt haben kann, um so den Baumstamm 1 zu drehen. Auf der Grundlage dieser Rotation wird die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit der Spindel S oder des Baumstamms 1 durch den Drehzahlmesser 23 berechnet, und dessen Signal wird vom Steuermechanismus 22 empfangen. Anschließend wird ausgehend von diesem Signal der Steuermechanismus 22 betätigt, um ein Betriebssignal (im Folgenden als erstes Betriebssignal bezeichnet) zur Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 zu übertragen, um den Messerhalter 4 so zu bewegen, dass eine erwünschte konstante Furnierstärke (beispielsweise 6 mm) erzielt werden kann, d. h. dass der Messerhalter 4 veranlasst wird, sich mit einem Wert von 6 mm pro Rotation des Baumstamms 1 zum Baumstamm 1 hin zu bewegen.
Wenn das Schälen des Baumstamms eingeleitet ist, um ein aufeinander folgendes, streifenähnliches Furnier vom Baumstamm 1 zu erzeugen, wird von einem Bediener ein Signal zum Steuermechanismus 22 manuell eingegeben, wodurch die Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 34 betätigt wird, um die Lagerstütze 31 mit einer Geschwindigkeit, die höher ist als die Geschwindigkeit des Messerhalters 4 in Richtung auf den Baumstamm 1 zu bewegen. Nachdem die Lagerstütze 31 in eine Position bewegt worden ist, an der die Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und den Umfangsflächen der Rollen 37 und 38, die vom Detektor 33 ermittelt werden kann, identisch wird mit der Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2, die vom Detektor 20 erhalten werden kann (genau genommen ist dies eine Position auf der archimedischen Spiralkurve unter Berücksichtigung der Furnierstärke), wird anschließend ein Signal zur Steuerung der Lagerstütze 31 zur Bewegung in Richtung auf den Baumstamm 1 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der des Messerhalters 4 zur Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 34 übertragen. Demzufolge werden die Rollen 37 und 38 in Richtung auf das Rotationszentrum des Baumstamms 1 bewegt, während sie stets auf die Umfangsfläche des Baumstamms 1 gedrückt gehalten werden, dessen Durchmesser beim Schälen reduziert wird.
Die Rolle 38, die Druckkontakt mit dem Baumstamm 1 hat, wird zwangsweise in der Rotationsrichtung des Baumstamms 1 angetrieben, und die Rotation dieser Rolle 38, d. h. die periphere Geschwindigkeit des Baumstamms 1, wird über den Synchronriemen 43 zum Impulszähler 42 übertragen. Aus diesem Signal zusammen mit einem weiteren Signal zu der sich schrittweise ändernden Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 wird in jedem vorgegebenen sehr kurzen Zeitraum, der durch den Steuermechanismus 22 im Voraus eingestellt ist, die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit des Baumstamms 1 berechnet. Anschließend wird auf der Grundlage dieser so berechneten Umdrehungszahl vom Steuermechanismus 22 ein Signal für die Bewegung des Messerhalters 4 in Richtung auf den Baumstamm 1 mit einer Geschwindigkeit von 6 mm pro Rotation des Baumstamms 1 bei jeder vorstehend berechneten Umdrehungszahl (im Folgenden als zweites Betriebssignal bezeichnet) berechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird jedoch noch das erste Betriebssignal zur Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 übertragen, und dieses zweite Betriebssignal wird noch nicht zur Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 übertragen.
Wenn der Abschälvorgang vom vorstehend erwähnten Zustand weiter voranschreitet bis zu einem Punkt, an dem ein Signal vom Detektor 20 erkannt wird, das angibt, dass die Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 (die als Radius des Baumstamms angenommen werden kann) einen vorbestimmten Wert erreicht (im Folgenden als erste Distanz bezeichnet), der geringfügig größer als der Radius der Spindel S ist (beispielsweise 60 mm), wird der Steuermechanismus 22 betätigt, um das Signal, mit dem die Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 beaufschlagt werden soll, vom ersten Betriebssignal, das anfänglich zur Bewegung des Messerhalters 4 verwendet wurde, auf das zweite Betriebssignal umzuschalten, auf dessen Grundlage die Bewegung des Messerhalters 4 weiter fortgesetzt wird. Nachdem die Betriebssignale auf diese Weise umgeschaltet worden sind, wird ein Signal zur Zurückbewegung der Spindel S ausgegeben, um sie vom Baumstamm 1 zu trennen.
