EP0055793B1

EP0055793B1 - Vorrichtung zum Besäumen von Holzbrettern

Info

Publication number: EP0055793B1
Application number: EP81106664A
Authority: EP
Inventors: Karl-Wolfram Wiegand
Original assignee: Dimter GmbH
Current assignee: Dimter GmbH
Priority date: 1980-12-27
Filing date: 1981-08-27
Publication date: 1985-04-10
Also published as: EP0055793A3; NO812921L; US4449558A; ATE12607T1; DE3049258A1; EP0055793A2; SU1103786A3; DE3169837D1; FI812806L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Besäumen von Holzbrettern mit Hilfe eines Zerspanwerkzeuges und einem der vorderen Kante des Brettes zugeordneten Anschlagpaar, das eine erste Schnittebene festlegt.
Bei einer bekannten Vorrichtung der vorstehend genannten Art gelangt das Anschlagpaar an der hinteren unbesäumten Kante des Brettes zur Anlage und schiebt dieses so weit vor, dass es in den Bereich des Zerspanwerkzeuges gelangt. Die Anschläge sind verstellbar, um einen möglichst günstigen Schnitt zu gewährleisten, d.h. für möglichst wenig Abfall zu sorgen (GB-A-14 84 738).
Weiterhin ist eine entsprechend aufgebaute Vorrichtung bekannt, deren Zerspanwerkzeug ein in der waagerechten Ebene umlaufender Fräser ist.
Diesem Fräser werden zu besäumende Bretter von beiden Seiten zugeführt, so dass zwei Bretter gleichzeitig besäumt werden können. Es ist aber nicht möglicht, das Brett von der einen Seite zur anderen zu schieben. Bei einem Arbeitsgang werden lediglich zwei Bretterkanten gefräst. Praktisch handelt es sich um zwei unabhängig voneinander arbeitende Vorrichtungen, die lediglich ein Fräswerkzeug gemeinsam haben (SU-A-918095).
Schliesslich ist noch eine Vorrichtung bekannt, die zusätzlich zu den eingangs genannten Anschlägen eine Einrichtung aufweist, durch die ein möglichst wirtschaftlicher Schnitt an einem unbesäumten Brett durchgeführt werden soll. Das zu besäumende Brett wird zunächst mit Hilfe von zwei Lichtquellen fotografiert. Die hierdurch gewonnene Information wird an einen Rechner weitergegeben, der dann den günstigsten Schnitt errechnet. Entweder werden zwei schmale Bretter erzeugt oder ein breiteres. In jedem Falle liegen die Kanten der Bretter aber parallel zueinander. Es ist nicht möglich, Bretter mit nicht parallelen besäumten Kanten zu erzeugen und damit die natürliche Form besser zu berücksichtigen (US-A-4240477).
Unbesäumte Bretter weisen aber grundsätzlich eine konische Form auf, da der Baumstamm, aus dem sie gesägt werden, ebenfalls konisch ist. Wenn die Bretter dazu verwendet werden sollen, in einer Fugenverleimanlage zu Holzplatten grösserer Breite verleimt zu werden, so ist es erforderlich, diese zu besäumen. Dieses kann beispielsweise dadurch geschehn, dass die Bretter durch zwei parallel zueinander angeordnete Sägen hindurchgeführt werden. Hierbei entsteht sehr viel Abfall, da die Gesamtbrettbreite durch die schmalste Stelle festgelegt ist. Es ist auch schon versucht worden, die Bretter konisch zuzuschneiden, um den Abfall zu vermindern. Die bisher bekanntgewordenen Verfahren und Vorrichtungen haben aber hinsichtlich der Schnittqualität und der Kapazität nicht zufriedenstellend gearbeitet. Insbesondere beim Schneiden von Hartholz ist es erforderlich, das Brett während des Sägens festzuhalten, d.h. die Säge führt die Relativbewegung durch, während das Brett stillsteht.
