EP1807249B1

EP1807249B1 - Vorrichtung und verfahren zum profilieren von baumstämmen

Info

Publication number: EP1807249B1
Application number: EP05793988A
Authority: EP
Inventors: Hermann Gross; Robert Maier
Original assignee: Gebrueder Linck Maschinenfabrik Gatterlinck GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Linck Maschinenfabrik Gatterlinck GmbH and Co KG
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2005-10-01
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2025-10-01
Also published as: PL1807249T3; CA2585217C; US20090120532A1; CN101048266A; RU2007113063A; RU2365496C2; NO20072074L; CN101048266B; ATE414597T1; CA2585217A1; EP1807249A1; WO2006045403A1; NO332455B1; US7770616B2; DE102004051933A1; DE502005006023D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten, nämlich zum Profilieren von Baumstämmen mit einem ersten rotierenden Bearbeitungswerkzeug, das um eine erste Achse umläuft und einen ersten Werkstückbearbeitungsbereich aufweist, und mit einem zweiten rotierenden Bearbeitungswerkzeug, das um eine zweite Achse umläuft und einen zweiten Bearbeitungsbereich aufweist, wobei die erste Achse und die zweite Achse im Wesentlichen um 90° versetzt zueinander und im Wesentlichen senkrecht zur Baumstammachse orientiert sind.
Das Ziel bei diesem Bearbeiten von Baumstämmen besteht darin, einen rechtwinkligen waldkantigen Eckbereich aus dem Baumstamm herauszuarbeiten, um hierbei rechtwinklige Seitenkanten für in einem späteren Bearbeitungsschritt abzutrennende Seitenbretter herzustellen. Bei diesem Herausarbeiten finden einerseits Sägeblätter Anwendung, um mit Hilfe des Sägeschnitts eine optimale Seitenkante des Seitenbrettes herzustellen, und zum anderen Hackmesser, um beim Herausarbeiten des Eckenbereichs des Baumstamms Hackschnitzel mit einer definierten Form herzustellen, die als Nebenprodukt des Baumstammes weiterverkauft werden können.
Der einschlägige Stand der Technik beschäftigt sich schon seit Jahrzehnten mit der Technologie des Profilierens. So ist beispielsweise in der DE-A 37 02 890 eine solche Vorrichtung zum Profilieren von Baumstämmen beschrieben, bei der beide rotierende Bearbeitungswerkzeuge aus kombinierten Werkzeugköpfen bestehen, die einerseits Sägeblattelemente und andererseits Hackmesser tragen.
Eine nahezu identische Profiliervorrichtung ist aus der DE-A 199 60 319 bekannt, bei der jedoch das erste rotierende Bearbeitungswerkzeug keine zusätzlichen Hackmesser aufweist, sondern nur ein Kreissägeblatt umfasst. Hierdurch ist das von den Hackmessern des zweiten Bearbeitungswerkzeuges bearbeitete Zerspanvolumen geringfügig größer als bei der zuvor genannten Vorrichtung mit zwei rotierenden Hackmessern. Der Nachteil eines nur aus einem Kreissägeblatt bestehenden ersten Bearbeitungswerkzeug liegt jedoch darin, dass der von dem Kreissägeblatt gebildete Spalt eine Instabilität in den Bearbeitungsbereich für das zweite Bearbeitungswerkzeug einbringt, da der von dem zweiten Bearbeitungswerkzeug auszuspanende Eckenbereich nur noch einseitig mit dem Baumstamm verbunden ist, während die zweite Seite des Eckenbereichs vollständig durch den Sägeschnitt vom Baumstamm getrennt ist. Beim Beaufschlagen dieses nur einseitig abgestützten Eckenbereichs mittels der Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeugs neigt der Eckenbereich aufgrund fehlender Abstützung zum Schwingen, das das Bearbeiten dieses Eckenbereichs durch das zweite Bearbeitungswerkzeug erschwert und das Arbeitsergebnis deutlich beeinträchtigt.
Um dieses federzungenähnliche Schwingen zu verhindern, behilft man sich beim Gegenstand der DE 199 60 319 damit, diesen Spalt im gerade freigesägten, aber vom Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeugs noch nicht beaufschlagten Bereich mit Hilfe eines Spaltkeils abzustützen, der ortsfest an der Bearbeitungsvorrichtung zwischen den beiden rotierenden Bearbeitungswerkzeugen positioniert ist. Der Nachteil solcher Spaltkeile besteht darin, dass diese aufgrund ihrer der Sägeschnittbreite entsprechenden Dicke leicht verklemmen können und hierbei den gesamten Produktionsablauf stören. Werden die Spaltkeile in Folge des Verklemmens auch noch beschädigt bzw. dadurch dass sie schnell verschleißen, müssen die Spaltkeile auch noch ausgewechselt werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Will man das Auswechseln der Spaltkeile in Folge Verschleiß etwas hinauszögern, so erkauft man sich dies mit so genannten Endlosstreifen, die dadurch entstehen, dass der vom Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeugs herauszuspanende Eckenbereich keine ausreichende Abstützung mehr erfährt und hierdurch der Eckenbereich in geringem Maße nach unten so ausweichen kann, dass die Hackmesser nicht das vollständige Volumen des herauszuspanenden Eckenbereichs entfernen können.
