EP0296161B1 - Verfahren und vorrichtung zum zuführen von baumstämmen zu einer bearbeitungsmaschine - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B25/00—Feeding devices for timber in saw mills or sawing machines; Feeding devices for trees
- B27B25/02—Feeding devices for timber in saw mills or sawing machines; Feeding devices for trees with feed and pressure rollers
Definitions
- the invention relates to a method for feeding tree trunks to a processing machine by means of centering elements that can be fed symmetrically to the feed center line of the processing machine, wherein several opposing guide surfaces are milled on the tree trunk before entry into the processing machine and immediately afterwards engage with guide elements.
- Tree trunks that are broken down in processing machines, such as sawing machines and profile cutting machines, into beams, squared timber, boards and, if applicable, useful chips, must be fed to the processing machine in a straight line, whereby the feed center line should be as close as possible to the center line of the tree trunk in order to ensure optimal wood utilization enable.
- processing machines such as sawing machines and profile cutting machines
- the feed center line should be as close as possible to the center line of the tree trunk in order to ensure optimal wood utilization enable.
- swiveling movements of the tree trunk must be largely avoided, otherwise the cuts will not be straight.
- the tree trunks are picked up for this purpose in the central area and at the end by centrally adjustable collets, which are each carried by slides that can be moved along a rail.
- the tree trunk that is picked up in this way is fed to milling machines, and the machining surfaces are milled, on which the tree trunk is then guided by guide rollers.
- the middle collet opens; the tree trunk is then guided between the guide rollers and with the rear collet.
- the tree trunk, which is guided and partially processed in this way is fed to a processing device in which the outer surface of the trunk is milled cylindrically. On this cylindrical surface there is a further support, while the tree trunk, which is machined on all sides, is fed to several feed rollers, which are arranged at the inlet of a subsequent processing machine, for example a saw.
- the structure of the device required for this known method is relatively complicated.
- the longitudinally movable carriages carrying the collets must first be returned to their starting position and loaded after they have passed through a tree trunk before they can feed the next tree trunk. This limits the possible working speed.
- guide surfaces In order to enable the tree trunk to be guided precisely at the inlet of the processing machine, guide surfaces have to be milled one after the other in two processing operations, namely to initially guide the start of the trunk and secondly to achieve the cylindrical outer surface before it enters the group of guide rollers in front of the processing machine.
- the invention is also intended to provide an advantageous device for performing this method.
- This object is achieved in that a plurality of groups of at least partially drivable centering rollers arranged one behind the other in the direction of movement of the tree trunks are controlled during the feeding of a tree trunk in such a way that the centering rollers of the groups passed through from the start and the end of the trunk are fed symmetrically while the centering rollers of the other groups remain in their retracted or relieved position.
- the individual groups of centering rollers remain stationary in the method according to the invention.
- the forward-moving tree trunk only those points move where the centering rollers support the tree trunk symmetrically to its center line. This support takes place at the end of the trunk during the entire feeding process, i. H. all groups of centering rollers that are passed through one after the other from the trunk end support and support the trunk end.
- the beginning of the trunk is only supported and guided by the groups of centering rolls that have passed through until it is inserted into the device which mills the guide surfaces, which are then supported by the guide elements immediately afterwards.
- the tree trunk can be fed to the processing machine, for example a saw, immediately afterwards and without the need to pick it up again between guide rollers.
- the entire workflow can be done continuously, as one at the end of the trunk is forward tree trunk can directly connect the beginning of the trunk of a subsequent tree trunk. This enables a very high working speed.
- centering rollers for feeding tree trunks to processing machines, which are fed centrally from opposite sides (DE-A-16 28 866).
- the centering rollers are arranged in two fixed groups through which the tree trunk passes. If the tree trunk is curved, it will swivel.
- the tree trunk is guided along its lower surface line, so that generally no central alignment with the feed center line of the processing machine is possible
- the feed device shown in the drawing has a chain bed 2 which can be raised and driven on parallel link 1 and on which a tree trunk 3 to be processed is conveyed up.
- a sensing roller 4 is arranged so as to be vertically movable, which is connected to a measuring device (not shown).
- a signal given by the sensing roller 4 shows that the center of the tree trunk 2 is approximately in the feed center line.
- the chain bed 2 is held at this altitude, while the tree trunk 3 is transported on.
- the tree trunk 3 passes through a plurality of groups 5-10 of centering rollers 11 arranged one behind the other, each of which can be fed symmetrically to the feed center line 12.
- FIG. 5 shows that each group 5-10 of centering rolls 11 has two centering rolls 11 lying opposite each other in pairs.
