EP4650127A1

EP4650127A1 - Verfahren zur bearbeitung konischer holzwerkstücke, vorrichtung zur durchführung eines solchen verfahrens sowie hobelmaschine mit einer solchen vorrichtung

Info

Publication number: EP4650127A1
Application number: EP25176616.8A
Authority: EP
Inventors: Benjamin Frank; Andreas Kuhn; Josef Prenninger; Ralf Wagner; Klaus Weisenseel
Original assignee: Michael Weinig AG
Current assignee: Michael Weinig AG
Priority date: 2024-05-17
Filing date: 2025-05-15
Publication date: 2025-11-19
Also published as: DE102024001646A1; US20250353207A1

Abstract

Das Verfahren dient zur Bearbeitung konischer Holzwerkstücke (1), die winklig zueinander liegende Längsseiten (2, 3) aufweisen, die über ihre Länge gekrümmt verlaufen. Mit einem ersten Hobelwerkzeug (29) wird die eine Längsseite (2) entlang der Krümmung dieser Längsseite (2) und mit einem zweiten Hobelwerkzeug (34) die in Transportrichtung gegenüberliegende Längsseite (3) entlang dieser Krümmung und überlagert mit einer gewünschten Konizität gehobelt, indem das zweite Hobelwerkzeug (34) während des Durchlaufes des Holzwerkstückes (1) relativ zum ersten Hobelwerkzeug (29) quer zur Transportrichtung des Werkstückes (1) verstellt wird. Die Längsseiten (2, 3) des Holzwerkstückes (1) werden so gehobelt, dass diese Längsseiten (2, 3) nach dem Hobelvorgang weiterhin gekrümmt verlaufen. Da bei der Bearbeitung der Krümmung der Holzwerkstücke (1) gefolgt wird, ist der Holzabfall durch die Bearbeitung gering, so dass eine optimale Holzausbeute erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung konischer Holzwerkstücke nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 5 und eine Hobelmaschine nach Anspruch 10.
Es ist bekannt, Holzstämme in einzelne bretterförmige Holzwerkstücke aufzutrennen. Diese Holzwerkstücke haben in der Regel eine konische Ausbildung. Da die Längsseiten solcher Holzwerkstücke unsauber sind und teilweise auch noch Waldkanten enthalten, werden die Längsseiten gehobelt, damit die Holzwerkstücke weiterverarbeitet werden können, beispielswiese zur Herstellung von Bretterteppichen. Hierbei werden jeweils zwei um 180° gegeneinander verdrehte konische Holzwerkstücke mit ihren Längsseiten aneinandergesetzt. Die so gebildeten Bretterpaare haben etwa rechteckförmigen Umriss. Diese Bretterpaare werden mit ihren Längsseiten aneinander liegend zum Holzteppich zusammengefügt, wobei die Werkstücke an ihren Längsseiten miteinander verleimt werden. Aus dem Bretterteppich werden anschließend beispielsweise Platten, Lamellen und dgl. herausgetrennt.
Häufig haben die vom Sägewerk kommenden unbearbeiteten Holzwerkstücke eine Konusform und die Längsseiten weisen eine Krümmung auf. Die gekrümmten Längsseiten werden so gehobelt, dass sich gerade verlaufende, unter einem Winkel zueinander liegende Längsseiten ergeben, so dass anschließend jeweils zwei Holzwerkstücke in der beschriebenen Weise ein Bretterpaar bilden können. Die Beseitigung der Krümmung der Längsseiten führt zu einem erheblichen Holzabfall und damit zu einer verringerten Holzausbeute.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren, die gattungsgemäße Vorrichtung und die Hobelmaschine so auszubilden, dass die konischen Holzwerkstücke so bearbeitet werden können, dass nur wenig Holzabfall anfällt und eine hohe Holzausbeute erreicht wird.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1, bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 5 und bei der Hobelmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei der Bearbeitung der Holzwerkstücke deren Krümmung gefolgt wird. Die Längsseiten des Holzwerkstückes werden so gehobelt, dass diese Längsseiten nach dem Hobelvorgang weiterhin gekrümmt verlaufen. Da bei der Bearbeitung der Krümmung der Holzwerkstücke gefolgt wird, ist der Holzabfall durch die Bearbeitung gering, so dass eine optimale Holzausbeute erreicht wird.
Hierbei wird mit einem ersten Hobelwerkzeug die eine Längsseite entlang der Krümmung dieser Längsseite und mit einem zweiten Hobelwerkzeug die gegenüberliegende Längsseite des Holzwerkstückes entlang der Krümmung der einen Längsseite und überlagert mit einer gewünschten Konizität gehobelt, indem das zweite Hobelwerkzeug während des Durchlaufes des Holzwerkstückes relativ zum ersten Hobelwerkzeug quer zur Transportrichtung verstellt wird
Wenn während der Bearbeitung ein Tastschuh gegen die eine Längsseite des Holzwerkstückes gedrückt wird, kann in Verbindung mit der gemeinsamen Verstellung der beiden Hobelwerkzeuge erreicht werden, dass bei der Werkstückbearbeitung der Krümmung des Holzwerkstückes zuverlässig gefolgt werden kann.
Damit eine exakte und einwandfreie Bearbeitung gewährleistet ist, wird das Holzwerkstück in vorteilhafter Weise vor der Bearbeitung hinsichtlich der Krümmung seiner Längsseiten und deren Konizität erfasst.
