DE3623235C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Holz-Fertigerzeugnissen.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art sind aus der DE-OS 25 14 901 bekannt.

Bei dem bekannten Verfahren werden sogenannte Schälschichtplatten erzeugt. Hierunter werden spanlos mittels Schälmessern abgetrennte Holzelemente verstanden. Diese Schälschichtplatten sollen nach dem bekannten Verfahren wiederum schichtweise zu Platten verleimt werden. Hinsichtlich der Weiterverarbeitung der spanlos abgespalteten Holzelemente ist bei dem bekannten Verfahren nichts näher ausgesagt.

Wenn bei dem bekannten Verfahren spanlos abgeschälte Holzelemente zu Platten verleimt werden, so entstehen Platten, bei denen wahllos die Spaltseiten oder die jeweils gegenüberliegenden Seiten der Holzelemente außen liegen.

Nach dem bekannten Verfahren soll erreicht werden, daß die Holzausbeute bei Rundholzstämmen wesentlich erhöht wird. Es ist zwar bekannt, daß eine Erhöhung der Holzausbeute durch spanloses Abspalten von Seitenware erzielt werden kann, weil beim spanlosen Abtrennen kein Holz zu minderwertigem Sägemehl zerspant wird. Allerdings hat sich das Verfahren des spanlosen Abspaltens von Seitenware, einschließlich des vorstehend gewürdigten bekannten Verfahrens, noch nicht allgemein durchsetzen können. Eine der Gründe hierfür ist, daß beim seitlichen Abspalten von Brettern diese einer gewissen Biegung aus der Abspaltebene heraus ausgesetzt werden. Dies bewirkt, daß Fasern des Holzes abbrechen und daß das Holz einer bleibenden Deformierung unterzogen wird.

Zwar ist aus der DE-PS 32 07 548 bekannt, seitlich von einem Baumstamm abgespaltete Bretter nachfolgend einer Biegevorrichtung zuzuführen, die die Bretter wieder gerade ausrichtet, hierdurch werden jedoch nur optische Mängel der Bretter behoben, ohne daß den eingetretenen Beschädigungen Rechnung getragen wird. Es besteht vielmehr sogar unter Umständen die Gefahr, daß durch zu intensives Zurückbiegen der Bretter weitere Beschädigungen der Faserstruktur des Holzes eintreten.

Aus diesem Grunde haben durch spanloses Abspalten hergestellte Bretter im allgemeinen eine geringere mechanische Stabilität als Bretter, die klassischerweise mittels Gattersägen oder dergleichen spanabhebend hergestellt wurden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß Holz-Fertigerzeugnisse durch spanlose Bearbeitung hergestellt werden können, deren mechanische Eigenschaften wesentlich verbessert sind und für manche Anwendungsgebiete sogar den mechanischen Eigenschaften spanabhebend hergestellter Bretter entsprechen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil die Erfindung sich die Erkenntnis zunutze macht, daß die Beschädigungen der Faserstruktur sich ausschließlich auf der Spaltseite des Brettes einstellen, d. h. der Seite, die beim Abspalten des Brettes und beim Abbiegen dem Baumstamm zuweist und damit bei der Biegung außen liegt. Auf der Außenseite des abgespalteten Brettes ist hingegen die Faserstruktur des Brettes vollkommen unverändert. Wird nun erfindungsgemäß das abgespaltete Brett mit seiner "schlechten" Seite auf ein anderes Brett aufgeleimt, das zumindest an seiner nach dem Verleimen außenliegenden Seite in seiner Faserstruktur unbeschädigt ist, so ergibt sich ein Holz-Fertigerzeugnis, das in seinen Außenbereichen vollkommen intakt ist.