Hiervon ausgehend liegt nun der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Profilierverfahren hinsichtlich Bearbeitungsaufwand und Bearbeitungsergebnis weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das erste Bearbeitungswerkzeug und das zweite Bearbeitungswerkzeug so zueinander angeordnet sind, dass die erste Achse und die zweite Achse in einer gemeinsamen Ebene liegen oder sich in geringem Abstand von wenigen Zentimetern kreuzen und dass die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche jeweils zumindest teilweise einander in Baumstammquerrichtung überlappen oder aneinander angrenzen.
Hierdurch beaufschlagen die beiden Bearbeitungswerkzeuge - mit ganz geringem Zeitversatz nacheinander - den im wesentlichen gleichen Bearbeitungslängsabschnitt, wobei sie zumindest teilweise miteinander kämmen oder aneinander vorbeilaufen. Das heißt, sie arbeiten intermittierend, also zunächst setzt beispielsweise das erste Bearbeitungswerkzeug einen Sägeschnitt - gegebenenfalls kombiniert mit einem gleichzeitigen Ausspanen eines dem Sägeschnitt benachbarten Teilbereichs - , während unmittelbar anschließend das zweite Hackmesser das Ausspanen zur Erzeugung der Hackschnitzel durchführt.
Soweit hier vom Bearbeitungsbereich der Bearbeitungswerkzeuge die Rede ist, so ist damit nicht nur der Bereich gemeint, in dem das Werkstück vom Werkzeug zerspant wird, sondern die Schnittmenge aus Werkzeugflugradius und Werkstück, also der gesamte Bereich, in dem das Werkzeug den Baumstamm durchquert. Es ist unschwer erkennbar, dass ein solches Überlappen oder Aneinanderangrenzen der beiden Bearbeitungsbereiche in Baumstammquerrichtung normalerweise unmöglich ist bzw. zu sehr großen Problemen führt, da hierbei die beiden Bearbeitungswerkzeuge entweder miteinander kollidieren oder sich zumindest erheblich stören würden.
Um dies zu vermeiden und damit die erfindungsgemäßen Vorteile zu realisieren, weist das erste Bearbeitungswerkzeug einen kombinierten Fräser-/Sägesegmentkopf oder einen Sägesegmentkopf auf, bei dem mehrere über seinen Umfang verteilte Sägesegmente und ggf. parallel dazu Hackmesser angeordnet sind, die voneinander einen ausreichenden Abstand in Umfangsrichtung aufweisen, um ein Kämmen mit dem zweiten Bearbeitungswerkzeug zu ermöglichen bzw. um dessen Störung zu verhindern. Demgemäß ist das zweite Bearbeitungswerkzeug aus einem Fräserkopf gebildet mit mehreren über den Umfang verteilten Hackmessern, die dazu vorgesehen sind, in jeweils einen Zwischenraum zwischen benachbarte Sägesegmente und ggf. Hackmesser des ersten Bearbeitungswerkzeugs einzugreifen. Werden dann die beiden Bearbeitungswerkzeuge synchronisiert so betrieben, dass das erfindungsgemäße intermittierende Beaufschlagen des Werkstücks erfolgt, dann wird trotz der gegenseitigen Nähe der Werkzeuge deren Kollision oder Störung vermieden.
Vorteilhafterweise ist auch am Fräserkopf ein segmentiertes Sägeblatt vorgesehen, um auch die zweite Kante des herauszuspanenden Eckenbereichs mit einem Sägeschnitt sauber herzustellen.
Soweit vorliegend von einem Kämmen der beiden Bearbeitungswerkzeuge die Rede ist, so sei darauf verwiesen, dass dieses Kämmen natürlich nichts mit dem Kämmen von Zahnrädern zu tun hat, die sich bei dem Kämmen zur Übertragung der Antriebsbewegung berühren müssen; vielmehr dürfen sich die beiden Bearbeitungswerkzeuge gerade nicht berühren, um ein störungsfreies Bearbeiten des Eckenbereichs des Baumstamms zu ermöglichen. Die Bezeichnung "Kämmen" soll vielmehr zum Ausdruck bringen, dass beide Bearbeitungswerkzeuge abwechselnd nahezu denselben Bearbeitungsbereich beaufschlagen bzw. durchtauchen.