Die die Konizität des Holzwerkstückes kennzeichnenden Daten werden hierbei in vorteilhafter Weise zur Steuerung der Hobelwerkzeuge verwendet.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sitzen die Holbelwerkzeuge auf jeweils einem Schieber. Dabei sind beide Schieber durch mindestens eine Antriebseinheit gekoppelt und mittels der Antriebseinheit relativ zueinander gesteuert verstellbar. Dadurch lässt sich das jeweilige Hobelwerkzeug exakt in die richtige Position relativ zu dem durch die Vorrichtung durchlaufenden Holzwerkstück bringen.
Eine konstruktiv einfache Ausbildung ergibt sich, wenn die beiden Schieber auf einer gemeinsamen Führung verschiebbar sind.
In vorteilhafter Weise ist auf dem einen Schieber wenigstens eine Andrückeinheit angeordnet, die unter Kraft an der einen Längsseite des Holzwerkstückes anliegt und einen Tastschuh gegen die andere Längsseite des Holzwerkstückes während der Bearbeitung drückt bzw. zieht. Die Andrückeinheit stellt sicher, dass der Tastschuh während des Durchlaufes des Holzwerkstücks durch die Vorrichtung stets gegen das Holzwerkstück gedrückt bzw. gezogen wird und damit einwandfrei geführt ist.
Der Tastschuh ist in vorteilhafter Weise in Transportrichtung des Holzwerkstückes vor dem ersten Hobelwerkzeug angeordnet. Mit dem Tastschuh lässt sich das Maß der Spanabnahme an der einen Längsseite am Holzwerkstück einstellen.
Eine vorteilhafte, kostengünstige Ausführung ergibt sich dann, wenn die Antriebseinheit an eine Steuerung angeschlossen ist, der Daten über die einlaufseitige Breite, die Konizität und die Spanabnahme an der einen Längsseite des zu bearbeitenden Werkstücks übergeben werden. An Hand dieser Daten steuert die Steuerung die Antriebseinheit so an, dass das entsprechende Hobelwerkzeug die erforderlichen Verstellbewegungen relativ zum Holzwerkstück ausüben kann.
Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: in Draufsicht ein gekrümmtes Werkstück, wie es als Ausgangsmaterial von einem Sägewerk geliefert wird,
Fig. 1a: ein Beispiel eines Werkstückes, wie es aus einem Baumstamm ausgesägt wird,
Fig. 2: das Werkstück nach Fig. 1 nach einem Hobelvorgang gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 3: das Werkstück nach Fig. 1 nach dem Hobeln gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung,
Fig. 4: in schematischer Darstellung, wie ein gekrümmtes Werkstück durch eine Presse geradegedrückt wird,
Fig. 5: in schematischer Darstellung die Bildung eines Bretterteppichs aus aneinander liegenden Werkstücken,
Fig. 6 bis 8: den Verfahrensablauf bei der Bearbeitung gekrümmter Werkstücke nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 9: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Darstellung entsprechend Fig. 6,
Fig. 10: in einer Darstellung entsprechend Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 11: in einer Darstellung entsprechend Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 12: in schematischer Darstellung eine Hobelmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein konisches Werkstück 1 aus Holz, wie es von einem Sägewerk nach Aufsägen eines Baumstammes und Durchlaufen eines Trocknungsprozesses angeliefert wird. Das Werkstück 1 hat über seine Länge aufgrund des natürlichen Wuchses des Baumes konische und aufgrund verbleibender Eigenspannungen nach dem Sägen und des Trocknungsprozesses gekrümmte Längsseiten 2, 3. Es ist bekannt, ein solches Werkstück so zu hobeln, dass die Längsseiten 2, 3 linear und konisch zueinander verlaufen (Fig. 2).
Fig. 3 zeigt das Werkstück 1 nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Längsseiten 2, 3 sind weiterhin über ihre Länge gekrümmt ausgebildet und verlaufen derart zueinander, dass die Breite 4 des Werkstückes 1 von einem Ende zum anderen abnimmt.
Im Unterschied zur üblichen Verfahrensweise wird bei der Bearbeitung der Werkstücke der Krümmung der Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1 gefolgt.
Fig. 1a zeigt ein Werkstück, wie es aus einem Baumstamm gesägt worden ist. Das Werkstück ist konisch ausgebildet, was durch den Konizitätswinkel 45 abgegeben ist. Die beiden Längsseiten 2, 3 haben jeweils eine Waldkante 46 und eine Führungsfläche 47, die in der Regel sägerauh ist. Die Waldkanten 46 liegen in Fig. 1a oben und die Führungsflächen 47 unten.
Beim Hobelvorgang werden die sägerauhen Führungsflächen 47 sauber gehobelt und die an den Längsseiten 2, 3 vorhandenen Waldkanten 46 so weit entfernt, dass eine verleimfähige Oberfläche erzeugt wird. Über seine Länge hat das Werkstück 1 konstante Höhe bzw. Dicke.
Fig. 4 zeigt schematisch, wie das gekrümmte Werkstück 1 gemäß Fig. 3 durch eine Presse geradegedrückt wird.