Wenn der Abschälvorgang vom vorstehend erwähnten Zustand weiter voranschreitet bis zu einem Punkt, an dem der Detektor 20 erkennt, dass die Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 einen vorbestimmten Wert erreicht (im Folgenden als zweite Distanz bezeichnet) (beispielsweise 40 mm), wird vom Steuermechanismus 22 ein Betriebsstoppsignal zur Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 sowie zur Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 34 übertragen, wodurch die Bewegungen des Messerhalters 4 und der Rollen 37 und 38 in Richtung auf den Baumstamm 1 angehalten werden, und anschließend der Messerhalter 4 und die Rollen 37 und 38 vom Baumstamm wegbewegt werden.
Im Folgenden werden die Effekte des Betriebs beschrieben, die bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung erzielt werden können.
Zu Beginn des Abschälens werden die Rollen 37 und 38 vom Baumstamm entfernt gehalten, sodass nur die Spindel S mit dem Baumstamm 1 Kontakt haben kann, um den Baumstamm 1 zu drehen. Der Steuermechanismus 22 empfängt Signale vom Drehzahlmesser 23 und überträgt auf der Grundlage dieser Signale das erste Betriebssignal zur Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21, um den Messerhalter 4 so zu bewegen, dass eine konstante Furnierstärke sichergestellt ist. Wie vorstehend erwähnt, erhöht sich die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit der Spindel S mit der Bewegung des Messerhalters 4 in Richtung des Baumstamms 1, da die Spindel S gesteuert wird, um die Anzahl ihrer Umdrehungen in Übereinstimmung mit einer Änderung der Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 zu erhöhen.
Im Anschluss daran wird die Umfangsfläche der Walze 3 auf die Umfangsfläche des Baumstamms 1 gepresst. Da an einem Motor, der für die Rotation der Walze verwendet wird, wie vorstehend erwähnt ein Drehmomentbegrenzer angebracht ist, ist die periphere Geschwindigkeit der Walze 3 beim Kontakt mit dem Baumstamm 1 begrenzt und wird somit fast gleich der peripheren Geschwindigkeit des Baumstamms 1. Der Baumstamm 1 wird von der Walze 3 und auch von der Spindel S mit einer Antriebskraft beaufschlagt, um zur Erzeugung eines Furniers das Abschälen des Baumstamms 1 durch das Messer 2 zu beginnen.
Das Abschälen wird entsprechend 10 mit der Darstellung des Schälzustands des Baumstamms 1 in einer Position ausgeführt, die der in 7 wiedergegebenen Position entspricht, und mit der Darstellung eines Bereichs um die Walze 3, sodass ein Furnier T erhalten wird.
Wie vorstehend mit Bezug auf 7 beschrieben, wird aufgrund der Verformung des Baumstamms 1 durch eine Kompression mittels der Walze 3, die so eingestellt ist, dass die Distanz X 80 % des zu erzeugenden Furniers wird, die Spitze 5a der Nase 5 veranlasst, in die Umfangsfläche 1a des Baumstamms 1 einzudringen, wie dies in 11 mit der Darstellung einer Schnittansicht entlang der gestrichelten Linie L-L aus 10 gezeigt ist. Daher wird der Baumstamm 1 durch die Walze 3 zwangsweise rotiert in einem Zustand, wobei die Umfangsfläche 1a des Baumstamms 1 durch die Nasen 5 erfasst wird, sodass es möglich wird, im Vergleich zu dem Fall, wobei die Walze vollständig aus einer glatten Fläche gebildet ist, eine größere Kraft von der Walze 3 zum Baumstamm 1 zu übertragen.