- the centering rollers 11, which can be driven individually by drive motors 13, are each mounted on a swivel arm 14, which is in each case attached to a swivel shaft 15.
- the pivot shafts 15 of opposing centering rollers 11 are connected to one another via crank arms 16 and a common link 17.
- a pressure medium-actuated cylinder 18 drives the centering rollers 11, which are connected to one another in this way, symmetrically to the feed center line 12 for opposite feed movements (FIG. 6).
- a control device receives a signal indicating the respective position of the start and end of the trunk.
- This signal can be provided, for example, by several light barriers (not shown) which are arranged along the path of the tree trunk 3. Instead of this, it is also possible, after a starting position of the tree trunk 3 has been recorded by a computer, to determine the respective position of the trunk beginning and the trunk end.
- the control device controls the cylinders 18 for the infeed movement of the centering rollers in such a way that the centering rollers 11 of the group 5-10 located at the start and end of the trunk are each delivered, while the other centering rollers 11 in their outwardly retracted position disengage from the Tree trunk 3 are located.
- centering rollers 11 of group 8 have been delivered at the beginning of the trunk.
- the centering rollers of group 10 are also still being delivered; they lead the stem end of the previous stem.
- the centering rollers of group 5 are delivered because they take over the tree trunk 3 from the chain bed 2.
- the tree trunk 3 In the position shown in FIG. 3, the tree trunk 3 is received between the centering rollers 11 of the foremost group 10 at the beginning of the trunk and between the centering rollers 11 of the rearmost group 5 at the end of the trunk. In this position, the tree trunk enters a processing station 19 in which a plurality of mutually opposite cutters 20 on the tree trunk 3 mill opposite guide surfaces 21 (FIG. 4). Immediately after passing through the milling cutters 20, these guide surfaces 21 are supported and guided on guide bodies 22.
- the tree trunk 3 enters a processing machine 23 which, in the exemplary embodiment shown, has a group of circular saws 24 through which the tree trunk is broken down into squared timber and / or boards. While the tree trunk is running through the processing machine 23, it is guided immediately beforehand through the guide body 22 and at its end of the trunk through the centering rollers 11 delivered there.
- a processing machine 23 which, in the exemplary embodiment shown, has a group of circular saws 24 through which the tree trunk is broken down into squared timber and / or boards.
- the milling cutters 20 can also be arranged and designed such that they mill four longitudinal edges on the tree trunk 3, which serve as guide surfaces for the subsequent guide bodies 22 and which at the same time form the edges of the side boards during the subsequent sawing process.
- the tree trunk 3 is fed with the root end first.
- the end of the braid forming the rear trunk end is straight in most cases, while the end of the root is very often curved on one side
- the tree trunk 3 is thus centered at the straight end of the braid, while the leading end of the root has already been milled laterally at the beginning of the feeding process by the milling cutters 20.
- the guide body 22 can be replaced by guide rollers if the forces occurring on the subsequent machining tools 24 are approximately balanced. At higher one-sided machining forces, the guide bodies 22 are more suitable for guidance and lateral support.
- centering rollers 11 which each do not assume a guiding function for the tree trunk 3, have been withdrawn. Instead, it can also be provided that these centering rollers are only relieved; the centering rollers are then still on the tree trunk 3, but do not exert any significant lateral forces on the tree trunk and therefore do not have a guiding function.
- centering rollers 11 in each group 5-10 can also be selected, for example three centering rollers 11 evenly distributed around the circumference of the tree trunk. It is also possible to center in only one plane , preferably to be carried out in the horizontal plane, only two opposite centering rollers 11 being provided in each group 5-10, while the tree trunk 3 lies and is transported on a chain bed, roller bed or a similar horizontal guide.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuführen von Baumstämmen zu einer Bearbeitungsmaschine mittels jeweils symmetrisch zur Zuführ- Mittellinie der Bearbeitungsmaschine zustellbarer Zentrierelemente, wobei vor dem Einlauf in die Bearbeitungsmaschine mehrere einander gegenüberliegende Führungsflächen am Baumstamm gefräst werden und unmittelbar anschließend mit FQhrungselementen in Eingriff treten.
- Baumstämme, die in Bearbeitungsmaschinen, wie Sägemaschinen und Proflizerspanungsmaschinen, in Balken, Kantholz, Bretter und gegebenenfalls Nutzspäne zerlegt werden, müssen der Bearbeitungsmaschine geradlinig zugeführt werden, wobei die Zuführ-Mittellinie möglichst genau mit der Mittellinie des Baumstammes übereinstimmen soll, um eine optimale Holzausnutzung zu ermöglichen. Während des Zuführvorgangs müssen Schwenkbewegungen des Baumstammes weitestgehend ausgeschlossen werden, da anderenfalls die Schnitte nicht geradlinig verlaufen.