Fig. 4 zeigt im oberen Bild das gekrümmte und gehobelte Werkstück 1 entsprechend Fig. 3. Die Presse erzeugt eine Druckkraft 5, die quer zur Längsrichtung des Werkstückes 1 auf die Längsseite 3 aufgebracht wird. An der gegenüberliegenden Längsseite 2 wird das Werkstück 1 durch eine Abstützung 6 abgestützt. Durch diesen Pressvorgang wird die Krümmung des Werkstückes 1 herausgedrückt.
Mit den gehobelten und gerade gedrückten Werkstücken 1 wird ein Bretterteppich 7 gebildet (Fig. 5). Es wird jedes zweite Werkstück 1 um 180° gedreht. Zwei mit ihren Längsseiten aneinander liegende Werkstücke 1 bilden quasi ein rechteckförmiges Teil 8, d. h. ein Bretterpaar mit etwa rechteckförmigem Umriss. Mehrere in dieser Weise angeordnete Werkstücke 1 bilden mit ihren aneinander liegenden Längsseiten den Bretterteppich 7.
Zur Bildung der Teile 8 werden konische Werkstücke 1 aneinandergesetzt, die den gleichen oder zumindest annähernd gleichen Konizitätswinkel haben. Diese Konizität der Werkstücke 1 wird durch sogenannte Konizitätsklassen definiert, in welche die Werkstücke 1 je nach ihrer Konizität eingeordnet werden.
Die Werkstücke 1 werden in bekannter Weise mit ihren Längsseiten aneinander liegend durch eine Klebeverbindung fest miteinander zusammengefügt. Diese Bildung von Bretterteppichen ist allgemein bekannt und wird darum auch nicht näher erläutert.
Die Bildung der Bretterteppiche erfolgt in bekannter Weise in Pressen, indem in der Bretterteppichebene von einer Längsseite aus eine Druckkraft quer zur Längsrichtung der Werkstücke 1 erzeugt wird.
Die so erhaltenen Bretterteppiche 7 werden anschließend in zueinander parallele Lamellen oder Brettertafeln gesägt, mit denen dann beispielsweise Mittellagen oder auch Decklagen von Mehrschichtplatten hergestellt werden können.
Das zu bearbeitende Werkstück 1 wird auf einem Aufgabetisch 9 (Fig. 6) einer einen Teil einer Hobelmaschine 48 bildenden Vorrichtung 10 zugeführt, in der das Werkstück 1 bearbeitet wird.
Die Hobelmaschine 48 hat den Aufgabetisch 9 (Fig. 12). Dem Aufgabetisch 9 nachgeschaltet ist ein Maschinentisch 42.
Mit einem Vorschubsystem 53, das beispielsweise durch Vorschubrollen 49, Tischwalzen 49' und dgl. gebildet wird, werden die Werkstücke 1 in Transportrichtung 13 durch die Hobelmaschine transportiert und beim Durchlauf bearbeitet. Ein solches Vorschubsystem 53 ist in bekannter Weise so ausgebildet, dass es die Werkstücke 1 auf gerader Bahn und mit konstanter einstellbarer Vorschubgeschwindigkeit durch die Hobelmaschine 48 fördert.
Im Bereich zwischen Aufgabetisch 9 und Maschinentisch 42 befindet sich ein unteres, horizontales Hobelwerkzeug 51, mit dem die Unterseite des Werkstückes 1 beim Durchlauf durch die Hobelmaschine 48 glatt gehobelt wird. Das Werkstück 1 wird anschließend einem nachfolgenden oberen, horizontalen Hobelwerkzeug 52 zugeführt, um die Oberseite des Werkstückes 1 zu bearbeiten. Durch die Bearbeitung mit den Hobelwerkzeugen 51, 52 ist gewährleistet, dass die Unterseite, die auf dem Aufgabetisch 9 und Maschinentisch 42 aufliegt, und die gegenüberliegende Oberseite des Werkstückes 1 einwandfrei glatt gehobelt sind.
Anschließend gelangen die Werkstücke 1 zur Vorrichtung 10 und werden an den Längsseiten 2,3 bearbeitet.
Nach dem Durchlauf durch die Vorrichtung 10 können die Werkstücke 1 nochmals mit einem oberen horizontalen und anschließend mit einem unteren horizontalen Hobelwerkzeug 54, 55 bearbeitet werden.
In den folgenden Figuren 6 bis 11 sind der Aufgabetisch 9 und der Maschinentisch 42 im Bereich vor der Vorrichtung 10 schematisch als eine Einheit dargestellt und mit 9/42 bezeichnet. Die Werkzeuge 51, 52, 54, 55 und das Vorschubsystem 53 sind der Übersichtlichkeit wegen ebenfalls nicht dargestellt
Das Werkstück 1 hat die beiden gekrümmten Längsseiten 2, 3, die vom breiteren Ende 11 des Werkstückes 1 in Richtung auf dessen schmales Ende 12 konvergierend verlaufen. Bei seinem Transport auf dem Aufgabetisch 9/42 in Richtung auf die Vorrichtung 10 liegt das Werkstück 1 mit der Längsseite 2 an einem in Transportrichtung 13 sich erstreckenden Anschlag 14 an. Infolge ihrer gekrümmten Ausbildung liegt die Längsseite 2 an zwei mit Abstand voneinander liegenden Bereichen 15, 16 am Anschlag 14 an.