Und sofern hier von einem gemeinsamen Bearbeitungsbereich bzw. von nahezu identischen Bearbeitungsbereichen die Rede ist, so soll darunter verstanden werden, dass die Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeuges nicht zwangsläufig in einen vorher von den Sägesegmenten freigeschnittenen Bereich eintauchen müssen; im (theoretischen) Idealfall können die Bearbeitungsbereiche der beiden Bearbeitungswerkzeuge auch aneinander angrenzen, ohne sich zu überlappen bzw. durchdringen. Wesentlich ist jedoch, dass eine gegenseitige Störung bzw. Berührung oder Beeinflussung der beiden Bearbeitungswerkzeuge ausgeschlossen wird.
Zur Verdeutlichung der Tatsache, dass auch beim Stand der Technik die beiden Bearbeitungswerkzeuge den Baumstamm ebenfalls nacheinander so bearbeiten, dass insgesamt am Ende der Baumstamm in überlappenden bzw. aneinander angrenzenden Bereichen bearbeitet wurde, ohne dass sich aber die Bearbeitungsbereiche während der Bearbeitung des Baumstamms einander durchdringen bzw. in Querrichtung überlappen, wird hier zusätzlich dann von "Bearbeitungslängsabschnitt" gesprochen, wenn das erfindungsgemäße intermittierende Bearbeiten durch die beiden Werkzeuge im gleichen Längsabschnitt der Bearbeitungsvorrichtung verdeutlicht werden soll. Ein "Bearbeitungslängsabschnitt einer Bearbeitungsvorrichtung" bedeutet dabei, dass bezogen auf die Längsachse bzw. Längsrichtung einer Bearbeitungsvorrichtung (die in der Regel der Längsachse bzw. Längsrichtung der benachbarten Bearbeitungsvorrichtungen bzw. der gesamten zugehörigen Profilieranlage entspricht) die Bearbeitung durch ein Werkzeug in einem bestimmten Längenbereich erfolgt.
Befinden sich demnach die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche zumindest im Wesentlichen auf dem gleichen Bearbeitungslängsabschnitt der Bearbeitungsvorrichtung, so bearbeiten die zugehörigen Werkzeuge den Baumstamm intermittierend so, dass sich die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche durchdringen, also einander in Baumstammquerrichtung überlappen oder dass sie zumindest aneinander angrenzen.
Erfindungsgemäß sind das erste Bearbeitungswerkzeug und das zweite Bearbeitungswerkzeug so zueinander angeordnet, dass die erste Achse und die zweite Achse in einer gemeinsamen Ebene liegen oder sich in geringem Abstand von wenigen Zentimetern kreuzen. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die gemeinsame Ebene der beiden Achsen im Wesentlichen senkrecht zur Baumstammachse orientiert ist. Dadurch weisen beide Bearbeitungswerkzeuge tatsächlich keinen bzw. fast keinen Versatz zueinander in Baumstammlängsrichtung auf, d.h. sie bearbeiten den Baumstamm parallel zueinander, also quasi gleichzeitig (die einzelnen Segmente der Bearbeitungswerkzeuge wechseln sich beim Bearbeiten in unmittelbarer Folge gegenseitig ab) im selben Bearbeitungslängsabschnitt.
Es ist unschwer erkennbar, dass dieses Zusammenlegen der beiden Bearbeitungsbereiche in einem gemeinsamen Bearbeitungslängsabschnitt dazu führt, dass der vom ersten Bearbeitungswerkzeug gebildete Spalt in Stammlängsrichtung nur noch ganz kurz ausfällt, da der freigelegte Eckenbereich unmittelbar anschließend vom zweiten Bearbeitungswerkzeug beaufschlagt wird. Folglich muss dieser Eckenbereich im Bereich des Spalts auch nicht mehr abgestützt werden, so dass man problemlos ohne Verwendung von Spaltkeilen auskommt. Während beim Stand der Technik der vom ersten Sägeschnitt freigelegte Spaltbereich (der so genannte vorgeritzte Spalt) in der Größenordnung von etwa einem halben Meter liegt (entsprechend in etwa dem Abstand der beiden Bearbeitungswerkzeuge zueinander), beträgt die Spaltlänge bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur noch wenige Zentimeter, wobei diese Länge von den Flugkreisradien der Bearbeitungswerkzeuge, von der Breite des ersten Bearbeitungswerkzeugs und von den Bearbeitungsmaßen abhängt. Durch geeignete Wahl der Breite des ersten Bearbeitungswerkzeugs lässt sich ein Spalt und damit die nachteilige Federzunge sogar ganz vermeiden.
