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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum maschinellen Behauen von aus vorgeschnittenen
Holzbauteilen bestehenden Werkstücken. Bevor noch maschinelle Einrichtungen zur Herstellung von
Balken, Brettern usw. vorhanden waren, wurden diese Teile händisch mit einer Breitaxt zugerichtet.
Diesen Arbeitsvorgang nannte man das Behauen von Hölzern. In neuerer Zeit werden wieder vielfach solche behauene Balken und Bretter bei der Herstellung von Hochbauten verwendet. Die Balken bzw.
Bretter werden dann vorerst auf die entsprechenden Querschnitte zugeschnitten, worauf nachträglich mit der Breitaxt von Hand das Behauen erfolgt. Die Balken bzw. Bretter erhalten dann eine unebene
Oberflächenstruktur, bei welcher sich im Querschnitt bogenförmige Vertiefungen aneinander anschliessen.
Diese Arbeit musste bislang stets von Hand durchgeführt werden, so dass derart gestaltete Werkstücke sehr teuer in der Herstellung sind und ausserdem an den Arbeiter hohe Anforderungen stellen.
Es ist ein Messerkopf für Holzbearbeitungsmaschinen bekannt, mit welchem ein sogenanntes Behauen eines Rundholzes möglich sein soll. Mit diesem Messerkopf wird aus Rundholz ein Kantholz gefertigt, wobei jedoch eindeutig insbesondere auch durch die Form der Messer eine ebene Oberfläche des fertigen Stückes definiert ist. Ein derart gefertigter Balken weist wohl gegenüber dem gesägten Kantholz den Vorteil auf, dass die Oberflächenfasern nicht zerrissen werden, doch kann durch eine derartige Einrichtung keine unebene Oberflächenstruktur mit im Querschnitt bogenförmigen Vertiefungen geschaffen werden.
Ferner ist eine Bauholzfräse mit einem nach Art einer Hobelwelle ausgebildeten Zerspanungswerkzeug bekannt. Die Werkstücke werden durch die Bauholzfräse hindurchgeführt, wobei diese dann einseitig eine ebene Oberfläche erhalten. Auch diese Einrichtung kann keine Einrichtung zum Behauen, also zum Herstellen einer unebenen Oberflächenstruktur, darstellen.
Es ist ferner bekannt, den Messerkopf einer fahrbaren Hobelmaschine ballig auszubilden. Durch diese ballige Form der Messer werden Rillen an den Seiten der Hobelbahnen vermieden. Es soll hier also lediglich verhindert werden, dass die seitlichen Enden des Hobelmessers mit dem Werkstück in Berührung kommen. Ansonsten ist diese ballige Form wohl kaum zu stark ausgebildet, da zur Herstellung von Fussböden kaum eine unebene Oberflächenstruktur in Frage kommt.
Weiters sind Einrichtungen zum Bearbeiten eines Holzstammes bekannt, wobei diese Einrichtungen auf zwei Führungsschienen in Längsrichtung des Holzstammes verfahrbar und mit einem entsprechenden Messer ausgestattet sind. Zur Herstellung einer unebenen Oberfläche sind diese Einrichtungen jedoch ungeeignet.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zu schaffen, mit der das Behauen solcher Werkstücke maschinell vorgenommen werden kann, wobei trotzdem die mit einer Breitaxt erzielte Oberflächenstruktur erhalten werden soll.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine annähernd senkrecht zur Auflageebene des Werkstückes unter Gewichtsausgleich frei höhenverstellbare und annähernd parallel zur Auflageebene und annähernd quer zur Vorschubrichtung des Werkstückes verschiebbare Messerwelle mit zur Vorschubrichtung des Werkstückes einen Winkel von annähernd 0 bis 30 einschliessender Drehachse, wobei die Messerwelle mit in an sich bekannter Weise wenigstens über einen Teil deren Länge konvex verlaufende Schneidkanten aufweisenden Messern ausgestattet ist.