Das Werkstück 1 ist so auf dem Aufgabetisch 9/42 angeordnet, dass die hohle Seite 2 zum Anschlag 14 weist und im Ausführungsbeispiel das schmalere Ende 12 des Werkstückes 1 in Transportrichtung 13 vorn liegt.
Die Werkstücke 1 werden so zugeführt, dass die Waldkanten 46 unten liegen. Aus der Lage der hohlen Längsseite 2 am Anschlag 14 und der Waldkanten 46 unten ergibt sich, ob das schmale oder breite Ende in Transportrichtung vorne liegt.
An der gekrümmte Längsseite 3 des Werkstückes 1 liegt eine Andruckrolle 17 an, die unter einer Kraft gegen die Längsseite 3 gedrückt wird. Die Andruckrolle 17 kann beispielsweise federnd oder pneumatisch gegen die Längsseite 3 des Werkstückes 1 gedrückt werden.
Die Andruckrolle 17 ist an sich bekannt und wird darum auch nicht näher erläutert.
Die Andruckrolle 17 wird entsprechend der Breite des Werkstückes 1 und dessen Konizität in Richtung des Pfeiles 18 positioniert, so dass sichergestellt ist, dass das Werkstück 1 durch die Andruckrolle 17 zuverlässig gegen den Anschlag 14 gedrückt wird.
Die Vorrichtung 10 hat einen in Transportrichtung 13 rechten Schieber 19 und einen linken Schieber 20. Beide Schieber 19, 20 sind auf einer Führung 21 quer, vorzugsweise senkrecht zur Transportrichtung 13 verstellbar, was durch die Pfeile 24 verdeutlicht ist. Die Führung 21 wird im Ausführungsbeispiel durch zwei parallel zueinander liegende Führungsschienen gebildet, die auf einem Maschinenständer 22 angeordnet sind.
Mit Hilfe einer Verstelleinheit 23 kann der linke Schieber 20 längs der Führung 21 relativ zum rechten Schieber 19 verschoben werden. Die Verstelleinheit 23 hat einen Antriebsmotor 25, der auf dem linken Schieber 20 angeordnet ist. Der Antriebsmotor 25 hat eine Antriebsspindel 26, die sich über den rechten Schieber 19 erstreckt. Auf der Antriebsspindel 26 sitzt eine Mutter 27, die fest auf dem rechten Schieber 19 befestigt ist. Je nach Drehrichtung der Antriebsspindel 26 wird der Schieber 20 quer zur Transportrichtung 13 nach außen oder innen verstellt.
Im Verstellweg des rechten Schiebers 19 befindet sich ein Anschlag 28, durch den der maximale Verstellweg des Schiebers 19 festgelegt wird.
Auf dem rechten Schieber 19 befindet sich ein rechtes Werkzeug 29, das um eine senkrechte Achse 30 drehbar angetrieben wird. Die Drehachse 30 liegt senkrecht zur Transportrichtung 13.
In Transportrichtung 13 vor dem Werkzeug 29 befindet sich auf dem Schieber 19 ein Tastschuh 31. Mit diesem wird das Maß 33 der Spanabnahme an der gekrümmten Längsseite 2 des Werkstückes 1 eingestellt.
Ein in Transportrichtung 13 hinter dem Werkzeug 29 befindlicher Führungsschuh 32 ist so eingestellt, dass er an der bearbeiteten Längsseite 2 des Werkstückes 1 anliegt.
Auf dem linken Schieber 20 sitzt ebenfalls ein Werkzeug 34, das um eine vertikale Achse 35 drehbar angetrieben werden kann. Auch die Drehachse 35 liegt senkrecht zur Transportrichtung 13. Mit dem Werkzeug 34 wird die in Transportrichtung linke Längsseite 3 des Werkstückes bearbeitet.
Die beiden Werkzeuge 29, 34 liegen vorteilhaft in Transportrichtung 13 auf gleicher Höhe nebeneinander, so dass auf das Werkstück 1 an beiden Längsseiten 2, 3 etwa auf gleicher Höhe die Bearbeitungskräfte wirken und die geometrische, maßliche Genauigkeit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gewährleistet ist.
In Transportrichtung 13 vor dem Werkzeug 34 sitzt auf dem Schieber 20 ein Andrückschuh 36, der in Richtung auf das Werkstück 1 belastet ist und der quer zur Transportrichtung 13 beweglich ist, so dass er Rohholzunterschiede ausgleichen kann. Der Andrückschuh 36 kann beispielsweise federnd oder pneumatisch gegen die Längsseite 3 des Werkstückes 1 gedrückt werden.
In Transportrichtung 13 hinter dem Werkzeug 34 sitzt auf dem Schieber 20 ein Führungsschuh 37, der an der linken Längsseite 3 des Werkstückes 1 anliegen kann.
Die beiden Schieber 19, 20 sind über die Verstelleinheit 23 miteinander gekoppelt. Dadurch können die beiden Schieber 19, 20 gemeinsam auf der Führung 21 frei bewegt werden, wenn das Werkstück 1 an seinen gekrümmten Längsseiten 2, 3 bearbeitet wird. D. h. sie können gemeinsam der Krümmung des durchlaufenden Werkstückes 1 folgen.
Fig. 6 zeigt das Werkstück 1 vor seinem Eintritt in die Vorrichtung 10. Auf dem Aufgabetisch 9 bzw. Maschinentisch 42 wird das Werkstück 1 der Vorrichtung 10 zugeführt, wobei es über die Anlagebereiche 15, 16 am Längsanschlag 14 geführt wird.