Weiterhin sind die Bretter aufgrund des im wesentlichen kreisrunden Querschnittes eines Baumes im Querschnitt wiederum nicht genau rechteckig, sondern die eine Oberfläche des Brettes ist breiter als die andere. Wenn nun beim Besäumen eine gerade Kante geschnitten wird, dann wird praktisch die grössere Oberfläche auf das Mass der kleineren Oberfläche verkleinert. Hierdurch entsteht zusätzlicher Abfall.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die beim Besäumen einen möglichst geringen Abfall erzeugt, dabei aber eine hohe Kapazität und eine gute Schnittqualität gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäss werden die unbesäumten Bretter zuerst mit Hilfe einer besonderen Einrichtung positioniert, d.h. pro Kante werden zwei Positionierpunkte festgelegt, deren gerade Verbindungslinie eine saubere Schnittkante ergibt. Das auf diese Weise vorbereitete Brett wird mit Hilfe des Anschlagpaares und des Schiebers in die erste Schnittebene transportiert, wobei das Anschlagpaar der Schnittebene entsprechend zugeordnet ist, d.h. das Anschlagpaar führt immer einen bestimmten Hub senkrecht zur Schnittebene durch und stellt sicher, dass die zugeordneten Positionierpunkte in die Schnittebene gelangen. Das Auswerferpaar schiebt das Brett aus dem Bereich der ersten Schnittebene mit der hinteren Kante in die zweite Schnittebene. Es wird immer die Vorderkante des einen Brettes gleichzeitig mit der hinteren Kante des vorausgehenden Brettes geschnitten.
Die Erfindung ist auch einsetzbar zum Nachbearbeiten von bereits einmal besäumtem Holz, insbesondere Hartholz. Durch die Zwischenlagerung des besäumten Holzes tritt ein unter Umständen starkes Verziehen ein. Dadurch wird die Schnittkante verformt, so dass eine einwandfreie Verleimung nicht mehr möglich ist. In diesem Fall wird ggf. mit Hilfe eines besonderen verspanenden Werkzeuges eine erneute Besäumung vorgenommen. Der Einsatz der Einrichtung zum Positionieren kann entfallen.
Die Schnittebene wird durch das oder die Zerspanungswerkzeuge festgelegt, bei denen es sich um unterschiedliche Werkzeuge handeln kann. Beispielsweise kann jede Schnittebene durch ein getrenntes Werkzeug, durch eine Säge oder einen Fräser, gebildet werden. Es ist aber auch möglich, beide Schnittebenen durch ein Werkzeug, beispielsweise durch einen um eine senkrechte Achse umlaufenden Fräser festzulegen.
In besonders vorteilhafter Weise können zwei um eine senkrechte Achse umlaufende Fräser vorgesehen sein, deren Fräsprofile abgestuft und so angeordnet sind, dass der Abschnitt grössten Durchmessers des einen Fräsers dem Abschnitt kleinsten Durchmessers des anderen Fräsers zugeordnet ist, wobei die beiden Fräser in Vorschubrichtung versetzt zueinander angeordnet sein können.
Hierdurch ist es möglich, in der ersten Schnittebene die Vorderkante eines Brettes mit einem entsprechenden abgestuften Profil zu versehen. Die Hinterkante dieses Brettes wird nach dem Vorschieben des Brettes in die zweite Schnittebene durch den anderen «umgekehrt» angeordneten Fräser mit einem entsprechenden, zu dem vorher gefrästen Profil passenden Profil versehen. Wenn die Bretter dann einer Fugenverleimanlage zugeführt werden, so passen sie bereits mit den abgestuften, gefrästen Profilen zueinander. Dies ermöglicht ein gutes und festes Verleimen und erspart ggf. ein Umdrehen jedes zweiten Brettes.