- Um eine solche geradlinige Zuführung von Baumstämmen zu einer Bearbeitungsmaschine zu ermöglichen, ist es bekannt, vorher Führungsflachen am Baumstamm zu fräsen, die geradlinig verlaufen und bei der Zuführung eine geradlinige Führung des Baumstammes an diesen Führungsflächen ermöglichen. Dadurch werden die Schwierigkeiten, die sich aus der konischen und üblicherweise gekrümmten Form der Außenflächen der Baumstämme ergeben, wenn diese Außenflächen als Führungsflächen benutzt werden, im unmittelbaren Bereich der Bearbeitungsmaschine zwar überwunden; tatsächlich werden diese Schwierigkeiten aber nur verlagert, weil auch zum Fräsen der Führungsflächen eine geradlinige und nach der Mittelachse des Baumstammes ausgerichtete Zuführung erfolgen muß.
- Bei einem bekannten Verfahren (DE-C-29 21 458) werden die Baumstämme zu diesem Zweck jeweils im mittleren Bereich und am Ende von zentrisch zustellbaren Spannzangen aufgenommen, die jeweils von Schlitten getragen werden, die entlang einer Schiene verfahrbar sind. Der so aufgenommene Baumstamm wird Fräsem zugeführt, die Bearbeitungsflächen fräsen, an denen der Baumstamm anschließend von Führungsrollen geführt wird. Sobald der Anfang des Baumstammes von diesen Führungsrollen aufgenommen ist, öffnet sich die mittlere Spannzange ; die Führung des Baumstammes erfolgt dann zwischen den Führungsrollen und mit der hinteren Spannzange. Der so geführte und teilweise bearbeitete Baumstamm wird einer Bearbeitungseinrichtung zugeführt, in der die Stammaußenfläche zylindrisch gefräst wird. An dieser zylindrischen Fläche erfolgt eine weitere Abstützung, während der allseitig bearbeitete Baumstamm mehreren Vorschubwalzen zugeführt wird, die am Einlauf einer nachfolgenden Bearbeitungsmaschine, beispielsweise einer Säge, angeordnet sind.
- Der Aufbau der für dieses bekannte Verfahren erforderlichen Vorrichtung ist verhältnismäßig kompliziert. Die die Spannzangen tragenden, längsverfahrbaren Schlitten müssen nach dem Durchlauf eines Baumstammes erst in ihre Ausgangsposition zurückgefahren und beladen werden, bevor sie den nächsten Baumstamm zuführen können. Dadurch sind der möglichen Arbeitsgeschwindigkeit enge Grenzen gesetzt. Um eine genaue Führung des Baumstammes am Einlauf der Bearbeitungsmaschine zu ermöglichen, müssen bei dem bekannten Verfahren nacheinander in zwei Bearbeitungsvorgängen Führungsflächen gefräst werden, nämlich einmal zu der anfänglichen Führung des Stammanfangs und zum anderen zur Erzielung der zylindrischen Außenfläche vor dem Einlauf in die Gruppe von Führungswalzen vor der Bearbeitungsmaschine.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das in einem raschen Arbeitsablauf und mit geringem Arbeits- und Bauaufwand eine genaue Zuführung der Baumstämme zu einer Bearbeitungsmaschine ermöglicht.
- Mit der Erfindung soll außerdem eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere in Bewegungsrichtung der Baumstämmme hintereinander angeordnete Gruppen von mindestens zum Teil antreibbaren Zentrierwalzen während der Zuführung eines Baumstammes in der Weise gesteuert werden, daß die Zentrierwalzen der jeweils vom Stammanfang und vom Stammende durchlaufenen Gruppen symmetrisch zugestellt werden, während die Zentrierwalzen der übrigen Gruppen in ihrer zurückgezogenen bzw. entlasteten Stellung bleiben.
- Im Gegensatz zu mit dem Baumstamm mitlaufenden Spannzangen bleiben beim erfindungsgemäßen Verfahren die einzelnen Gruppen von Zentrierwalzen ortsfest. Mit dem vorwärtsbewegten Baumstamm wandern nur die Stellen mit, an denen die Zentrierwalzen den Baumstamm symmetrisch zu seiner Mittellinie abstützen. Diese Abstützung erfolgt am Stammende während des gesamten Zuführvorgangs, d. h. alle nacheinander vom Stammende durchlaufenen Gruppen von Zentrierwalzen führen und stützen das Stammende. Der Stammanfang wird von den jeweils durchlaufenen Gruppen von Zentrierwalzen nur so lange gestützt und geführt, bis er in die Vorrichtung eingeführt wird, die die Führungsflächen anfräst, die unmittelbar anschließend von den Führungselementen gestützt werden.