Fig. 7 zeigt die Situation, wenn das Werkstück 1 in die Vorrichtung 10 einläuft. Das Werkstück 1 läuft mit seinem schmaleren Ende 12 auf den Tastschuh 31 und den Andrückschuh 36 auf. Da der Tastschuh 31 in seiner jeweils eingestellten Lage relativ zum benachbarten Werkzeug 29 fest eingestellt ist, werden die beiden Schlitten 19, 20 während der Bearbeitung als Einheit längs der Führung 21 verschoben, entsprechend der Krümmung der zu bearbeitenden Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1.
Während des Einlaufes des Werkstückes 1 in die Vorrichtung 10 wird das Werkstück durch die Andruckrolle 17 stets gegen den Längsanschlag 14 gedrückt, so dass das Werkstück einwandfrei der Vorrichtung 10 zugeführt werden kann. Es wird von dem Vorschubsystem 53 übernommen und wie beschrieben geradlinig durch die Vorrichtung 10 transportiert.
Der Tastschuh 31 ist so vorgesehen und der Längsanschlag 14 so angeordnet, dass das Ende 12 des Werkstückes 1 kurz nach Verlassen des Längsanschlages 14 auf den Tastschuh 31 trifft.
Der Tastschuh 31 hat eine dem Werkstück 1 zugewandte, schräg zur Transportrichtung 13 liegende Seitenfläche 38, die an der rechten Längsseite 2 des Werkstücks 1 nach seinem Eintritt in die Vorrichtung 10 anliegt, so dass die Längsseite 2 durch das Werkzeug 29 in erforderlichem Maße und mit der eingestellten Spanabnahme bearbeitet werden kann.
Da der Andrückschuh 36 unter Kraft am Werkstück 1 anliegt, sorgt er dafür, dass die beiden Schieber 19, 20 derart quer zur Transportrichtung 13 verstellt werden, dass der Tastschuh 31 während des Hobelvorganges stets gegen die Längsseite 2 des Werkstücks 1 gedrückt wird und an dieser anliegt. In dieser Weise folgen die Werkzeuge 29, 34 der beiden Schieber 19, 20 der Krümmung der Längsseite 2.
Wie aus Fig. 7 hervorgeht, liegt der Andrückschuh 36 dem Tastschuh 31 gegenüber.
Mit dem Werkzeug 29 wird die gekrümmte Längsseite 2 und mit dem gegenüberliegenden Werkzeug 34 die gekrümmte Längsseite 3 des Werkstückes 1 bearbeitet (gehobelt).
Damit mit den beiden Werkzeugen 29, 34 gleichzeitig die gekrümmten Längsseiten 2 und 3 des Werkstückes 1 bearbeitet werden und die Krümmung der Längsseiten 2, 3 durch den Bearbeitungsvorgang nicht beseitigt wird, werden die beiden Schieber 19, 20 während des Transportes durch die Vorrichtung 10 wie beschrieben so verfahren, dass die Werkszeuge 29, 34 der Krümmung der Längsseite 2 des Werkstückes 1 folgen. Der linke Schieber 20 mit dem Werkzeug 34 wird während des Durchlaufes des Werkstückes 1 zusätzlich kontinuierlich relativ zum Werkzeug 29 verstellt, um die geforderte Konizität des Werkstücks 1 zu erhalten. Die Werkstücke werden lagerichtig dem Aufgabetisch 9, 42 zugeführt, mit der hohlen Seite zum Anschlag 14 und der Waldkante 46 nach unten. Als Eingangsgrößen für die Steuerung der Hobelmaschine 48 mit der Vorrichtung 10 müssen die einlaufseitige Breite, die Konizität/Konizitätsklasse, der Verlauf der Konizität von breit zu schmal oder von schmal zu breit sowie die gewünschte Spanabnahme an der rechten Längsseite 2 für jedes zugeführte Werkstück 1 übergeben werden. Diese Werte sind vor der Zuführung auf den Aufgabetisch 9 der Hobelmaschine 48 bekannt, indem die Werkstücke 1 beispielsweise gescannt oder mittels Sensoren, Kameras und dgl. erfasst werden. Bereits vom Sägeprozess her ist die Konizitätsklasse bekannt. Mittels dieser Daten werden vor Zuführung des einzelnen Werkstücks 1 zu der Vorrichtung 10 die beiden Werkzeuge 29, 34 der Vorrichtung 10 in eine Grundstellung gebracht als auch die Position des linken Werkzeugs 34 während des Werkstückdurchlaufes mittels der Verstelleinheit 23 gesteuert.