Wenn nur ein Fräser für beide Schnittebenen mit einem abgestuften Profil verwendet wird, so können die Bretter so zugeführt werden, dass die grösseren Oberflächen der Bretter im Bereich des kleinsten Durchmessers des Fräsers liegen, so dass von den durch den natürlichen Wuchs abgeschrägten Kanten nur so wenig wie unbedingt erforderlich abgefräst wird. In diesem Falle passen die Profile zwar nicht zum Verleimen unmittelbar zusammen, es wird aber ein geringerer Materialanteil beim Fräsen entfernt. Wenn ein Verleimen in einer Fugenverleimanlage gewünscht wird, muss jedes zweite Brett umgedreht werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Einrichtung zur Festlegung der Positionierpunkte;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Besäumvorrichtung ungefähr in Arbeitshöhe; und
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine Ausführungsform nach der Erfindung;
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, jedoch durch eine andere Ausführungsform;
Fig. 5 eine der Fig. 3 und 4 entsprechende Seitenansicht, jedoch durch noch eine andere Ausführungsform.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung setzt sich aus zwei Haupteinrichtungen zusammen. In der ersten Einrichtung (Fig. 1) werden die Positionierpunkte festgelegt. In der zweiten Einrichtung erfolgt das Besäumen.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung besteht aus einer Rollenbahn 1 zum Zuführen der zu besäumenden Bretter 5 auf einen Arbeitstisch. Die Standplätze für die Bedienungspersonen sind mit 2 bezeichnet. Es werden zwei Richtschatten oder -lichter 7, 8 erzeugt, die eine gerade Linie bilden. Diesen beiden Richtlinien 7 und 8 sind Fräser 3 und 4 zugeordnet. Ein Fräser, beispielsweise der Fräser 3, ist, wie durch den Pfeil angedeutet, verstellbar, um eine Anpassung an verschieden lange Bretter zu ermöglichen. Zwei Bretter 5 werden so angeordnet, dass die gewünschten Schnittlinien mit dem Schatten 7 bzw. 8 zusammenfallen. Die Fräser werden dann betätigt und erzeugen Positionierpunkte 9-9 und 10-10. Diese Positionierpunkte legen zwei Schnittlinien für saubere Schnitte fest.
Die eigentliche Besäumvorrichtung beginnt mit einer Rollenbahn 14, die die Bretter mit den Positionierpunkten 9-9 und 10-10 in den Arbeitsbereich fördert. Auf dem Schlitten 21, der mit Hilfe eines Antriebes 22 und einer Führung 23 im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der zu besäumenden Bretter hin- und herbewegbar ist, trägt das Anschlagpaar 15, den Schieber 16, und das Auswerferpaar 17.
Der Schieber 16, der bei dieser Ausführungsform auch ein Schieberpaar bildet, ist durch einen Antrieb 20 der auf dem Schlitten 21 angeordnet ist, zusätzlich zu dem Schlitten hin- und herbewegbar.
Das Anschlagpaar 15 und das Auswerferpaar 17 sind schwenkbar an dem Schlitten gelagert und zwar so, wie durch Pfeile angedeutet. Die Schwenkbewegung wird durch einen pneumatischen Zylinder 18 und eine entsprechende Kinematik 19 durchgeführt.
Die Sägen 24 und 25 sind Kreissägen, die bei 26 gelagert, bei 28 mit einem Antrieb verbunden und bei 27 auf- und abbewegbar sind. Mit 29 ist eine Absaugeinrichtung bezeichnet.
Der Säge 24 ist eine Spannvorrichtung 11 und der Säge 25 eine Spannvorrichtung 12 zugeordnet.
Eine Bremsvorrichtung, die ein unerwünschtes Vorschnellen der Bretter verhindert, ist mit 13 bezeichnet.