Da die Distanz in radialer Richtung zwischen dem Boden 5b der Nase 5 und der Spitze 5a auf einen so kleinen Wert wie etwa 1 mm eingestellt ist, kann ferner ein übermäßiges Eindringen (oder Einreißen) der Spitze 5a in die Umfangsfläche des Baumstamms 1 vermieden werden. Daher ist ein Holzfehler, der auf der zur Walze 3 weisenden Oberfläche des erzeugten Furniers T entstehen kann, minimal, sodass die Qualität des Produkts wie z. B. von Sperrholz, das unter Verwendung dieses Furniers T hergestellt werden soll, nicht wesentlich verschlechtert wird.
Da ferner der Durchmesser der Walze 3 so klein wie 16 mm ist, wird es möglich, den Baumstamm in einer Position unmittelbar vor dem Messer 2 zu pressen, indem die glatte Fläche 6 und die Nasen 5 der Walze 3 entsprechend der Darstellung in 10 verwendet werden, sodass ein Furnier T mit minimalen Schälrissen erzielt werden kann.
Andererseits hat hinsichtlich der Beziehung zwischen der Walze 3 und dem Halteelement 8 die glatte Umfangsfläche 6 der Walze 3 Kontakt mit der Innenwand 11 des Halteelements 8 entsprechend der Wiedergabe in 12 mit der Darstellung einer Schnittansicht entlang der gestrichelten Linie M-M aus 10. Daher ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass jener Teil der Innenwand 11, der Kontakt mit der glatten Umfangsfläche 6 hat, abgetragen wird wie bei dem im Folgenden mit Bezug auf 17 erläuterten Fall der Walze 56, selbst wenn die Walze 3 rotiert wird. Auch wenn ein Teil der Innenwand 11, die Kontakt mit der Spitze 5a der Nase 5 hat, durch die Spitze 5a abgetragen wird, kann die Walze 3 insgesamt wegen des Teils der Innenwand 11, der Kontakt mit der glatten Umfangsfläche 6 hat, in der anfänglich eingestellten Position gehalten werden, sodass es möglich wird, unter einer erwünschten Bedingung ein Furnier T in ausgezeichneter Qualität zu erzielen.
Da ferner der Rillenabschnitt 9a stets mit Wasser aus dem Tank 16 versorgt wird, können die Innenwand 11 wie auch die Umfangsfläche der Walze 3 vollständig mit Wasser benetzt werden, das durch die Rotation der Walze 3 in den Rillenabschnitt der Walze 3 eingeführt wird. Das auf diese Weise eingeleitete Wasser wirkt als Schmiermittel und auch als Kühlmittel bei der Rotation der Walze 3, die durch die Innenwand 11 des Halteelements 8 in ihrer Position gehalten wird.
Wenn durch die Sichtprüfung eines Bedieners bestätigt wird, dass das Abschälen kontinuierlich unter Erzeugung eines aufeinander folgenden, streifenähnlichen Furniers T vom Baumstamm fortschreitet, wird ein Signal manuell vom Bediener zum Steuermechanismus 22 übertragen. Beim Eingang dieses Signals wird der Steuermechanismus 22 betätigt, um ein Signal an verschiedene Elemente zu senden und um diese Elemente wie im Folgenden beschrieben zu betätigen.
Insbesondere wird die Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 34 betätigt, um die Lagerstütze 31 mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die Bewegungsgeschwindigkeit des Messerhalters 4, in Richtung auf den Baumstamm 1 zu bewegen. Wenn die Detektoren 33 und 20 bestätigen, dass die Lagerstütze 31 in eine Position bewegt wird, in der die Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und den Umfangsflächen der Rollen 37 und 38 gleich der Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 wird, sodass die Rollen 37 und 38 für den Druckkontakt mit der Umfangsfläche des Baumstamms 1 eingerichtet werden, wird die Lagerstütze 31 zur Bewegung in Richtung auf das Rotationszentrum des Baumstamms 1 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der des Messerhalters 4 eingerichtet, während die Rollen 37 und 38 in Druckkontakt mit der Umfangsfläche des Baumstamms 1 bleiben.