Durch diese erfindungsgemässe Einrichtung wird lediglich eine motorisch angetriebene Messerwelle an verschiedenen Stellen gegen das zu bearbeitende Werkstück zubewegt, wobei durch die zumindest über einen Teil ihrer Länge konvex verlaufenden Schneidkanten im Querschnitt bogenförmige Vertiefungen aus der Oberfläche der Werkstücke herausgetrennt werden. Der diese Einrichtung bedienende Arbeiter muss daher lediglich noch die Messerwelle bzw. eine diese tragende Maschineneinheit auf-und abbewegen bzw. vorziehen und zurückschieben. Durch entsprechenden Gewichtsausgleich oder Federn kann der Kraftaufwand für die Betätigung dieser Einrichtung auf ein Minimum begrenzt werden.
Mit einer Einrichtung gemäss der Erfindung wird jedoch niemals eine regelmässige unebene Oberflächenstruktur erzielt, da je nach der Stärke der Pendelbewegung bzw. der Ausschwenkung der Einrichtung das Werkstück eine kleinere oder grössere Vertiefung erhält. Durch die erfindungsgemässe Einrichtung kann daher ein behauener Balken hergestellt werden, welcher praktisch nicht von einem von Hand behauenen Balken unterschieden werden kann.
Bei der Benutzung dieser Einrichtung können solche Werkstücke wesentlich schneller und billiger hergestellt werden, wobei ausserdem praktisch kein Kräfteverschleiss gegeben ist.
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Weitere besondere Merkmale und Vorteile werden in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht der Einrichtung ; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung ; Fig. 3 eine Vorderansicht der Einrichtung ; die Fig. 4 und 5 eine Seitenansicht und eine Vorderansicht der Messerwelle ; Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 5.
Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Maschineneinheit --1--, welche auf Führungsschienen --2-- in annähernd horizontaler Richtung verfahrbar ist, sowie einer Auflagevorrichtung --3-für die Werkstücke.
Die Maschineneinheit --1-- trägt eine Messerwelle --4--, welche von einem motorischen Antrieb --5-angetrieben wird. Zur Herstellung entsprechender Übersetzungen können Getriebeteile vorgesehen werden.
Die Messerwelle --4-- ist um eine parallel zu deren Achse --6-- verlaufende Achse --7-- verschwenkbar, so dass die Messerwelle eine Auf- und Abbewegung durchführen kann. Die Schwenkachse --7-- der Messerwelle --4-- ist zugleich die Drehachse zweier an zwei mit Abstand voneinander angeordneten Führungsschienen --2-- sich abstützenden Laufrollen--8--. Die Maschineneinheit --1-- kann dadurch entlang der Führungsschienen --2-- verfahren werden, wobei in diesem Bewegungsbereich die Messerwelle - nach unten gegen das Werkstück --9-- bzw. nach oben geschwenkt werden kann, u. zw. um die Drehachse der Laufrollen--8--.
An jeder beliebigen Stelle der Breite des Werkstückes --9-- können dann Vertiefungen herausgeschnitten bzw. herausgefräst werden, welche gleich wie bei einem von Hand behauenen Werkstück --9-- aussehen.
An der der Messerwelle --4-- abgewendeten Seite der Laufrollen --8-- sind Abstützrollen --10--
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dass eine durch die Achse --6-- der Messerwelle --4-- und die Drehachse der Abstützrollen--10--gelegte Ebene --11-- mit Abstand von der dazu parallel liegenden, durch die Drehachse --7-- der Laufrollen - geführte Ebene-12-- an der den Führungsschienen --2-- abgewendeten Seite liegt. Selbstverständlich kommt es hier auf die Durchmesserverhältnisse der Laufrollen--8--, der Abstützrollen --10-- und der Messerwelle --4-- ebenfalls an.
Die Maschineneinheit --1-- wird in einer Ruhestellung gehalten, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Ruhestellung liegen sowohl die Laufrollen --8-- als auch die Abstützrollen --10-- an der Laufbahn --13-- der Führungsschienen --2-- an. Die Messerwelle --4-- ist in der angehobenen Stellung. Diese Ruhestellung kann durch mehrere Möglichkeiten bewirkt werden. Einerseits ist es möglich, den Schwerpunkt der Maschineneinheit --1-- so zu lagern, dass er an der der Messerwelle --4-- gegen- überliegenden Seite der Laufrollen --8-- liegt.