Die besäumten Bretter werden bei 30 aus der Vorrichtung herausgeführt. Der Abfall fällt in einen Behälter 31 bzw. Transportband. Der Abfall ist durch das Bearbeiten der ersten Einrichtung kürzer als das verbleibende Brett und fällt daher zwischen dem Auflager 30 hindurch. Im Betrieb werden die mit den Positionierpunkten 9-9 und 10-10 versehenen Bretter durch die Rollenbahn 14 in den Bereich der Maschine gefördert. Ein in diesem Bereich liegendes Brett ist mit 5a bezeichnet. Der Schieber 16 schiebt das Brett 5a mit den Poisitionierpunkten gegen die entsprechenden Anschläge des Anschlagpaares 15. Der Schieber 16 ist hierbei vorzugsweise ebenfalls als Paar ausgebildet (siehe Fig. 2), so dass er in die sauber vorbereiteten Positionierpunkte eingreift. Grundsätzlich genügt es aber, wenn der Schieber sicherstellt, dass das Brett gegen die Anschläge des Anschlagpaares 15 geschoben wird. Wenn diese Stellung erreicht ist, liegen die beiden Positionierpunkte 10-10 bereits parallel zu der Schnittebene der Säge 24. Zusammen mit dem Schlitten wird das Brett 5a durch den Antrieb 22 dann soweit vorgeschoben, dass es die Stellung 5b einnimmt. Ein in der Stellung 5b unter der Spannvorrichtung 11 liegendes, an seiner Vorderkante bereits besäumtes Brett, wird durch das Auswerferpaar 17 in die Stellung 5c vorgeschoben. Die Auswerfer des Auswerferpaares 17 gelangen hierbei an den Positionierpunkten 9 zur Anlage die der Schnittebene der Säge 25 entsprechen.
Anschlagpaar 15 und Auswerferpaar 17 führen hierbei den durch den Pfeil angedeuteten Hub durch. Die Anschläge des Anschlagpaares 15 liegen parallel zu der Schnittebene der Säge 24 und die Auswerfer des Auswerferpaares 17 liegen parallel zu der Schnittebene der Säge 25. Der Abstand zwischen dem Anschlagpaar und dem Auswerferpaar ist konstant und entspricht dem Abstand zwischen den Schnittebenen der beiden Sägen 24 und 25.
Dadurch, dass die Anschläge des Anschlagpaares 15 parallel zu der Schnittebene der Säge 24 liegen und immer den gleichen Hub durchführen, ist sichergestellt, dass die durch die Positionierpunkte 10 festgelegte Schnittlinie genau in der Schnittebene der Säge 24 liegt. Beim Hinüberschieben des bereits an seiner Vorderkante besäumten Brettes aus der Stellung 5b in die Stellung 5c wird sichergestellt, dass nach Beendigung dieser Bewegung die hintere Kante, d.h. die Verbindungslinie der Positionierpunkte 9-9 parallel zu der Schnittebene der zweiten Säge 25 liegt. Es werden immer zwei Schnitte gleichzeitig aber an zwei verschiedenen, aufeinanderfolgenden Brettern durchgeführt, so dass parallele Schnitte durchgeführt aber konische Bretter erzeugt werden.
Wenn sich das Anschlagpaar 15 und das Auswerferpaar 17 zurück in ihre Ausgangsstellung bewegen, werden die Anschläge und die Auswerfer mit Hilfe des pneumatischen Zylinders 18 und der Kinematik 19 hochgeklappt, wie durch die kleinen Pfeile angedeutet. Wenn die Bretter ihre Stellung 5b bzw. 5c aufgrund der Bewegung des Anschlagpaares und des Auswerferpaares erreicht haben, werden sie durch die Spannvorrichtungen 11 und 12 festgespannt, so dass der Schlitten 21 seinen Rückhub ausführen kann. Wenn die Ausgangsstellung (in Fig. 3 gezeichnet) erreicht ist, wird ein neues Brett über die Rottenbahn 14 zugeführt und ein neuer Arbeitshub kann beginnen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt das Besäumen von zwei Kanten gleichzeitig, wobei die Bretter fest eingespannt sind und sich nicht verschieben können. Die Sägen führen die Relativbewegung durch und sorgen auch bei Hartholz für einen sauberen Schnitt. Die Teile der Vorrichtung (Anschlagpaar und Auswerferpaar), die die Bretter in den Bereich der Schnittebenen hineinbewegen, können unmittelbar nachdem sie diese Bewegung durchgeführt haben und die Bretter festgespannt sind, zurückbewegtwerden. Sie stehen dann bereit, um ein neues Brett vorzuschieben, wenn der Schnitt beendet ist. Anschlagpaar und Auswerferpaar behindern das Sägen nicht. Das Besäumen kann vollständig automatisch mit einer hohen Leistung pro Zeiteinheit durchgeführtwerden.