Da die Rollen 37 und 38 in Druckkontakt mit der Umfangsfläche des Baumstamms 1 sind, ist es möglich zu verhindern, dass der Baumstamm 1 durch die horizontale Kraft des Messers 2 gebogen wird, mit der der Baumstamm 1 beaufschlagt wird, und zwar selbst dann, wenn der Durchmesser des Baumstamms 1 wegen dessen Abschälung kleiner wird. Da ferner die periphere Geschwindigkeit der Rolle 37 im Voraus auf eine vorstehend erwähnte Weise eingestellt wurde, wird eine Kraft in der Drehrichtung des Baumstamms 1 von der Rolle 37 zum Baumstamm 1 übertragen, während die Rolle 37 auf die Umfangsfläche des Baumstamms 1 übergehen kann, wodurch ein Teil der für das Abschälen des Baumstamms erforderlichen Antriebskraft beaufschlagt wird.
Wenn der Abschälvorgang vom vorstehend erwähnten Zustand weiter voranschreitet bis zu einem Punkt, an dem ein Signal vom Detektor 20 empfangen wird, das angibt, dass die Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 die vorstehend erwähnte erste Distanz geworden ist, wird der Steuermechanismus 22 betätigt, um das Signal, mit dem die Antriebsquelle mit variabler Geschwindigkeit 21 beaufschlagt wird, vom ersten Betriebssignal, das anfänglich zur Bewegung des Messerhalters 4 verwendet wurde, auf das zweite Betriebssignal umzuschalten, auf dessen Grundlage die Bewegung des Messerhalters 4 weiter fortgeführt wird. Anschließend wird die Spindel S in Abhängigkeit von einem Betriebssignal vom Steuermechanismus 22 zurückbewegt, um sie vom Baumstamm 1 zu trennen.
Da entsprechend der Darstellung in 13 eine in Richtung auf das Rotationszentrum des Baumstamms 1 gerichtete Kraft von der Rolle 38, d. h. die nach oben gerichtete Kraft „F1", auf den Baumstamm 1 wirkt und damit eine Kraft „F2" senkrecht zur Kraft „F1" als eine Hauptkraft auf den Baumstamm 1 ausgeübt wird, wird das Fallen des Baumstamms 1 verhindert, auch wenn die Spindel S vom Baumstamm 1 zurückgezogen wird. Insbesondere ist der Baumstamm 1 zwischen der Walze 3 und den Rollen 37 und 38 drehbar gelagert, sodass es möglich wird, das Abschälen des Baumstamms 1 mit dem Messer 2 fortzusetzen.
Wenn der Abschälvorgang vom vorstehend erwähnten Zustand weiter voranschreitet bis zu einem Punkt, an dem der Detektor 20 erkennt, dass die Distanz zwischen dem Rotationszentrum des Baumstamms 1 und der Schnittkante des Messers 2 die vorstehend erwähnte zweite Distanz wird, überträgt der Steuermechanismus 22 ein Stoppsignal, und damit wird die Rotation der beiden Schrauben 19b und 30b angehalten, womit auch die Bewegungen des Messerhalters 4 und der Rollen 37 und 38 in Richtung auf den Baumstamm 1 angehalten werden. Wenn anschließend die Schrauben 19b und 30b in der umgekehrten Richtung gedreht werden, um den Messerhalter 4 und die Rollen 37 und 38 vom Baumstamm 1 wegzubewegen, kann der als „geschälter Kern" bezeichnete verbleibende runde stabähnliche Baumstamm 1 aufgrund seines Eigengewichts fallen.
Die vorstehend erwähnten Verfahren werden wiederholt, um die Schälung des Baumstamms 1 auszuführen.
Bei der vorstehenden erfindungsgemäßen Ausführungsform wirkt die Walze 3 nicht nur als Druckstange, sondern auch als ein Antriebskraft übertragendes Mittel zur Übertragung von mindestens einem Teil der für das Schälen des Baumstamms erforderlichen Antriebskraft zum Baumstamm.
Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist der Durchmesser der Walze auf 16 mm eingestellt. Solange der Durchmesser der Walze 30 mm nicht überschreitet, ist es aber möglich, die Walze in einer Position unmittelbar vor dem Messer anzubringen, um den Baumstamm wirksam zu pressen, sodass die Walze als Druckstange und auch als Mittel zur Übertragung einer Antriebskraft zum Baumstamm fungieren kann. Falls ferner die zu erzeugende Furnierstärke relativ dick ist, z. B. etwa 10 mm, kann es vorzuziehen sein, den Durchmesser der Walze auf etwa 20 mm einzustellen. Falls dagegen die zu erzeugende Furnierstärke relativ dünn ist, z. B. nicht mehr als 5 mm, kann es vorzuziehen sein, den Durchmesser der Walze auf etwa 16 mm einzustellen.
Bezüglich der Position der Walze relativ zum Messer kann ein Furnier mit minimalen Schälrissen erzielt werden, falls die Distanz in der zur Drehrichtung des Baumstamms orthogonalen Richtung, d. h. die in 7 wiedergegebene Distanz X, so gewählt wird, dass sie nicht mehr als 85 % der Stärke des zu erzeugenden Furniers beträgt.
Die vorstehend erwähnten Herstellungsbedingungen basieren alle auf den vom Anmelder der Erfindung gemachten Erfahrungen, die sich aus den Ergebnissen von in der folgenden Tabelle 1 wiedergegebenen Experimenten ergaben, und sie sind daher wohlbegründet.
Tabelle 1
(Anmerkung)

B: Durchmesser der Walze (mm).
O: Minimale Schälrisse und auch minimale Rauheit der Furnieroberfläche
Δ: Mehr oder weniger auffallende Schälrisse und auch mehr oder weniger auffallende Rauheit der Furnieroberfläche
X: Auffallende Schälrisse und auch auffallende Rauheit der Furnieroberfläche

Die vorstehend erwähnte Ausführungsform kann wie folgt abgeändert werden.

1. Die Spitze 5a der an der Walze 3 ausgebildeten Nase 5 muss nicht notwendigerweise scharf wie in der vorstehend erwähnten Ausführungsform sein. Beispielsweise kann die Spitze 49a der Nase 49 entsprechend der Darstellung in 14, wo lediglich eine Nase als vergrößerte Ansicht mit Bezug auf 4 wiedergegeben ist, eine abgeflachte Form mit einem flachen Quadrat der Größe 0,5 mm × 0,5 mm haben. Auch wenn die Nase 49 auf diese Weise geformt ist, ist es möglich, die Spitze 49a zum Eindringen in die Umfangsfläche des Baumstamms 1 zu veranlassen, und somit kann eine ausreichende Antriebskraft von der Walze zum Baumstamm übertragen werden. Wenn die Nase 49 auf diese Weise geformt ist, kann zudem der Defekt, der sich auf der zur Walze weisenden Furnieroberfläche bilden könnte, weiter minimiert werden.
2. Die auf der Umfangsfläche der Walze auszubildenden Nasen können entsprechend der Darstellung in 15 geformt sein. Insbesondere hat diese Walze 50 einen Durchmesser, der gleich dem der Walze 3 ist, und sie wird vom Halteelement 8 gelagert. Die Walze 50 ist auf ihrer Umfangsfläche mit einer großen Anzahl von Rillen 51 versehen, die sequenziell entlang der Drehrichtung ausgebildet sind, wobei benachbarte Rillen 51 in konstanten Intervallen voneinander beabstandet sind. Die Rillen 51 können mittels Rändelung ausgebildet sein. Wie in 16 mit einer Schnittansicht entlang der gestrichelten Linie N-N aus 15 dargestellt ist, bildet die Spitze 52a der Nase 52 eine flache, glatte periphere Fläche. Insbesondere ist die Ebene der Spitze 52a in radialer Richtung der Walze 50 bündig mit der glatten Umfangsfläche 53 der Walze 50.