Durch die paarweise Verleimung von ebenfalls paarweise abgespalteten Brettern auf ihren Spaltseiten ergibt sich der Vorteil, daß sich die Spaltseiten beider Bretter mit der beschädigten Faserstruktur in der sogenannten neutralen Ebene des Holz-Fertigerzeugnisses befinden, die bei einer Biegebeanspruchung des Holz-Fertigerzeugnisses keiner Belastung ausgesetzt wird. Dies hat zur Folge, daß die Biegestabilität des erfindungsgemäß erzeugten Holz-Fertigerzeugnisses durchaus so groß sein kann, wie die Biegestabilität von auf klassische Weise gesägten Holz-Fertigerzeugnissen.

Die paarweise Abspaltung und Verleimung, jeweils von demselben Baumstamm, hat schließlich den Vorteil, daß ein besonders gleichmäßig ablaufendes Verfahren realisiert werden kann, bei dem von demselben Baumstamm z. B. auf gegenüberliegenden Seiten die Bretter abgespaltet und alsdann auf ihren Spaltseiten miteinander verleimt werden. Dies ergibt einen besonders homogenen Bearbeitungsfluß, bei dem am Anfang des Bearbeitungsverfahrens der unzerteilte Baumstamm und am Ende des Verfahrens die verleimten Holz-Fertigerzeugnisse stehen, ohne daß von außen weitere Bretter zugeführt werden müßten.

Bei Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die Bretter nach dem Abspalten Biegevorrichtungen zugeführt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß bereits vor dem Verlei­ men und gegebenenfalls Verpressen der Bretter eine grobe Ausrichtung stattfinden kann, ohne daß jedoch der Biegevorgang so intensiv ausgeführt werden muß, wie dies beim bereits referierten Stand der Technik der Fall war. Dies gilt insbesondere dann, wenn nach der vorstehend erläu­ terten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens die Bretter paarweise von demselben Baumstamm abgespalten werden, weil die so abgespaltenen Bretter symme­ trisch gegenläufig verbogen sind, so daß sich diese Verbie­ gungen beim Verleimen und gegebenenfalls Verpressen kompen­ sieren. Es ist daher in vorteilhafter Weise nicht zu be­ fürchten, daß durch die Biegevorrichtungen weitere Verlet­ zungen der Faserstruktur des Holzes eintreten.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die Bretter nach dem Abspalten Heizeinrichtungen zuge­ führt.

Diese Maßnahme wird von Vorteil dann eingesetzt, wenn das Holz, wie es für das Abspalten sinnvoll ist, noch relativ feucht ist, weil andererseits zum Verleimen des Holzes ein trockeneres Holz erwünscht ist.

Eine besonders gute Wirkung wird dann erzielt, wenn aus demselben Baumstamm, in Vorschubrichtung hintereinander, mehrfach Bretter paarweise abgespalten und jeweils paarweise zu Holz-Fertigerzeugnissen verleimt werden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Baumstamm in einem Durchlauf vollständig in Bretter zerteilt werden kann.

Vorteilhaft ist ferner, wenn die Bearbeitung der Bretter nach dem Abspalten im seitlichen Abstand von der Vorschubachse des Baumstammes erfolgt.

Dies gilt insbesondere dann, wenn bei mehrfach hintereinan­ der erfolgender Abspaltung der Bretter deren Bear­ beitung im seitlichen Abstand auf abwechselnden Seiten des Baumstammes erfolgt.

Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß die verschiedenen, zur Weiterbearbeitung der abgespaltenen Bretter erforderlichen Einheiten einander nicht im Wege stehen und daher der Baumstamm auf einer relativ kurzen Vorrichtung vollständig zerlegt und Holz-Fertigerzeugnisse sofort mit dieser Vorrichtung erzeugt werden können.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß beim paarweisen Verleimen von Brettern zu einem Holz-Fertigerzeugnis die Bretter naturgemäß in der halben Dicke vom Baumstamm abgespalten werden müssen, als dies im Vergleich zu klassi­ schen Sägeverfahren erforderlich ist, um Fertigerzeugnisse gleicher Dicke herzustellen. Wird ein im wesentlichen zy­ lindrischer Baumstamm in dünnere Scheiben zerlegt, so ergibt dies auch eine bessere Ausnutzung des Holzes, weil der kreisförmige Querschnitt des Baumstammes durch Nebeneinan­ derreihung dünner Scheiben naturgemäß besser ausgefüllt wird als durch vergleichsweise wenige dicke Scheiben. Insbesonde­ re für eine Massenproduktion erfindungsgemäß hergestellter Bretter bedeutet dies, daß die im Vergleich zu klassischen Sägeanlagen höheren Investitionsaufwendungen für das Verleimen und Verpressen der Bretter bereits in kurzer Zeit durch eine höhere Holzausbeute amortisiert werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit besonderem Vorteil auf einer Vorrichtung ausführen, bei der in Vor­ schubrichtung des Baumstammes gesehen hinter Messern zum Abspalten der Bretter eine auf der Spaltseite des Brettes angeordnete Beleimungsstation und eine Presse vorgesehen sind.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein schematisiertes Ablaufbild, in mehreren Abschnitten, zur Erläuterung eines Ausführungs­ beispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 eine noch weiter schematisierte Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch in einer Betrachtungsebene senk­ recht zu Fig. 1 für ein weiteres Ausführungsbei­ spiel der Erfindung;

Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab Querschnittsdarstellungen von Baumstämmen zur Erläuterung der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren verbes­ serten Ausbeute;

Fig. 5 im Ausschnitt eine vergrößerte Darstellung zu Fig. 3 und 4 zur Erläuterung des Ausbeutegewinnes nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein zu einem Baumstamm 10 symmetrischer Aufbau von Transport- und Bearbeitungsstationen zu erkennen, wobei zueinander symmetrische Elemente jeweils mit einem "a" gekennzeichnet sind. Die Darstellung von Fig. 1 zeigt die Elemente nur auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten eines Baumstammes 10, es versteht sich jedoch, daß diese Elemente auch lediglich auf einer Seite oder auch auf drei oder allen vier Seiten des Baumstammes 10 angeordnet sein können.

Erste Vorschubwalzen 11, die an der noch unbearbeiteten Oberfläche des Baumstammes 10 angreifen, bewegen diesen in Vorschubrichtung. Die ersten Vorschubwalzen 11 sind, um Unebenheiten der Oberfläche des Baumstammes 10 ausgleichen zu können, in Richtung von Pfeilen 12 radial beweglich gelagert. Hinter den ersten Vorschubwalzen 11 sind Anflach- Fräsköpfe 13 vorgesehen, die um radiale Achsen 14 in Rich­ tung von Pfeilen 15 drehbar sind. Die Anflach-Fräsköpfe 13 verleihen dem Baumstamm 10 an einer oder mehreren Seiten eine glatte Oberfläche 18. Im Bereich der glatten Oberfläche 18 wirken radiale Führungen 19, 20, die den Baumstamm 10 für nachfolgende Bearbeitungswerkzeuge ausrichten und führen. Zwischen den radialen Führungen 19, 20 sind zweite Vorschub­ walzen 21 angeordnet.

Hinter den radialen Führungen 19, 20 erkennt man Druckbalken 30, die, wie mit Pfeilen 31 angedeutet, eine Kraft in radia­ ler Richtung auf den Baumstamm 10 ausüben.

Unmittelbar hinter dem Druckbalken 30 werden Bretter 32 mit Messern 33 spanlos abgespalten. Der verjüngte Baum­ stamm 10 wird dann von dritten Vorschubwalzen 34 ergriffen und dann gegebenenfalls weiteren Druckbalken und Messern zugeführt; dies ist jedoch in Fig. 1 im einzelnen nicht dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der Bretter 32, 32 a auf gegenüberliegenden Seiten des Baumstam­ mes 10 paarweise abgespalten werden. Die Abspaltung erfolgt unter einem bestimmten Winkel von beispielsweise 20 oder 30°, so daß die Bretter 32, 32 a im Bereich der Druck­ balken 30, 30 a bzw. Messer 33, 33 a umgebogen werden. Diese Umbiegung läßt zwar eine Außenseite 37, 37 a der Bretter 32, 32 a unverändert, an einer Spaltseite 38, 38 a treten jedoch Beschädigungen, insbesondere durch ein Abbrechen oder Reißen der Faserstruktur des Holzes bzw. durch bleibende Deformierungen der Faserstruktur ein. Diese Oberflächenschä­ den sind in Fig. 1 mit 39, 39 a angedeutet.