Ein besonderer Vorteil des in Stammlängsrichtung auf bis zu 0 reduzierten Abstandes zwischen dem Bearbeitungsbereich des ersten Bearbeitungswerkzeugs und dem Bearbeitungsbereich des zweiten Bearbeitungswerkzeugs besteht darin, dass die Formfehler bei einem Bogenschnitt minimiert werden; denn während bisher beim Versuch, in Anpassung an die Krümmung eines Baumstamms bogenfolgend zu sägen, die voneinander beabstandeten Bearbeitungsbereiche der beiden Bearbeitungswerkzeuge zu einer voneinander unabhängigen Breitenverstellung der beiden Bearbeitungswerkzeuge führen müssten, um die Krümmungsunterschiede in den beiden Bearbeitungsbereichen zu kompensieren, ist bei dem erfindungsgemäßen Zusammenlegen der beiden Bearbeitungsbereiche eine solche Kompensierung nicht mehr erforderlich, da beide Bearbeitungswerkzeuge gleichzeitig bzw. gemeinsam verstellt werden können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Bearbeitungswerkzeuge zusammen in einer Winkelfräsereinheit montiert sind, so dass sie dann zweckmäßigerweise über denselben Antrieb und insbesondere über ein gemeinsames Getriebe antreibbar sind und gemeinsam hinsichtlich ihrer Orientierung relativ zum Baumstamm und/oder weiteren Bearbeitungswerkzeugen verstellbar sind. Hierbei kann beispielsweise die gesamte Winkelfräser - bzw. Fräs-Säge-Einheit um eine horizontale Achse geschwenkt werden (in Verbindung mit einer servo-geregelten Höhenachse), um am zu bearbeitenden Holz entlang auf- oder abwärts ein schräg zur Tischauflage des Baumstamms verlaufendes Seitenbrett zu besäumen. Durch eine solche als Bahnsteuerung bezeichnete Einstellbarkeit ergibt sich ein deutlicher Ausbeute-Zugewinn an der Seitenware verglichen mit einer bisher üblichen tischparallelen Besäumung. Darüber hinaus ist es hierdurch möglich, dass der Schnittverlauf der Seitenware eher faserparallel verläuft.
Ein weiteres gemeinsames Verstellen der Fräs-Säge-Einheit kann bei einem Verschwenken um eine vertikale Achse dazu ausgenutzt werden, dass ein bogenfolgender Einschnitt ohne Rückschnitt möglich ist, ohne dass man eine zusätzliche Breitenverstellung der beiden Bearbeitungswerkzeuge relativ zueinander durchführen muss.
Durch die vorliegende Erfindung wird nicht nur eine Vorrichtung zum Bearbeiten, nämlich zum Profilieren von Baumstämmen vorgeschlagen, sondern auch ein Verfahren zum Bearbeiten, nämlich zum Profilieren von Baumstämmen. Ein beispielsweise aus der DE-A 199 60 319 bekanntes Profilierverfahren besteht aus dem Einbringen eines im Wesentlichen parallel zur Baumstammachse verlaufenden Sägeschnitt in den Baumstamm und aus dem anschließenden Ausspanen eines von zumindest im Wesentlichen von dem Sägeschnitt begrenzten, insbesondere waldkantigen Eckenbereichs. Die eingangs im Zusammenhang mit der genannten Schrift geschilderten Nachteile sollen durch das erfindungsgemäße Profilierverfahren ebenfalls vermieden werden und auch Bearbeitungsaufwand und Bearbeitungsergebnis entsprechend verbessert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Einbringen des Sägeschnittes und das Ausspanen parallel zueinander zumindest teilweise im selben Bearbeitungsabschnitt und/oder intermittierend erfolgt.
Hierdurch werden die oben bereits im Zusammenhang mit der Profilierungsvorrichtung geschilderten Vorteile erreicht. Zweckmäßigerweise erfolgt auch hier das Einbringen des Sägeschnitts und das anschließende Ausspanen durch segmentierte, ineinander greifende bzw. aneinander vorbeilaufende Bearbeitungswerkzeuge, wobei die beiden Bearbeitungswerkzeuge vorteilhafterweise gemeinsam angetrieben werden.
Die beiden Bearbeitungswerkzeuge beaufschlagen abwechselnd denselben Bearbeitungsbereich oder zumindest direkt aneinander angrenzende Bearbeitungsbereiche, die jedoch im selben Bearbeitungs(längs)abschnitt liegen. Durch diesen gemeinsamen Bearbeitungsbereich bzw. die direkt aneinander angrenzenden Bearbeitungsbereiche lässt sich der Sägeschnitt und das Ausspanen dadurch an die Form des Baumstamms anpassen, dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge gemeinsam um eine gemeinsame horizontale und/oder vertikale Schwenkachse verschwenkt und/oder gemeinsam entlang einer gemeinsamen horizontalen und/oder vertikalen Achse verstellt werden.