Wenn die Nase 52 auf diese Weise geformt ist, ist es wie bei der Nase 5 oder der Nase 49 möglich, die Spitze 52a zum Eindringen in die Umfangsfläche des Baumstamms 1 zu veranlassen, und somit kann eine ausreichende Antriebskraft von der Walze 52 zum Baumstamm 1 übertragen werden. Da glatte Umfangsflächen 53 entlang der Richtung der axialen Linie der Walze 50 oder entlang der seitlichen Richtung in 15 ausgebildet sind, ist es zudem möglich, das übermäßige Eindringen der Nasen 52 in die Umfangsfläche des Baumstamms 1 zu verhindern. Mit der Walze 50 ist es ferner möglich, den Baumstamm 1 mittels der Umfangsfläche 53 und der Nasen 52 an einer Position unmittelbar vor dem Messer 2 zu pressen. Zusätzlich wird an der Seite, wo ein Abschnitt der Walze Kontakt mit der Innenwand 11 des Halteelements 8 hat, die glatte Umfangsfläche 53 durch die Innenwand 11 in ihrer Position gehalten, sodass die Walze 50 insgesamt nach Wunsch in ihrer Position gehalten werden kann, wodurch es möglich wird, ein Furnier in ausgezeichneter Qualität zu erhalten.

3. Bei einer Walze mit dem gleichen Durchmesser wie dem der Walze 3, die auf die gleiche Weise wie die Walze 3 für die Lagerung im Halteelement 8 eingerichtet ist, können die an der Umfangsfläche der Walze auszubildenden Nasen wie folgt geformt sein.

Insbesondere sind entsprechend der Darstellung in 17 zwei Gruppen von Rillen, die jeweils in die entgegengesetzte Richtung geneigt sind, um sich gegenseitig zu kreuzen, wodurch eine große Anzahl rhombischer Nasen 58 ausgebildet wird, die jeweils eine glatte Umfangsfläche 58a bilden, spiralförmig um die Umfangsfläche der Walze 56 ausgebildet. Genauer betrachtet besteht jede Gruppe von Rillen aus einer großen Anzahl paralleler Rillen 57, die jeweils eine Tiefe von 0,5 mm und eine Breite von 0,5 mm haben und die von den benachbarten Rillen um eine Distanz von 3 mm beabstandet und in einem Winkel von 15 Grad zur axialen Linie der Walze 56 geneigt sind.
18 zeigt eine vergrößerte Ansicht des in 17 wiedergegebenen eingekreisten Abschnitts 59, während 19 eine Schnittansicht entlang der gestrichelten Linie P-P aus 18 wiedergibt. Wenn die Walze 56 Kontakt mit dem Baumstamm hat, werden die Nasen 58 zum Eindringen in die Umfangsfläche des Baumstamms veranlasst, sodass die Umfangsfläche des Baumstamms von den Kantenabschnitten der Nasen 58 erfasst wird (insbesondere von den an der unteren Seite der Nasen angeordneten Kanten 58b, wenn die Walze 56 in 18 von oben nach unten gedreht wird), wodurch es wie bei den vorstehenden Ausführungsformen möglich wird, eine ausreichende Antriebskraft von der Walze 56 zum Baumstamm zu übertragen.
Aufgrund der glatten Umfangsflächen 58a der Nase 58 ist es zudem möglich, das übermäßige Eindringen der Nasen 58 in die Umfangsfläche des Baumstamms zu verhindern. Mit den glatten Umfangsflächen 58a der Nase 58 ist es ferner möglich, die Umfangsfläche des Baumstamms an einer Position unmittelbar vor dem Messer 2 zu pressen.
Andererseits werden an der Seite, wo ein Abschnitt der Walze 56 Kontakt mit der Innenwand 11 des Halteelements 8 hat, die glatten Umfangsflächen 58a der Nasen 58 von der Innenwand 11 getragen, sodass die Walze 56 in erwünschter Weise insgesamt in ihrer Position gehalten werden kann, wodurch es möglich wird, unter einer erwünschten Bedingung ein Furnier in ausgezeichneter Qualität zu erzielen.