Ein Anschlag 15, ein Schieberteil 16 und ein Auswerfer 17 auf einer Seite (beispielsweise der linken in Fig. 2), sind quer zur Arbeitsrichtung, wie durch einen Pfeil angedeutet, verstellbar, um eine Anpassung an verschieden lange Bretter zu ermöglichen. Entsprechend ist die Auflage 30 zum Abtransport verstellbar.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich lediglich dadurch von derjenigen nach den Fig. 1 bis 3, dass anstelle der beiden Sägen Fräser vorgesehen sind. Es sind zwei um eine senkrechte Achse umlaufende Fräser 41 und 43 vorhanden, die ein abgestuftes Profil aufweisen, wie beim Betrachten der Fig. 4 deutlich wird. Sie werden durch Motoren 42 und 44 angetrieben. Es ist erkennbar, dass die Fräser in Vorschubrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Beim Vergleichen der Fig. 3 und 4 wird deutlich, dass durch die Verwendung von Fräsern in der Arbeitsebene ein grösserer Schlitz entsteht. In diesen Schlitz schwenkt nach jedem Fräsvorgang eine Platte 45, die durch einen Zylinder 46 betätigt wird.
Im Betrieb arbeitet die Vorrichtung nach Fig. 4 grundsätzlich so wie diejenige nach den Fig. 1 bis 3. Da die beiden Fräser 41 und 43 so angeordnet sind, dass der Abschnitt grössten Durchmessers des einen Fräsers 41 dem Abschnitt kleinsten Durchmessers des Fräsers 43 zugeordnet ist, wird die Vorderkante des Brettes in der Stellung 5b mit einem abgestuften Profil entsprechend der Form des Fräsers 41 versehen.
Wenn dieses Brett dann in die Stellung 5c vorgeschoben ist, erzeugt der Fräser 43 an der hinteren Kante ein «umgekehrtes» Profil, das zu dem ersten Profil passt und mit diesem zusammengeschoben werden kann. Hierdurch ist ohne weiteres Drehen und Wenden ein Verleimen in einer Fugenverleimeinrichtung möglich, wobei gleichzeitig für einen festen Verbund gesorgt wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist lediglich ein Fräser 48 vorgesehen, der um eine senkrechte Achse umläuft und ebenfalls ein abgestuftes Profil aufweist. Wenn mit einem derartigen Fräser gearbeitet wird, werden die Schnitte oder Bearbeitungen in den beiden Schnittebenen auf einmal und durch ein Werkzeug, d.h. durch den Fräser 48, durchgeführt. Die Bretter werden vorzugsweise so eingelegt, dass ihre grösseren Oberflächen - bedingt durch die Abschrägung an den Seiten aufgrund des natürlichen Wuchses - dem Abschnitt kleinsten Durchmessers des Fräsers 48 zugeordnet sind. Bei der Darstellung der Fig. 5 liegt die grössere Oberfläche unten. Der Fräser erzeugt dann an der Vorder- und an der Hinterkante ein abgeschrägtes Profil, das der Form, bedingt durch die natürliche Rundung des Baumes, entspricht und so möglichst wenig Material abfräst. Die Profile der besäumten Bretter passen dann zwar nicht ineinander (siehe Fig. 5), es ist aber möglich, jedes zweite Brett umzudrehen und so eine Verleimung zu ermöglichen.