Der besondere Vorteil im Gegensatz zu der genannten DE-A-199 60 319 liegt darin, dass durch das Einbringen des Sägeschnitts (ggf. kombiniert mit benachbartem Ausspanen) und das jeweils anschließende intermittierende Aussparen ein Spalt gebildet wird, der in Baumstammlängsrichtung eine maximale Länge in der Größenordnung von wenigen Zentimetern aufweist. Hierdurch muss der Spalt nicht mehr durch einen Spaltkeil abgestützt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; hierbei zeigen

Figur 1: eine erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung in schematischer perspektivischer Ansicht von vorne;
Figur 2: eine alternative erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung in schematischer perspektivischer Ansicht von hinten;
Figur 3a bis d: verschiedene Ansichten eines von der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung gemäß Figur 2 teilbearbeiteten Baumstamms;
Figur 3e bis h: verschiedene Ansichten eines von der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung gemäß Figur 1 teilbearbeiteten Baumstamms;
Figur 4: die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung aus Figur 2 in schematischer Seitenansicht zur Erläuterung der Bahnsteuerung und
Figur 5: die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung aus Figur 2 in schematischer Draufsicht zur Erläuterung des Prinzips bogenfolgendes Schneiden, in Figur 5a bei einer Seitenware und in Figur 5b bei zwei Seitenwaren.

Figur 1 zeigt einen Abschnitt eines Baumstamms, ein so genanntes Model 1, der von einem ersten Bearbeitungswerkzeug 2 und einem zweiten Bearbeitungswerkzeug 3 beaufschlagt wird, um einen Eckenbereich 1a (s. Figur 3a) des Baumstamms herauszuarbeiten. Hierbei besteht das erste Bearbeitungswerkzeug 2 aus einem Sägesegmentkopf mit vier über seinen Umfang verteilt angeordneten Sägesegmenten 4 sowie einem benachbart dazu angeordneten Fräserkopf 24 mit vier über den Umfang verteilt angeordneten Hackmessern 25. Jedes Sägesegment 4 bzw. Hackmesser 25 weist gegenüber dem jeweils benachbarten Sägesegment 4 bzw. Hackmesser 25 in Umfangsrichtung einen größeren Abstand auf, wie nachfolgend im Zusammenhang mit dem zweiten Bearbeitungswerkzeug 3 noch näher erläutert wird. Das erste Bearbeitungswerkzeug 2 besitzt eine erste Rotationsachse A, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse C des Baumstammes 1 orientiert ist und im Ausführungsbeispiel aus Figur 1 in Vertikalrichtung verläuft.
Das zweite Bearbeitungswerkzeug 3 weist einen Fräserkopf 5 mit insgesamt vier über den Umfang verteilt angeordneten Hackmessern 6 auf, die - ähnlich den Sägesegmenten 4 des Bearbeitungswerkzeugs 2 - so über den Umfang mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordnet sind, dass sie jeweils in den Zwischenraum zwischen den benachbarten Sägesegmenten eintauchen können, ohne dass sich die beiden Bearbeitungswerkzeuge berühren. Benachbart zum Fräserkopf 5 sind zusätzliche Sägesegmente 7 vorgesehen (mit Aussparungen im Bereich der Hackmesser 6), die auch an der vom zweiten Bearbeitungswerkzeug 3 bearbeiteten Seitenkante des Models bzw. des Eckbereichs einen Sägeschnitt einbringen. Das zweite Bearbeitungswerkzeug 3 dreht sich um eine Rotationsachse B, die - ebenso wie die erste Achse A - im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Baumstammes orientiert ist und im Ausführungsbeispiel aus Figur 1 in horizontaler Richtung verläuft.
Erfindungsgemäß sind nun die beiden Rotationsachsen A und B nicht nur um 90° versetzt zueinander angeordnet, sondern sie liegen auch noch im Wesentlichen in derselben Ebene E, so dass das Bearbeitungswerkzeug 2 mit seinem Bearbeitungsbereich I und das Bearbeitungswerkzeug 3 mit seinem Bearbeitungsbereich II das Model im selben Bearbeitungslängsabschnitt III, also im selben Längsbereich des Baumstamms abwechselnd bzw. intermittierend beaufschlagen (s. hierzu Fig. 3e bis 3h sowie 5b).
Figur 2 zeigt nun eine ähnliche Vorrichtung und Anordnung von der Rückseite her, das heißt in Blickrichtung entgegen der Vorschubrichtung c. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Bearbeitungswerkzeug 2 in dieser Variante lediglich aus einem Sägesegmentkopf (unter Fortlassung des Fräserkopfes 24 aus Figur 1) besteht. Alle anderen Bauteile sind identisch mit der Variante aus Figur 1, weshalb sie auch mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In Figur 2 sind auch die Drehrichtungen A und B der beiden Bearbeitungswerkzeuge 2 bzw. 3 angedeutet. In dieser Ansicht kann man gut erkennen, wie gerade das Sägesegment 4a den Bearbeitungsabschnitt im Bereich des Models 1 verlassen hat und nun der Messerkopf 6a diesen Bearbeitungsabschnitt beaufschlagt, bevor das weitere Sägesegment 4b - nachdem sich der Messerkopf 6a aus dem Bearbeitungsabschnitt entfernt hat - als nächstes Bearbeitungswerkzeug diesen Bearbeitungsabschnitt beaufschlagt. Erfindungswesentlich ist vor allem die Tatsache, dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge auf derselben Längsposition bezogen auf die Förderrichtung c der gesamten Bearbeitungsvorrichtung angeordnet sind und dort den jeweiligen Baumstamm beaufschlagen.