Betrachtet man nun den mittleren Teil von Fig. 1, erkennt man, daß die abgespaltenen Bretter 32, 32 a, die sich im seitlichen Abstand vom Baumstamm 10 befinden, in ersten Biegevorrichtungen 43, 43 a mittels dort angeordneter Vor­ schubbänder 44, 44 a zumindest grob gerade ausgerichtet werden. Die jetzt geraden Bretter 32, 32 a durchlaufen Heizeinrichtungen 45, 45 a, die sich vorzugsweise beidseits des Baumstammes 10 befinden. In diesen Heizeinrichtungen 45, 45 a wird zumindest ein Teil der Feuchtigkeit aus dem Holz der Bretter 32, 32 a entfernt, die erforderlich war, um den Abspaltungsvorgang mittels der Messer 33, 33 a vornehmen zu können. Nach dem Verlassen der Heizeinrichtungen 45, 45 a werden die Bretter 32, 32 a zweiten Biegevorrichtungen 46, 46 a mit Vorschubbändern 47, 47 a zugeführt, um in einer Ebene miteinander vereint werden zu können.

Wie der untere Teil von Fig. 1 zeigt, ist kurz vor der Position, an der die Bretter 32, 32 a einander zuge­ führt werden, eine Leimstation 50, 50 a vorgesehen, mit der die Spaltseiten 38, 38 a der Bretter 32, 32 a mit einer Leimschicht versehen werden. Die Bretter 32, 32 a werden auf diese Weise miteinander verleimt und durchlaufen anschließend eine Durchlaufpresse 51, aus der sie als fertig verleimtes Holz-Fertigerzeugnis 52 austreten. Es versteht sich, daß die Durchlaufpresse 51 vorzugsweise breiter ist als die Bretter 32, 32 a bzw. das Fertigerzeugnis 52.

Wie mit einem Pfeil 53 angedeutet, können sich an die Durch­ laufpresse 51 noch weitere Bearbeitungsstationen, beispiels­ weise Oberflächen-Bearbeitungsstationen, Kappsägen oder dergleichen anschließen.

Es versteht sich, daß die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bzw. das damit durchgeführte Verfahren auch in mannigfacher Weise variiert werden können, beispielsweise, indem die Bretter 32, 32 a nicht miteinander verleimt werden sondern jeweils mit einem durch Sägen hergestellten Brett.

Fig. 2 zeigt eine Anlage ähnlich Fig. 1, jedoch in einer gegenüber Fig. 1 um 90° gedrehten Ansicht. Neben den bereits zur Fig. 1 erläuterten Elementen ist etwa in der Höhe der Messer 33 eine mit 58 angedeutete Kappsäge vorgesehen, mit der die abgespaltenen Bretter 32 vom Baumstamm in vorgegebenen Längen abgetrennt werden. Die Bretter 32 können nun in Richtung eines Pfeiles 59 in eine Position 32′ und dann wieder in eine zur Vorschubrichtung des Baum­ stammes 10 parallele Position 32′′ verschwenkt werden, um dann Biegevorrichtungen, der Heizeinrichtung 45 oder den übrigen Bearbeitungsstationen zugeführt zu werden.