Für den Prozessablauf ist die Erkennung des Holzanfangs und Holzendes in Transportrichtung 13 gesehen notwendig. Dazu sind innerhalb der Kehlmaschine für sich bekannte, nicht dargestellte Sensoren vorgesehen. Mit der Erfassung des Holzanfangs ergibt sich in Verbindung mit der Transportgeschwindigkeit die Position des Werkstückes 1 innerhalb der Vorrichtung 10. Damit wird der Beginn der Relativverstellung (Breitenverstellung) des linken Werkzeugs 34 zur Erzeugung der gewünschten Konizität gesteuert. Über die Erfassung des Holzendes wird erkannt, wann das Werkstück 1 die Vorrichtung 10 verlassen hat, um die Positionierung der Schieber 19, 20 in die Grundstellung für das nachfolgende Werkstücke 1 starten zu können. Fig. 8 zeigt das Werkstück 1, das zwischen den beiden Werkzeugen 29, 34 teilweise hindurchbewegt worden ist. Erkennbar ist, dass beide Werkzeuge 29, 34 an den gekrümmten Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1 Material abnehmen. Erkennbar ist auch, dass durch die Bearbeitung des Werkstückes 1 die Krümmung dieser Längsseiten 2, 3 beibehalten wird. Das Werkstück 1 erhält nach dem Durchgang durch die Vorrichtung 10 eine konische Form, wobei die Längsseiten 2, 3 nicht gerade, sondern gekrümmt ausgebildet sind.
Während des Durchlaufes des Werkstückes 1 durch die Vorrichtung 10 wird in der beschriebenen Weise das linke Werkzeug 34 entsprechend der gewünschten Konizität des Werkstückes kontinuierlich zum rechten Werkzeug 29 verstellt. Entsprechend der Konizität des Werkstückes 1 wird der Abstand zwischen den beiden Werkzeugen 29, 34, ausgehend vom Bearbeitungsbeginn (Fig. 7), immer breiter. Es ist auch erkennbar, dass sich der rechte Schieber 19 der Holzkrümmung folgend von dem Anschlag 28 im Vergleich zur Stellung nach Fig. 6 wegbewegt hat.
Im Ausführungsbeispiel wird das linke Werkzeug 34 beispielhaft pro einen Meter Länge des Werkstückes 1 um einen Zentimeter verstellt, so dass die Breite des Werkstückes 1 vom schmalen Ende 12 aus um 1 cm je 1m Länge zunimmt. Dadurch wird eine optimale Holzausbeute erreicht, wenn das Ausgangsbrett eine entsprechende Konizität hatte.
Dieses Maß ist nicht beschränkend zu verstehen. Die Verbreiterung des Werkstückes 1 kann auch andere Werte haben.
Während des Durchlaufes des Werkstückes 1 wird die gesamte Einheit, bestehend aus den beiden Schiebern 19, 20, gemeinsam verstellt, um zwangsweise der Krümmung des Werkstückes 1 folgen zu können. Dabei drückt der gefederte Andrückschuh 36 den Tastschuh 31 immer an das Werkstück 1. Auf diese Weise wird eine optimale Holzausbeute erzieht, d.h. der Abfall an Werkstückmaterial ist gering. Durch den Andrückschuh 36 wird die Schiebereinheit 19, 20 stets in Richtung auf das Werkstück 1 gezogen.
Durch die schwimmende Verstellung der beiden Schieber 19, 20 wird der Krümmung der Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1 gefolgt. Durch die laufende Relativverstellung des Werkzeuges 34 ist das Maß der Konizität des Werkstückes 1 festgelegt.
Wie anhand von Fig. 4 erläutert worden ist, wird in einem nachfolgenden Prozess die Krümmung des Werkstückes 1 in der Verleimpresse herausgedrückt, so dass der Bretterteppich 7 mit den entsprechend verformten Werkstücken 1 hergestellt werden kann. Das bearbeitete Werkstück 1 wird auf dem Maschinentisch 42 aus der Hobelmaschine 48 mit der Vorrichtung 10 geführt.
Der Antriebsmotor 25 der Verstelleinheit 23 ist vorteilhaft ein Servomotor, mit dem es möglich ist, den linken Schieber 20 mit dem Werkzeug 34 genau zu verstellen.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung 10, bei der der Schieber 19 mittels einer Verstelleinheit 39 zusammen mit dem Schieber 20 in Verstellrichtung 24 verstellt werden kann. Die Antriebseinheit 39 ist hier beispielhaft gleich ausgebildet wie die Antriebseinheit 23, mit welcher der Schieber 20 relativ zum Schieber 19 in Verstellrichtung 24 verstellt werden kann.
Die Antriebseinheit 39 ist auf dem Maschinenständer 22 angeordnet und dient dazu, die beiden Schieber 19, 20 auf der Führung 21 in eine Grundstellung zu verfahren. Sie hängt davon ab, wie das Werkstück 1 in die Vorrichtung 10 eingefahren wird und ist beispielhaft in Fig. 6 dargestellt. Die beiden Schieber 19, 20 sind über die Antriebseinheit 23 in der zuvor beschriebenen Weise durch die Antriebseinheit 23 miteinander gekoppelt. Die Antriebseinheit 39 ersetzt den Anschlag 28 der vorigen Ausführungsform. Die Einheit aus den beiden Schiebern 19, 20 wird in der Grundstellung gehalten, bis mittels der Antriebseinheit 23 das Werkzeug 34 durch Verfahren des Schiebers 20 in Verstellrichtung 24 relativ zum Schieber 19 in eine Grundposition verfahren ist. Diese Grundposition wird von der einlaufseitigen Breite des zuzuführenden Werkstücks 1 bestimmt. Je nach dem Verhältnis von auslaufseitiger Breite des zuvor bearbeiteten Werkstücks 1 und der einlaufseitigen Breite des nachfolgend zuzuführenden Werkstücks 1 muss das linke Werkzeug 34 einen großen Verstellweg innerhalb einer kurzen Zeit zurücklegen. Innerhalb kurzer Zeit deswegen, um eine möglichst kleine Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Werkstücken 1 und damit eine hohe Produktivität zu erzielen. Durch die gewünschte schnelle Verstellung des linken Schiebers 20 entstehen große Massekräfte, deren Reaktionskräfte durch das Halten der Schiebereinheit aufgenommen werden müssen.