Bei der Walze 56 wird jedoch infolge der Rotation der Walze 56 die Innenwand 11 des Halteelements 8 durch die unteren Kanten abgetragen, wenngleich der pro Rotation abgetragene Betrag sehr gering sein kann. Demzufolge kann zwischen der Innenwand 11 und der Walze 56 nach einer Zeitspanne ein Raum ausgebildet werden, und dadurch wird die Änderung der Position der Walze 56 relativ zum Halteelement 8 bewirkt, wodurch es unmöglich wird, eine wie in 7 beschriebene vorgegebene Position beizubehalten. Aufgrund einer unzureichenden Druckkraft auf den Baumstamm können daher verschiedene Probleme auftreten, wie z. B. die Erzeugung großer Schälrisse im Furnier oder eine Ungleichförmigkeit in der Furnierstärke.

4. Bei Walzen 3 und 50 werden die Spitzen aller Nasen und die glatte Umfangsfläche in der radialen Richtung der Walzen zueinander bündig gemacht. Die Ebene der Spitze von jeder Nase in der radialen Richtung der Walze kann aber niedriger eingestellt werden als die Ebene der glatten Umfangsfläche 6.

Diese abgeänderte Ausführungsform wird im Folgenden am Beispiel der Walze 3 beschrieben. Entsprechend 20 mit der Darstellung einer Schnittansicht einer Nase und einer an die Nase angrenzenden glatten Umfangsform wie bei 5, ist die Spitze 5a der Nase 5 um eine Distanz von 0,1 mm niedriger eingestellt (gemessen in radialer Richtung der Walze 3 oder in der senkrechten Richtung aus 20) als die zweimal kurz und einmal lang gestrichelte Linie R-R, die eine imaginäre, horizontal von der glatten Umfangsfläche 6 aus verlaufende Linie angibt.
Selbst bei dieser Walze ist es möglich, auf die gleiche Weise wie mit Bezug auf 11 beschrieben mit der Spitze 5a der Nase 5 in die Umfangsfläche des Baumstamms einzudringen, falls die Position der Walze relativ zum Messer 2 wie in 7 beschrieben eingestellt ist, obwohl der Grad des Eindringens im Vergleich zu dem Beispiel, wobei die Spitze der Nase mit der glatten Umfangsfläche in der radialen Richtung der Walze bündig gemacht wurde, geringer sein kann. Es ist daher möglich, eine ausreichende Antriebskraft von der Walze zum Baumstamm zu übertragen. Auch bei dieser Ausführungsform können die gleichen Effekte erwartet werden wie die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erläuterten Effekte.

5. Wie in 2 dargestellt ist, sind die Gleitlager 9 für die Walze, die an den Halteelementen 8 angebracht sind, parallel zur Schnittkante des Messers 2 angeordnet, und sie sind aufeinanderfolgend, ohne bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einen Raum dazwischen zu lassen. Wie in 21 dargestellt ist, ist es jedoch möglich, zwischen diesen Gleitlagern 9 einen Raum vorzusehen, indem zwischen den Halteelementen 8 ein Raum 60 gelassen wird.
6. Obwohl das Halteelement bei den vorstehenden Ausführungsformen durch eines seiner Enden am Messerhalter 4 befestigt und durch sein anderes Ende mit dem Gleitlager versehen ist, kann das Halteelement wie im Folgenden beschrieben konstruiert sein.

Entsprechend 22 mit der Darstellung einer perspektivischen Ansicht des Halteelements ist insbesondere das Halteelement 63 als rechteckiges Parallelepiped mit einem kreisförmig ausgeschnittenen Abschnitt an seiner einen Seite geformt, und ein auf die gleiche Weise wie das Gleitlager 9 konstruiertes Gleitlager 64 wird in diesen kreisförmig ausgeschnittenen Abschnitt eingesetzt und dort befestigt. Anschließend wird eine beliebige gewünschte Art einer Walze in dieses Gleitlager 64 eingesetzt.