Die Figuren 3a bis 3d zeigen ein teilbearbeitetes Model der Vorrichtung aus Figur 2 in perspektivischer Seitenansicht (Figur 3a), in Draufsicht (Figur 3b), in Seitenansicht (Figur 3c) und in rückwärtiger Ansicht (Figur 3d). Hier ist sehr deutlich ein sehr kurz ausfallender Spalt 7 erkennbar, der aus einem durch die Sägesegmente 4 eingebrachten, in Längsrichtung des Baumstamms verlaufenden Sägeschnitt besteht, der in Längenrichtung von einer durch den Fräserkopf 5 verursachten Ausfräsung 8 begrenzt wird. Wie man insbesondere aus der Draufsicht in Figur 3b erkennt, ist die Größe der den Spalt 7 überdeckenden Federzunge 9 minimal, so dass sie ausreichend Abstützung durch die restlichen Modelbereiche erfährt und zu ihrer Abstützung kein separater Spaltkeil erforderlich ist.
Figuren 3e bis 3h zeigen demgegenüber ein teilbearbeitetes Model der Vorrichtung aus Figur 1 in perspektivischer Seitenansicht (Figur 3e), in Draufsicht (Figur 3f), in Seitenansicht (Figur 3g) und in rückwärtiger Ansicht (Figur 3h). Hierbei ist in den Figuren 3f bis 3h jeweils ein Bearbeitungsbereich I des (nicht dargestellten) ersten Bearbeitungswerkzeuges 2 und ein Bearbeitungsbereich II des (ebenfalls nicht dargestellten) zweiten Bearbeitungswerkzeuges 3 dargestellt. Die Bearbeitungsbereiche sind diejenigen Bereiche, die die zugehörigen Bearbeitungswerkzeuge zu einem bestimmten Zeitpunkt im Baumstamm beaufschlagen. Da sich beide Bearbeitungsbereiche in allen drei Ansichten (anhand der Überlagerung der beiden Schraffuren erkennbar) überlappen, ist offensichtlich, dass auch die zugehörigen Bearbeitungswerkzeuge ineinander greifend und intermittierend arbeiten müssen, da sie ansonsten miteinander kollidieren würden. Ebenso ist in diesen Figuren erkennbar, dass der Bearbeitungsbereich I so dick ausfällt, dass gar kein Spalt vorhanden ist, der dem in den Figuren 3a bis 3d dargestellten Spalt 7 entsprechen würde. Folglich fehlt auch die nachteilige Federzunge, die beim Stand der Technik eigens durch einen Spaltkeil abgestützt werden muss.
In Figur 4 ist nun das durch die erfindungsgemäße Zusammenlegung der beiden Bearbeitungswerkzeuge mögliche Prinzip der Bahnsteuerung schematisch erläutert. Dort ist das Model 1 in Seitenansicht sowie zwei Bearbeitungsvorrichtungen 11, 12 mit jeweils einem ersten Bearbeitungswerkzeug 2 und einem zweiten Bearbeitungswerkzeug 3 dargestellt, wobei jede Bearbeitungsvorrichtung zwar spiegelbildlich, aber ansonsten gleich ausgebildet ist und jeweils einen Sägesegmentkopf 4 und einen Fräserkopf 5 mit angefügtem Sägeblatt 7 aufweist. Gegenüber der in Figur 4 horizontal dargestellten Tischauflage 13 sind die Bearbeitungsebenen der Sagesegmentköpfe 4 geneigt angeordnet, so dass am zu bearbeitenden Holzmodel entlang aufwärts ein schräg zur Tischauflage 13 verlaufendes Seitenbrett 14 besäumt werden kann. Demgemäß sind die Achsen A der Sägesegmentköpfe 4 etwas gegenüber der Vertikalen geneigt, indem die Bearbeitungsvorrichtungen 11, 12 um eine horizontale Schwenkachse D in Richtung d verschwenkt worden sind. Um den Eingriffspunkt an diese Schrägstellung anzupassen, kann jede Bearbeitungsvorrichtung 11, 12 in Höhenrichtung e verstellt und so der gegenseitige Abstand verändert werden.