Damit während der Bearbeitung die Einheit aus den beiden Schiebern 19, 20 in der beschriebenen Weise der Krümmung der Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1 folgen kann, wird diese Einheit von der Antriebseinheit 39 entkoppelt, so dass sie freischwimmend auf dem Maschinenständer 22 längs der Führung 21 verfahren werden kann. Diese Freigabe kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Schieber 19 von der Antriebseinheit 39 entkoppelt wird.
Anstelle der Antriebseinheit 39 kann der Schieber 19 beispielsweise auch durch einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder gegenüber dem Maschinenständer 22 verstellt und festgehalten werden. Auch eine reine Klemmung des Schiebers 19 und damit der Schiebereinheit 19, 20 ist möglich.
Vorteilhaft kann zum Verstellen der Schiebereinheit 19, 20 ein Linearmotor herangezogen werden, mit dem sich die Einheit genau positionieren lässt und der auch eine Entkoppelung ermöglicht, damit sich die Schiebereinheit 19, 20 während der Bearbeitung des Werkstückes 1 frei (schwimmend) bewegen kann.
Im Übrigen ist die Vorrichtung 10 gleich ausgebildet wie das vorige Ausführungsbeispiel. Auch die Bearbeitung des Werkstückes 1 erfolgt in gleicher Weise wie beim vorigen Ausführungsbeispiel.
Fig 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 10, mit der die Werkstücke 1 in der beschriebenen Weise bearbeitet werden können. Beide Schieber 19, 20 sind durch eine eigene Antriebseinheit 23, 39 unabhängig voneinander verstellbar. Beide Antriebseinheiten 23, 39 sind auf dem Maschinenständer 22 angeordnet.
Die Antriebseinheit 23 ist von der Antriebseinheit 39 unabhängig.
Die Stellung des rechten Schiebers 19 wird von einem Messsystem erfasst und quasi zeitgleich als Basiswert für die Verstellung des linken Schiebers 20 und damit des linken Werkzeuges 34 an die Steuerung gegeben. Für die Verstellung des linken Schiebers 20 bzw. des linken Werkzeuges 34 wird zu dem Basiswert noch die Konizität des Werkstückes 1 addiert, d. h. wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen der Krümmung überlagert.
Die linke Antriebseinheit 23 ist unabhängig von der rechten Antriebseinheit 39 und wird durch einen CNC-Antrieb gebildet, beispielsweise durch einen Servo- oder Linearmotor.
Im Übrigen ist die Vorrichtung 10 gleich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 bis 8. Die Bearbeitung der gekrümmten Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1 erfolgt in der anhand dieser Ausführungsform beschriebenen Vorgehensweise.
Eine Weiterbildung der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 10 besteht darin, beide Antriebseinheiten 23, 39 als unabhängige CNC-Antriebe auszubilden und sie an eine Steuerung anzuschließen, mit welcher die Antriebseinheiten 23, 39 unabhängig voneinander verstellt werden. Die gekrümmte Form der Längsseiten 2, 3 sowie die Konizität des Werkstückes 1 können durch einen Scanner oder eine Kamera ermittelt werden. Davon ausgehend kann die Steuerung in Abhängigkeit des Transportweges des Werkstücks 1 bzw. der Werkstückposition die Verstellung der beiden Schieber 19, 20 ermitteln, um die gewünschte Bearbeitung zu erzielen. Voraussetzung für die Einhaltung der vorbestimmten Werkstückposition ist, dass das Werkstück 1 exakt geführt ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Werkstück 1 mittels einer nicht näher beschriebenen Nut-Steg-Führung durch die Vorrichtung 10 geführt wird. Dabei ist der Maschinentisch 42 mit wenigstens einem in Transportrichtung 13 sich erstreckenden vorstehenden Steg versehen, der in eine entsprechende, ebenfalls in Transportrichtung 13 verlaufende Nut an der Unterseite des Werkstückes 1 eingreift.
Mit den Antriebseinheiten 23, 39 lassen sich die Werkzeuge 29, 34 exakt so verstellen, dass das Werkstück 1 nach dem Durchgang durch die Vorrichtung 10 die gewünschte Krümmung der Längsseiten 2, 3 und die gewünschte Konizität aufweist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 sind die Schieber 19, 20 mit den Werkzeugen 29, 34 auf einem Grundschieber 40 angeordnet, auf dem sich die Führung 21 für den Schieber 20 befindet. Der Grundschieber 40 ist auf dem Maschinenständer 22 in Verstellrichtung 24 durch wenigstens eine Führung 41 geführt.
Auf dem Grundschieber 40 ist die Antriebseinheit 23 angeordnet, mit welcher der linke Schieber 20 relativ zum rechten Schieber 19 auf dem Grundschieber 40 in Verstellrichtung 24 verstellbar ist.