Ob beispielsweise mit der Vorrichtung nach Fig. 5 oder mit der Vorrichtung nach Fig. 4 gearbeitet wird, hängt davon ab, welchen Anforderungen der Vorzug gegeben wird. Wenn mit der Vorrichtung nach Fig. 4 gearbeitet wird, muss etwas mehr Material entfernt werden, es ist aber eine Fugenverleimung ohne weitere Handhabung möglich. Wenn mit der Vorrichtung nach Fig. 5 gearbeitet wird, ist der Abfall geringer, eine Verleimung in einer Fugenverleimanlage ist aber nur durch Wenden jedes zweiten Brettes möglich.
Grundsätzlich ist die Erfindung auf das Besäumen von rohen Brettern gerichtet. Es kann aber auch sein, dass bereits einmal besäumte Bretter durch Zwischenlagerung verzogen sind, so dass sie nicht mehr unmittelbar verleimt werden können. Um ein einwandfreies Verleimen sicherzustellen, ist ein erneutes geringfügiges Besäumen erforderlich. In diesem Falle ist eine Positionierung durch eine Einrichtung entsprechend Fig. 1 nicht erforderlich, da nur eine geringe Menge ggf. durch ein Sonderwerkzeug zerspant werden muss.

Claims

1. Vorrichtung zum Besäumen von Holzbrettern mit Hilfe eines Zerspanwerkzeuges und einem der vorderen Kante des Brettes zugeordneten Anschlagpaar (15), das eine erste Schnittebene festlegt, gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung zum Positionieren der Bretter (5) an jeder Kante durch zwei einen sauberen Schnitt festlegenden Punkten (9,9; 10,10),

b) eine Zuordnung des Anschlagpaares (15) zu den Positionierpunkten (10) der unbesäumten vorderen Kante des Brettes (5),

c) einen Schieber (16) zum Vorschieben des Brettes mit den Positionierpunkten (10) der vorderen Kante gegen das Anschlagpaar (15),

d) ein Auswerferpaar (17) für die Positionierpunkte (9) der unbesäumten hinteren Kante, das in seiner Anordnung der zweiten Schnittebene zugeordnet und in diese vorschiebbar ist,

e) das Anschlagpaar (15), der Schieber (16) und das Auswerferpaar (17) sind gemeinsam vorschiebbar.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagpaar (15) und das Auswerferpaar (17) aus dem Bereich der Bretter (5) herausschwenkbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung zwangsläufig durch einen Antrieb (18) durchgeführt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (16) mit seinem Antrieb (20), das Auswerferpaar (17) und das Anschlagpaar (15) auf einem Schlitten (21) mit einem Antrieb (22) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung an verschieden lange Bretter ein Anschlag (15), ein Auswerfer (17) und ein Schieberteil (16) auf einer Seite quer zur Arbeitsrichtung verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schnittebenen durch ein gemeinsames Zerspanungswerkzeug gebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerspanungswerkzeug ein um eine senkrechte Achse umlaufender Fräser (48) ist (Fig. 5).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittebene durch eine erste (24) und die zweite Schnittebene durch eine zweite Säge (25) gebildet ist (Fig. 3).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schnittebene durch einen ersten, um eine senkrechte Achse umlaufenden Fräser (41) und die zweite Schnittebene durch einen zweiten um eine senkrechte Achse umlaufenden Fräser (43) gebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fräser (41 und 43) in ihrer Vorschubrichtung gegeneinander versetzt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräser (41 und 43) ein abgestuftes Profil aufweisen und so angeordnet sind, dass der Abschnitt grössten Durchmessers des einen Fräsers (41) dem Abschnitt kleinsten Durchmessers des anderen Fräsers (43) zugeordnet ist.