Diese Konfiguration ermöglicht es, hinter der Abspaltungs­ station, wie dies bereits angedeutet wurde, noch weitere Abspaltungsstationen vorzusehen, insbesondere Messer 33/1 mit Druckbalken 30/1, um Bretter 32/1 abzuspalten. Diese als nächste abgespaltenen Bretter 32/1 können dann in Richtung eines Pfeiles 59/1 gegenläufig zum Pfeil 59 verschwenkt werden, nachdem sie vorher abgesägt wurden, um dann einer Bearbeitungslinie zugeführt zu werden, die sich auf der anderen Seite des Baumstammes 10 befindet und bei der entsprechende Elemente jeweils durch /1. . . gekennzeich­ net sind. Diese Anordnung kann sich noch mehrfach wiederho­ len, wie mit Positionen 32/2 und 32/3 in Fig. 2 angedeutet. Je nach Raumbedarf können die Bearbeitungslinien abwechselnd rechts/links oder oben/unten oder oben/rechts/unten/links . . . vom Baumstamm 10 angeordnet sein.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Holzausbeute bei Einsatz der Erfindung erheblich gesteigert werden kann. Zur Illu­ stration ist hierzu in Fig. 3 der Baumstamm 10 in klassi­ scher Weise in sechs Bretter 65 aufgeteilt, die innerhalb einer zylindrischen Form 66 des Baumstammes 10 angeordnet sind. Wenn Bretter der Breite d erzeugt werden sollen, so ist eine Gattersäge auf entsprechenden Abstand der Einzelsä­ gen einzustellen. Soll hingegen nach der Erfindung vorgegan­ gen werden, so ist eine Zerteilung des Baumstammes 10 ent­ sprechend Fig. 4 erforderlich, bei der statt sechs jetzt zwölf Bretter 68 der Breite d/2 abgespalten und anschließend paarweise miteinander verleimt werden, um als Holz-Fertiger­ zeugnisse Bretter der Dicke d zu erzeugen.

Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Viertel­ kreises des Querschnittes der zylindrischen Form 66 des Baumstammes 10 und man erkennt die schraffiert eingetragenen Anteile 70, um die sich die Holzausbeute verbessert hat, weil die zylindrische Form 66 durch die schmaleren Bretter 68 besser ausgenutzt wurde. Zu der sich aus den Anteilen 70 ergebenden Verbesserung der Ausbeute tritt noch die Verbes­ serung hinzu, die sich bei Einsatz der Erfindung dadurch ergibt, daß zwischen den Brettern keine Holzbereiche durch Sägen zerspant werden, wie in Fig. 5 mit 71 angedeutet wurde.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen von Holz- Fertigerzeugnissen (52), bei dem Bretter (32) gleicher Dicke paarweise spanlos von Baumstämmen (10) abgespaltet und die Bretter (32) zur Herstellung des Holz-Fertigerzeugnisses (52) paarweise auf ihren Spaltseiten (38, 38 a) miteinander verleimt werden, derart, daß sich die Leimebene in der Symmetrieebene des Holz-Fertigerzeugnisses (52) befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bretter (32) nach dem Abspalten Biegevorrichtungen (43, 43 a, 46, 46 a) zugeführt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bretter (32) nach dem Abspalten Heizeinrichtungen (45, 45 a) zugeführt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus demselben Baumstamm (10) in Vorschubrichtung hintereinander mehrfach Bretter (32) paarweise abgespaltet und jeweils paarweise zu Holz- Fertigerzeugnissen (52) verleimt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung der Bretter (32) nach dem Abspalten in seitlichem Abstand von der Vorschubachse des Baumstammes (10) erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrfach hintereinander erfolgender Abspaltung der Bretter (32) deren Bearbeitung im seitlichen Abstand auf abwechselnden Seiten des Baumstammes (10) erfolgt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Messern (33) zum Abspalten von Holzerzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß in Vorschubrichtung des Baumstammes (10) gesehen hinter den Messern (33) zum Abspalten von Brettern (32) eine auf der Spaltseite (38) des Brettes (32) angeordnete Beleimungsstation (50) und eine Presse (51) vorgesehen sind.