Eine weitere Möglichkeit bietet die Anordnung von Zugfedern --14-- am vorderen Bereich der Maschineneinheit --1--. Die Zugkraft dieser Federn --14-kann so bemessen sein, dass sie die Maschineneinheit --1-- wohl in die Ruhestellung zurückführen, dass jedoch keine grossen Kräfte erforderlich sind, um die Maschineneinheit --1-- um die Achse --7-- zu verschwenken. Zur Erleichterung dieses Verschwenkvorganges ist ein Handgriff --15-- vorgesehen.
An der Maschineneinheit kann noch eine Schutzplatte --16-- angebracht werden, welche zweckmässigerweise aus einem glasklaren Kunststoff gefertigt ist, damit die Arbeiten mit der Messerwelle beobachtet werden können.
Die Führungsschienen --2-- sind annähernd horizontal verlaufend an einem Maschinengestell --17-- angeordnet und liegen annähernd quer zur Vorschubrichtung --18-- der Werkstücke --9--. Dadurch ist es möglich, dass die Vertiefungen an dem durchlaufenden Werkstück quer zur Faserrichtung herausgetrennt werden können. Um annähernd die gleiche Winkellage der Längsrichtung der Vertiefungen wie beim Behauen von Hand erreichen zu können, ist es zweckmässig, wenn die Führungsschienen --2-- mit der Vorschubrichtung --18-- der Werkstücke --9-- einen spitzen Winkel zwischen annähernd 60 und 90 einschliessen.
Da ausserdem die Maschineneinheit --1-- nicht starr in den Führungsschienen --2-- geführt ist, ist eine entsprechende seitliche Bewegung dieser Maschineneinheit ebenfalls möglich, so dass nicht alle Vertiefungen haargenau die gleiche Richtung aufweisen.
In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, dass die Messerwelle bzw. die die Messerwelle aufnehmende Maschineneinheit um eine annähernd vertikale Achse verschwenkbar ist. Die Führungs- schienen --2-- können dann entweder rechtwinkelig zur Vorschubrichtung --18-- der Werkstücke --9--
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angebracht werden oder auch in einem spitzen Winkel dazu. Durch diese zusätzliche Verschwenkbarkeit ist der Bereich, in welchem verschiedene Winkellagen der Einschnitte und Vertiefungen am Werkstück --9-- hergestellt werden können, noch wesentlich erweitert.
Die Auflageebene --19-- für die Werkstücke --9-- wird von Böcke-21-- mit höhenverstellbaren
Auflagerrollen --20-- gebildet, Auch vor und hinter dem Maschinengestell --17-- sind solche an Böcken - angeordnete Auflagerrollen --20-- vorgesehen, so dass ein einwandfreies Zuführen und Abnehmen der Werkstücke --9-- möglich ist.
Eine besondere Möglichkeit ergibt sich dadurch, dass die Auflageebene --19-- für die Werkstücke - mit der Horizontalebene einen spitzen Winkel einschliesst, wobei die Neigung in Bearbeitungsdurch- laufrichtung der Werkstücke verläuft. Dadurch wird das Werkstück --9-- praktisch durch sein Eigen- gewicht, also antriebslos zugeführt, so dass der Kraftaufwand für das Weiterbewegen in eine neue
Bearbeitungsstelle sehr gering ist.
Eine weitere Verbesserung der Einrichtung ist der Fig. 3 zu entnehmen, aus welcher ersichtlich ist, dass dem Maschinengestell Seil-oder ein Seil- oder Kettenzug --22-- zugeordnet ist, mit welchem die Werkstücke --9-- in die Ausgangslage zurückgezogen werden können. Das Seil --23-- bzw. die Kette ist über eine Umlenkrolle --24-- am Ende der Auflageebene --19-- geführt. Das freie Ende des Seiles --23-- ist an der Endpartie des Werkstückes --9-- befestigbar. Diese Zusatzeinrichtung ist insbesondere dann erforderlich, wenn ein Werkstück mehrseitig bearbeitet werden soll.