- In dieser Zuführbewegung kann der Baumstamm unmittelbar anschließend und ohne die Notwendigkeit, ihn nochmals zwischen Führungswalzen aufzunehmen, der Bearbeitungsmaschine, beispielsweise einer Säge, zugeführt werden. Der gesamte Arbeitsablauf kann kontinuierlich erfolgen, da sich an das Stammende eines voranlaufenden Baumstammes unmittelbar der Stammanfang eines nachfolgenden Baumstammes anschließen kann. Dadurch wird eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht.
- Es ist zwar bekannt, zur Zuführung von Baumstämmen zu Bearbeitungsmaschinen Zentrierwalzen zu verwenden, die von gegenüberliegenden Seiten zentrisch zugestellt werden (DE-A-16 28 866). Hierbei sind die Zentrierwalzen aber in zwei ortsfesten Gruppen angeordnet, die der Baumstamm durchläuft. Wenn der Baumstamm gekrümmt ist, führt er dabei eine Schwenkbewegung aus.
- Es ist außerdem bekannt, bei Zuführeinrichtungen zu Holzbearbeitungsmaschinen ein hebbares Rollenbett anzuordnen, das den Baumstamm trägt (DE-A-32 46 969).
- Hierbei wird der Baumstamm aber entlang seiner unteren Mantellinie geführt, so daß im allgemeinen keine zentrische Ausrichtung zur Zuführ- Mittellinie der Bearbeitungsmaschine möglich ist
- Der Gegenstand des Anspruchs 2 und der davon abhängigen Ansprüche 3-6 betrifft die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
- Eine solche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird in der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt :
- Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Zuführen von Baumstämmen zu einer Säge,
- Fig. 2-4 die Vorrichtung nach Fig. 1 in aufeinanderfolgenden Schritten des Zuführvorganges,
- Fig. 5 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 und
- Fig. 6 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5.
- Die in der Zeichnung dargestellte Zuführvorrichtung weist ein an Parallellenkem 1 anhebbar aufgenommenes und antreibbares Kettenbett 2 auf, auf dem ein zu bearbeitender Baumstamm 3 herangefördert wird. Über dem Abgabeende des Kettenbetts 2 ist eine Tastwalze 4 höhenbeweglich angeordnet, die mit einer (nicht dargestellten) Meßeinrichtung verbunden ist. Sobald ein Baumstamm 3 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung auf dem Kettenbett 2 liegt, wird es angehoben, bis ein von der Tastwalze 4 gegebenes Signal erkennen läßt, daß sich die Mitte des Baumstammes 2 angenähert in der Zuführ-Mittellinie befindet. In dieser Höhenlage wird das Kettenbett 2 gehalten, während der Baumstamm 3 weitertransportiert wird. Wie in Fig. 2 gezeigt, durchläuft der Baumstamm 3 mehrere hintereinander angeordnete Gruppen 5-10 von Zentrierwalzen 11, die jeweils symmetrisch zur Zuführ-Mittellinie 12 zugestellt werden können.
- Fig. 5 zeigt, daß jede Gruppe 5-10 von Zentrierwalzen 11 jeweils zwei paarweise gegenüberliegende Zentrierwalzen 11 aufweist. Die von Antriebsmotoren 13 einzeln antreibbaren Zentrierwalzen 11 sind jeweils an einem Schwenkarm 14 gelagert, der jeweils an einer Schwenkwelle 15 angebracht ist. Jeweils die Schwenkwellen 15 von einander gegenüberliegenden Zentrierwalzen 11 sind über Kurbelarme 16 und einen gemeinsamen Lenker 17 miteinander verbunden. Ein druckmittelbetätigter Zylinder 18 treibt die so miteinander verbundenen, gegenüberliegenden Zentrierwalzen 11 zu entgegengesetzten Zustellbewegungen symmetrisch zur Zuführmittellinie 12 an (Fig. 6).
- Eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung erhält ein die jeweilige Position des Stammanfangs und des Stammendes anzeigendes Signal. Dieses Signal kann beispielsweise von mehreren Lichtschranken (nicht dargestellt) geliefert werden, die entlang dem Weg des Baumstammes 3 angeordnet sind. Statt dessen ist es auch möglich, nach dem Erfassen einer Anfangsposition des Baumstammes 3 durch einen Rechner die jeweilige Position des Stammanfanges und des Stammendes zu ermitteln.