Auch bei dieser schräggestellten Anordnung der aus Sägesegmentkopf 4 und Fräserkopf 5 bestehenden Bearbeitungsvorrichtung 11 bzw. 12 stehen die Achsen des Sägesegmentkopfs einerseits und des Fräserkopfs andererseits senkrecht zueinander und liegen in einer gemeinsamen Ebene, wobei jedoch die hierdurch gebildete Ebene der Bearbeitungsvorrichtung 11 im Ausführungsbeispiel aus Figur 4 nur parallel zur demgemäßen Ebene der Bearbeitungsvorrichtung 12 angeordnet ist, jedoch aufgrund der genannten Schrägstellung der beiden Bearbeitungsvorrichtungen nicht mit dieser Ebene zusammenfällt.
In Figur 5a ist in Draufsicht einerseits die Bearbeitungsvorrichtung 11 und andererseits eine ebenso aufgebaute Bearbeitungsvorrichtung 15 gezeigt. Hierbei wird ohne Rückschnitt ein bogenfolgender Einschnitt in das Model zur Herstellung einer Seitenware eingebracht. Wie aus Figur 5b erkennbar ist, die noch zwei weitere, ebenso aufgebaute Bearbeitungsvorrichtungen 16, 17 zeigt, können die linken und rechten Bearbeitungsvorrichtungen paarweise um ihre Vertikalachse in Richtung der Pfeile f geschwenkt werden, um hierdurch beim Einbringen von zwei Seitenwaren 14, 18 ein aktives Bogenschneiden durchzuführen, das heißt nicht nur die Bearbeitungsvorrichtungen in Breitenrichtung g (wie in Figur 5a gezeigt) zu verstellen, sondern auch zusätzlich um die Vertikalachse zu schwenken.
In Figur 5b ist auch eine gemeinsame Längsrichtung h der vier Bearbeitungsvorrichtungen 11, 15, 16 und 17 dargestellt, die Teil einer Profilieranlage sind. Entlang einer in der Längsrichtung h verlaufenden Achse 33 sind für die Bearbeitungswerkzeuge 2 und 3 der Bearbeitungsvorrichtungen 11 und 17 die zugehörigen Bearbeitungslängsabschnitte III gezeigt, wobei sich die Bearbeitungswerkzeuge 2 und 3 - und damit die zugehörigen (nicht dargestellten) Werkstückbearbeitungsbereiche (I, II) - einer Bearbeitungsvorrichtung jeweils auf dem gleichen Bearbeitungslängsabschnitt III -befinden.
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung bei nahezu beliebiger Orientierung der beiden Werkzeugachse (das heißt, die Achse des ersten Bearbeitungswerkzeugs kann sowohl vertikal als auch horizontal orientiert bzw. geneigt zur Horizontalen oder zur Vertikalen angeordnet, werden, wobei jeweils die Achse des zweiten Bearbeitungswerkzeugs hierzu um 90° versetzt in der gleichen Ebene liegt) den Vorteil, durch das Zusammenlegen der beiden Bearbeitungswerkzeuge in eine, den gleichen Bearbeitungslängsabschnitt beaufschlagende Einheit eine kompakt und kurz bauende Bearbeitungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die sich aufgrund ihrer geringen Länge einfach und leicht in vorhandene Bearbeitungslinien einfügen lässt.
Außerdem macht die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren einen Spaltkeil überflüssig, so dass alle damit verbundenen Risiken eines Verklemmens oder der Aufwand eines Werkzeugwechsels entfallen. Hierdurch kann auch der sonst für einen Spaltkeil erforderliche vergleichsweise dicke Spalt geringer ausfallen, was durch Erhöhung des vom Fräser auszuspanenden Hackschnitzelanteils zu einem weiteren Ausbeutegewinn und wegen der vergleichsweise geringeren Zerkleinerungsarbeit im nicht auszusägenden Bereich zu einer Verringerung der erforderlichen Antriebs- bzw. Zerspanungsleistung führt.
Darüber hinaus wird durch die Anbringung beider Bearbeitungswerkzeuge auf einer gemeinsamen Getriebeeinheit die Gefahr eliminiert, dass beide Werkzeuge verlaufen, das heißt sich gegeneinander verstellen. Und schließlich lässt sich durch die gemeinsame Montage auf einer Getriebeeinheit auch noch eine optimale Verstellmöglichkeit der Werkzeuge am Holz entlang zur Verfügung stellen, die sich beispielsweise für eine Bahnsteuerung oder für einen bogenfolgenden Schnittverlauf ausnutzen lässt.