7. Obwohl bei den in 2 und 21 gezeigten Ausführungsformen die gesamte Länge der Walze aus einer einzelnen Rolle besteht, kann die Walze beispielsweise am Mittelpunkt in der seitlichen Richtung dieser Figuren aufgeteilt sein, wobei jede aufgeteilte Walze drehbar durch ein Gleitlager 9 gelagert ist.
8. Obwohl bei den vorstehenden Ausführungsformen die miteinander in Eingriff befindliche Mutter 30a und die Schraube 30b zur Bewegung der Rollen 37 und 38 verwendet werden, die gegenüber dem Messer als Rückzugsrollen beim Schälvorgang für die Bewegung im Anschluss an eine Abnahme des Durchmessers des Baumstamms angeordnet sind, ist es auch möglich, zur Bewegung der Rollen 37 und 38 den konventionellen hydraulischen oder Luftzylinder zu verwenden.

Wie vorstehend beschrieben, ist die erfindungsgemäße Walze so konstruiert, dass sie nicht nur als Druckstange fungiert, sondern auch als ein Antriebskraft übertragendes Mittel für die Übertragung von mindestens einem Teil der für das Schälen des Baumstamms erforderlichen Antriebskraft zum Baumstamm, wodurch es möglich wird, die Probleme in Zusammenhang mit der konventionellen Vorrichtung zu überwinden. Da diese Funktionen durch eine einzelne Walze erzielt werden können, lassen sich zudem Kosten für die Vorrichtung einsparen.
Da die Umfangsfläche der Walze mit einer Vielzahl von glatten Flächen und einer Vielzahl von aufgerauten Flächen versehen ist, wobei jede Fläche eine vorgegebene Breite hat und alle Flächen aufeinanderfolgend entlang der Richtung der axialen Linie der Walze ausgebildet sind, ist es möglich zu verhindern, dass der Abschnitt der Innenwand 11, der Kontakt mit der glatten Fläche der Walze hat, wesentlich abgetragen wird, sodass es möglich wird, die Walze in einer festen Position zu halten und unter einer erwünschten Bedingung ein Furnier T in ausgezeichneter Qualität zu erzielen.

Claims

Furnierschälmaschine umfassend: – ein Messer (2) zum Schälen eines Baumstamms (1), der drehbar gegen einen Messerhalter (4) gehalten wird; – eine Walze (3), die so angeordnet ist, dass sie in Drehrichtung des Baumstamms (1) oberhalb des Messers (2) gegen eine Umfangsfläche des Baumstamms (1) drückt; – ein an dem Messerhalter (4) befestigtes, im Querschnitt halbrundes Gleitlager (9), in dem die Walze (3) drehbar lagert, das zu dem Baumstamm (1) hin offen ist, wenn man den Querschnitt orthogonal zu einer axialen Linie der Walze (3) teilt, wobei das Gleitlager so befestigt ist, dass es via die Walze zu dem zu schälenden Baumstamm (1) hin zeigt; und – Antriebsmittel (18, 12) zum Drehen der von dem Gleitlager (9) gehaltenen Walze (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche der Walze (3) in Achsrichtung der Walze (3) eine Vielzahl von flachen Randstücken (6) beliebiger Breite beinhaltet, die in Drehrichtung der Walze (3) aneinander stoßen, und eine Vielzahl von Stücken mit einigen Nasen (5), die in Achsrichtung der Walze (3) zwischen den flachen Randstücken (6) ausgebildet sind, wobei die Nasen (5) in ihrer Höhe nicht über die Umfangsfläche der Walze (3) hinausragen.
Furnierschälmaschine nach Anspruch 1, wobei die Nasen (5) so auf der Umfangsfläche der Walze (3) ausgebildet sind, dass die Spitzen der Nasen (5) in radialer Richtung der Walze (3) in der gleichen Ebene liegen wie die Umfangsfläche der Walze (3).
Furnierschälmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Nasen (5) so auf der Umfangsfläche der Walze (3) ausgebildet sind, dass die Spitzen der Nasen (5) in radialer Richtung der Walze (3) in einer Ebene unterhalb der Umfangsfläche der Walze (3) liegen.