- Die Steuereinrichtung steuert die Zylinder 18 für die Zustellbewegung der Zentrierwalzen in der Weise, daß jeweils die Zentrierwalzen 11 der am Stammanfang und am Stammende befindlichen Gruppe 5-10 zugestellt werden, während sich die übrigen Zentrierwalzen 11 in ihrer nach außen zurückgezogenen Stellung außer Eingriff mit dem Baumstamm 3 befinden.
- . So erkennt man, daß in Fig. 2 die Zentrierwalzen 11 der Gruppe 8 am Stammanfang zugestellt sind. Auch die Zentrierwalzen der Gruppe 10 sind noch zugestellt; sie führen das Stammende des vorangehenden Stammes. Die Zentrierwalzen der Gruppe 5 sind zugestellt, weil sie den Baumstamm 3 vom Kettenbett 2 übernehmen.
- Bei der in Fig. 3 dargestellten Stellung ist der Baumstamm 3 zwischen den Zentrierwalzen 11 der vordersten Gruppe 10 am Stammanfang und zwischen den Zentrierwalzen 11 der hintersten Gruppe 5 am Stammende aufgenommen. In dieser Stellung tritt der Baumstamm in eine Bearbeitungsstation 19 ein, in der mehrere einander gegenüberliegende Fräser 20 am Baumstamm 3 gegenüberliegende Führungsflächen 21 fräsen (Fig.4). Unmittelbar nach Durchlaufen der Fräser 20 werden diese Führungsflächen 21 an Führungskörpem 22 angestützt und geführt.
- Unmittelbar danach tritt der Baumstamm 3 in eine Bearbeitungsmaschine 23 ein, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Gruppe von Kreissägen 24 aufweist, durch die der Baumstamm in Kantholz und/oder Bretter zerlegt wird. Während der Baumstamm durch die Bearbeitungsmaschine 23 läuft, wird er unmittelbar vorher durch die Führungskörper 22 und an seinem Stammende durch die jeweils dort zugestellten Zentrierwalzen 11 geführt.
- Die Fräser 20 können auch so angeordnet und ausgeführt sein, daß sie am Baumstamm 3 vier längsverlaufende Kanten ausfräsen, die als Führungsflächen für die nachfolgenden Führungskörper 22 dienen und die beim nachfolgenden Sägevorgang zugleich die Kanten der Seitenbretter bilden.
- Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird der Baumstamm 3 mit dem Wurzelende voran zugeführt. Das das hintere Stammende bildende Zopfende ist in den meisten Fällen gerade, während das Wurzelende sehr häufig einseitig gekrümmt ist Die Zentrierung des Baumstammes 3 erfolgt somit am geraden Zopfende, während das voranlaufende Wurzelende schon zu Beginn des Zuführvorganges durch die Fräser 20 seitlich abgefräst wurde.
- Die Führungskörper 22 können durch Führungsrollen ersetzt werden, wenn die an den nachfolgenden Bearbeitungswerkzeugen 24 auftretenden Kräfte angenähert ausgeglichen sind. Bei höheren einseitigen Bearbeitungskräften sind die Führungskörper 22 zur Führung und seitlichen Abstützung besser geeignet.
- Bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels wurde erläutert, daß diejenigen Zentrierwalzen 11, die jeweils keine Führungsfunktion für den Baumstamm 3 übernehmen, zurückgezogen sind. Stattdessen kann auch vorgesehen werden, daß diese Zentrierwalzen nur entlastet werden; die Zentrierwalzen liegen dann noch am Baumstamm 3 an, üben jedoch keine wesentlichen seitlichen Kräfte auf den Baumstamm aus und haben deshalb auch keine Führungsfunktion.
- Anstelle der beim Ausführungsbeispiel gezeigten Anordnung von jeweils vier Zentrierwalzen 11 in jeder Gruppe 5-10 kann auch eine andere Anzahl von Zentrierwalzen 11 gewählt werden, beispielsweise drei gleichmäßig am Umfang des Baumstammes verteilte Zentrierwalzen 11. Es ist auch möglich, die Zentrierung nur in einer Ebene, vorzugsweise in der horizontalen Ebene vorzunehmen, wobei in jeder Gruppe 5-10 jeweils nur zwei gegenüberliegende Zentrierwalzen 11 vorgesehen sind, während der Baumstamm 3 auf einem Kettenbett, Rollenbett oder einer ähnlichen horizontalen Führung liegt und transportiert wird.
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