Claims

Vorrichtung zum Profilieren von Baumstämmen mit einem ersten rotierenden Bearbeitungswerkzeug (2), das um eine erste Achse (A) umläuft und einen ersten Werkstückbearbeitungsbereich (I) aufweist, und mit einem zweiten rotierenden Bearbeitungswerkzeug (3), das um eine zweite Achse (B) umläuft und einen zweiten Bearbeitungsbereich (II) aufweist, wobei die erste Achse (A) und die zweite Achse (B) im Wesentlichen um 90° versetzt zueinander und im Wesentlichen jeweils senkrecht zur Längsachse (C) des Baumstammes (1) orientiert sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Bearbeitungswerkzeug (2) und das zweite Bearbeitungswerkzeug (3) so zueinander angeordnet sind, dass die erste Achse (A) und die zweite Achse (B) in einer gemeinsamen Ebene (E) liegen oder sich in geringem Abstand von wenigen Zentimetern kreuzen,
und dass die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche (I, II) jeweils zumindest teilweise einander in Baumstammquerrichtung überlappen oder aneinander angrenzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche (I, II) jeweils zumindest teilweise auf im wesentlichen dem gleichen Bearbeitungslängsabschnitt (III) der Bearbeitungsvorrichtung (11, 12, 15, 16, 17) befinden.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die gemeinsame Ebene (E) der beiden Achsen (A, B) der Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) im Wesentlichen senkrecht zur Baumstammachse (C) orientiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) denselben Bearbeitungslängsabschnitt (III) abwechselnd beaufschlagen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) zumindest teilweise miteinander kämmen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Bearbeitungswerkzeug (2) einen Sägesegmentkopf aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Bearbeitungswerkzeug (2) einen zusätzlichen Fräserkopf (24) mit mehreren über den Umfang verteilten Hackmessern (25) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sägesegmentkopf (2) mehrere über seinen Umfang verteilte Sägesegmente (4) aufweist, und dass benachbarte Sägesegmente einen ausreichenden Abstand voneinander in Umfangsrichtung aufweisen, um ein Kämmen und/oder ein Aneinandervorbeilaufen mit dem zweiten Bearbeitungswerkzeug (3) zu ermöglichen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Bearbeitungswerkzeug (3) aus einem Fräserkopf (5) mit mehreren über den Umfang verteilten Hackmessern (6) besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 8 und Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hackmesser (6) dazu vorgesehen sind, in jeweils einen Zwischenraum zwischen benachbarte Sägesegmente (4) des Sägesegmentkopfes (2) einzugreifen.
Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fräserkopf (5) ebenfalls ein insbesondere segmentiertes Sägeblatt (7) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) zusammen in einer Winkelfräsereinheit montiert sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) über denselben Antrieb und insbesondere über ein gemeinsames Getriebe antreibbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) gemeinsam hinsichtlich ihrer Orientierung relativ zum Baumstamm (1) und/oder weiteren Bearbeitungswerkzeugen (12, 15, 16, 17) verstellbar sind.
Verfahren zum Profilieren von Baumstämmen, bestehend zumindest aus dem Einbringen eines im Wesentlichen parallel zur Baumstammachse (C) verlaufenden Sägeschnitts in den Baumstamm (1) in einem ersten Werkstückbearbeitungsbereich (I) und aus dem anschließenden Ausspanen eines zumindest im Wesentlichen von dem Sägeschnitt begrenzten, insbesondere waldkantigen Eckenbereichs (1a) in einem zweiten Bearbeitungsbereich (II),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Einbringen des Sägeschnitts und das Ausspanen parallel zueinander zumindest teilweise im selben Bearbeitungslängsabschnitt (III) und/oder intermittierend erfolgt und dass die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche (I, II) jeweils zumindest teilweise einander in Baumstammquerrichtung überlappen oder aneinander angrenzen.
Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Einbringen des Sägeschnitts und das anschließende Ausspanen durch segmentierte ineinander greifende Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Einbringen des Sägeschnitts und das anschließende Ausspanen durch aneinander vorbeilaufende Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) gemeinsam über denselben Antrieb angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) denselben Bearbeitungslängsabschnitt (III) mit sich überlappenden Bearbeitungsbereichen (I, II) oder zumindest direkt aneinander angrenzenden Bearbeitungsbereichen (I, II) abwechselnd beaufschlagen.
Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge so aufeinander abgestimmt sind, dass durch das Einbringen des Sägeschnitts und das jeweils anschließende Ausspanen kein Spalt gebildet wird oder allenfalls ein Spalt (7), der in Baumstammlängsrichtung (c) eine maximale Länge in der Größenordnung von wenigen Zentimetern aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Bearbeitungswerkzeug ein kombinierter Sägesegment-/ Fräserkopf ist und gleichzeitig den Sägeschnitt einbringt und einen benachbarten Bereich des Baumstamms ausspant.
Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sägeschnitt und das Ausspanen dadurch an die Form des Baumstamms (1) angepasst werden, dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge (2, 3) gemeinsam um eine gemeinsame horizontale und/oder vertikale Schwenkachse (D, F) verschwenkt und/oder gemeinsam entlang einer gemeinsamen horizontalen und/oder vertikalen Achse (e), (g) verstellt werden.