Nach der Bearbeitung der einen
Oberfläche kann durch Betätigung der Handkurbel --25-- das Werkstück --9-- in Pfeilrichtung --26-- zurückgezogen werden, worauf es nach dem Wenden in die entsprechende Richtung wieder in das Maschinengestell --17-- eingeführt werden kann.
Um die verschiedenen Dickenverhältnisse der zu bearbeitenden Werkstücke insbesondere auch beim
Wenden der Werkstücke berücksichtigen zu können, ist das Maschinengestell --17-- höhenverstellbar ausgestaltet.
Den Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungsform der Messerwelle --4-- zu entnehmen. Diese Messerwelle - besteht aus einem nabenförmigen Grundkörper-27-- und einstückig mit diesem ausgebildeten
Laschen --28--, welche die Messer --29-- tragen, Beim gezeigten Beispiel sind drei Messer --29-vorgesehen, wobei die Schneidkanten --30-- der Messer --29-- zumindest über einen Teilbereich der Länge derselben konvex verlaufend ausgestaltet sind. Dadurch ergeben sich beim Andrücken der Messerwelle an ein Werkstück Vertiefungen, welche nach allen Richtungen hin einen bogenförmigen Querschnitt aufweisen. Die Vertiefungen erstrecken sich dabei in ihrer Länge in Achsrichtung der Messerwelle und ihre schmale Seite liegt quer dazu.
Die Ausgestaltung der Schneidkanten kann auf verschiedene Weise erfolgen. So ist es möglich, dass die Schneidkanten --30-- über die ganze Länge des Messers --29-- bogenförmig verlaufen. Auch ist es denkbar, die Schneidkanten --30-- der Messer --29-- an den Randbereichen derselben bogenförmig auslaufen zu lassen, wobei der mittlere Abschnitt geradlinig ausgeführt ist. Eine weitere Möglichkeit liegt darin, dass die Schneidkanten --30-- im Mittelbereich bezogen auf deren Länge bogenförmig verlaufen und sich beidseitig des Bogens gerade Abschnitte anschliessen, welche gegenseitig einen stumpfen Winkel einschliessen.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Messer als ebene Platten ausgeführt. Selbstverständlich könnten die Messer auch bogenförmig oder schneckenförmig verlaufen. Die Ausgestaltung der Schneidkanten mit einem teilweise konvex verlaufenden Abschluss ist jedoch auch dann erforderlich.
Da insbesondere im Mittelbereich, bezogen auf die Länge der Messer --20--, diese einer besonderen Belastung ausgesetzt sind, ist es zweckmässig, wenn die Messer --29-- zumindest in deren Mittelbereich, bezogen auf deren Länge, an dem Nabenkörper-27-- der Messerwelle-4-- abgestützt sind. So ist es auch möglich, den Nabenkörper --27-- ebenfalls mit einer konvexen Oberfläche auszustatten, so dass die Schneidkante --30-- und die Rückseite --31-- des Messers parallel zueinander verlaufen können.
In der vorstehenden Beschreibung wurde ein Ausführungsbeispiel behandelt, bei welchem die Messerwelle --4-- um die Achse --7-- der Laufrollen verschwenkbar ist. Selbstverständlich ist in
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verzichtet werden. Die Maschineneinheit --1-- wäre dann an einem entsprechenden Maschinenarm höhenverstellbar und verschiebbar gehalten.
PATENTANSPRÜCHE : l. Einrichtung zum maschinellen Behauen von aus vorgeschnittenen Holzbauteilen bestehenden Werkstücken, gekennzeichnet durch eine annähernd senkrecht zur Auflageebene (19) des Werkstückes (9) unter Gewichtsausgleich frei höhenverstellbare und annähernd parallel zur Auflageebene (19) und annähernd quer zur Vorschubrichtung des Werkstückes (9) verschiebbare Messerwelle (4) mit zur Vorschubrichtung des Werkstückes (9) einen Winkel von annähernd 0 bis 30 einschliessender Drehachse (6), wobei die Messerwelle (4) mit in an sich bekannter Weise wenigstens über einen Teil deren Länge konvex verlaufende Schneidkanten (30) aufweisenden Messern (29) ausgestattet ist.
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