Über den Grundschieber 40 sind die beiden Schieber 19, 20 mit ihren Werkzeugen 29, 34 in Verstellrichtung 24 freischwimmend gelagert, so dass die Werkzeuge 29, 34 der Krümmung der Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1 bei der Bearbeitung in der beschriebenen Weise folgen können. Mit der Antriebseinheit 23 kann das Werkzeug 34 entsprechend der gewünschten Konizität des Werkstückes 1 bei der Bearbeitung verstellt werden, wie anhand der Fig. 7 und 8 erläutert worden ist.
Der Verfahrensablauf bei der Bearbeitung des Werkstückes 1 erfolgt in der beschriebenen Weise. Die beiden Schieber 19, 20 sind im Übrigen entsprechend den vorigen Ausführungsformen ausgebildet.
Die unbearbeiteten Werkstücke 1 werden vorteilhaft in Konizitätsklassen einsortiert, die beispielsweise durch den Konuswinkel bestimmt sind, den die Längsseiten 2, 3 des Werkstückes 1 miteinander einschließen, oder durch eine festgelegte Breitenzu- oder -abnahme je Laufmeter des Werkstückes 1. Bei der Herstellung des Bretterteppiches 7 (Fig. 5) werden immer zwei bearbeitete Werkstücke der jeweiligen Konizitätsklasse um 180° verdreht zueinander aneinander gelegt, wodurch das Teil 8 gebildet wird. Auf der Verleimpresse werden dann die aneinander liegenden und den Bretterteppich 7 bildenden bearbeiteten lamellenförmigen Werkstücke 1 so verpresst, dass die Krümmung der Längsseiten 2, 3 herausgedrückt wird.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wird das Werkstück 1 so der Vorrichtung 10 zugeführt, dass das schmale Ende 12 des Werkstückes 1 zunächst in die Vorrichtung 10 gelangt. Das Werkstück kann aber auch so angeordnet sein, dass es mit seinem breiten Ende 11 als erstes in die Vorrichtung 10 eintritt. Das linke Werkzeug 34 wird beim Durchlauf des Werkstückes 1 dementsprechend verstellt.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen eine Hobelmaschine, bei der die Werkstücke von rechts nach links transportiert werden. Alternativ kann die Hobelmaschine auch so ausgebildet sein, dass der Transport von links nach rechts erfolgt. Bei einer solchen Ausführung sind die Bezeichnungen "links" und "rechts" im Vergleich zu den beschriebenen Ausführungen vertauscht.
Nachfolgend sind einige vorteilhafte Maßangaben angegeben, die allerdings nicht als Beschränkung zu verstehen sind:

Vorschubgeschwindigkeit: 120 m/min
Werkstückbreite: 80 - 300 mm
Werkstückdicke: 20 - 50 mm
Werkstücklänge: 2 - 5 m
Konizitätsklassen: 0 - 20 mm/Meter
Holzkrümmung: 0 - 2 mm/Meter.

Claims

Verfahren zur Bearbeitung konischer Holzwerkstücke (1), die winklig zueinander liegende Längsseiten (2, 3) aufweisen, die über ihre Länge gekrümmt verlaufen,
dadurch gekennzeichnet, dass mit einem ersten Hobelwerkzeug (29) die eine Längsseite (2) entlang der Krümmung dieser Längsseite (2) und mit einem zweiten Hobelwerkzeug (34) die gegenüberliegende Längsseite (3) entlang der Krümmung der einen Längsseite (2) und überlagert mit einer gewünschten Konizität gehobelt wird, indem das zweite Hobelwerkzeug (34) während des Durchlaufes des Holzwerkstückes (1) relativ zum ersten Hobelwerkzeug (29) quer zur Transportrichtung (13) des Werkstückes (1) verstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Tastschuh (31) während der Bearbeitung gegen die eine Längsseite (2) des Holzwerkstückes (1) gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Holzwerkstück (1) vor der Bearbeitung hinsichtlich der Krümmung seiner Längsseiten (2, 3) und deren Konizität erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die die Konizität des Holzwerkstückes (1) kennzeichnenden Daten zur Steuerung der Hobelwerkzeuge (29, 34) verwendet werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit mindestens zwei Hobelwerkzeugen (29, 34) zur Bearbeitung der Längsseiten (2, 3) des Holzwerkstückes (1), wobei die Hobelwerkzeuge (29, 34) auf jeweils einem Schieber (19, 20) sitzen und beide Schieber (19, 20) quer zur Transportrichtung (13) des Holzwerkstückes (1) verstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schieber (19, 20) durch mindestens eine Antriebseinheit (23) gekoppelt und mittels der Antriebseinheit (23) relativ zueinander gesteuert verschiebbar sind,
Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schieber (19, 20) auf einer gemeinsamen Führung (21) verschiebbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass auf dem einen Schieber (20) wenigstens eine Andrückeinheit (36) angeordnet ist, die unter Kraft an der Längsseite (3) des Holzwerkstückes (1) anliegt und einen Tastschuh (31) gegen die andere Längsseite (2) des Holzwerkstückes (1) während der Bearbeitung drückt.
Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Tastschuh (31) in Transportrichtung (13) des Holzwerkstückes (1) vor dem ersten Hobelwerkzeug (29) angeordnet und mit dem das Maß (33) der Spanabnahme an der Längsseite (2) des Holzwerkstücks (1) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (23, 39) an eine Steuerung angeschlossen ist, der Daten über einlaufseitige Breite, Konizität und Spanabnahme an der Längsseite (2) übergeben werden.
Hobelmaschine mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9.