DE3635716C2 - - Google Patents
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- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B29/00—Gripping, clamping, or holding devices for the trunk or log in saw mills or sawing machines; Travelling trunk or log carriages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Spannen
(Festhalten) von Werkstücken aus Holzmaterial, wie
Baumstamm, Holzbalken od. dgl., während der Bearbeitung,
welche insbesondere in eine Sägeanlage integriert ist,
wobei diese Spannvorrichtung aus einer Vakuumsaugplatte
besteht, die mehrere Saugöffnungen aufweist, die
entsprechend ein- und ausschaltbar sind, abhängig davon,
ob sie von dem Werkstück bedeckt oder nicht bedeckt sind.
Bisher werden die in einer Sägeanlage in Bretter, kleine
Balken od. dgl. aufzuteilenden großen Baumstämme, Holzbalken
u. dgl. durch von oben und unten auf das Holzmaterial
einwirkende Spannkeile festgehalten.
Hierbei entsteht der Nachteil, daß die Spannkeile in das
Holz eindringen und somit dessen Oberfläche beschädigen.
Da die Baumstämme nach jedem Sägeschnitt um ihre Längsachse
um ein Viertel ihres Umfanges gedreht werden, erfolgt
bei jedem neuen Spannvorgang wiederum das Eindringen der
Spannkeile in das Holz und somit die Beschädigung der
Oberfläche der geschnittenen Bretter od. dgl.
Weiterhin von Nachteil sind die Spannkeile in der Schnitt
ausnutzung, denn das Holz kann im Querschnitt von der Säge
nur soweit zerschnitten werden, bis die Säge an die
Spannkeile herankommt und dann bleibt immer ein Holzverlust
zurück und gerade in der heutigen Zeit soll das wertvolle
Holz voll ausgenutzt werden.
Auch sind verschiedene Vakuumsaugplatten (z. B. aus der
CH-PS 5 14 395, der US-PS 33 07 816, der DE-PS 23 53 006,
der DE-PS 10 16 094 und der DE-PS 36 52 075) zum Festhalten
von Werkstücken der verschiedenen Art bekannt geworden;
hierbei werden die Saugöffnungen in der Vakuumsaugplatte
durch das sie bedeckende oder nicht bedeckende Werkstück
ein- und ausgeschaltet.
Da jedoch alle Saugöffnungen an ein gemeinsames Saugkanalsystem
angeschlossen sind, ist einerseits eine hohe Saugleistung
erforderlich und sind andererseits in den Saugöffnungen
Steuerventile zur Aufrechterhaltung der Saugkraft
(des Vakuums) bei durch das Werkstück abgedeckten
Saugöffnungen und zum Absperren der freiliegenden
Saugöffnungen notwendig.
Diese Steuerung erfolgt nur durch das Werkstück und dessen
Lage, ist also nicht kontrolliert und kann deshalb bei
Verschmutzungen in den Saugöffnungen zu Störungen führen,
so daß durch ungezielte Saugwirkung ein unnötiger
Energieverlust entsteht.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine nach der
eingangs genannten Art aufgebaute Spannvorrichtung für
Werkstücke aus Holzmaterial dahingehend zu verbessern,
daß durch Registrieren der jeweiligen Werkstückgröße in
einfacher, sicherer und automatischer Weise immer nur die
im Bereich des Werkstückes liegenden Saugöffnungen (-zonen)
einer Saugwirkung unterliegen und somit nur eine auf das
Werkstück abgestellte Energieleistung erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei noch die in
den Unteransprüchen aufgeführten Gestaltungsmerkmale
vorteilhafte Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.
Der Gegenstand der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf
die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf
deren Kombination.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung arbeitet mit einer
senkrecht stehenden Vakuum-Saugplatte, welche zu bearbeitendes,
insbesondere zu sägendes Holzmaterial fest gegen
zwei Anschläge zieht, und dadurch einerseits ein
oberflächenschonendes, keine Beschädigungen der Holzoberfläche
ergebendes Spannen gewährleistet und andererseits
ein Zersägen des gesamten Holzmaterialquerschnittes ohne
Reststücke ermöglicht. Die Saugplatte ist in einzelne
Saugzonen aufgeteilt, die durch Taster gesteuert werden,
welche mit dem Holzmaterial zusammenwirken und den beim
Sägen immer kleiner werdenden Holzquerschnitt genau
registrieren und dementsprechend die Saugzonen ein- bzw.
ausschalten, so daß immer eine gezielte, energiesparende
Saugleistung erfolgt.
Auf vom Werkstück nicht bedeckte Saugzonen wird auch keine
Saugwirkung ausgeübt, da die Zonen einzeln gesteuert werden.
Die Saugplatte ist des weiteren zur Vermeidung von Beschädigungen
an ihrer Saugseite gegenüber den Anschlägen für
das Holzmaterial verfahrbar und fährt erst gegen das
Holzmaterial und saugt dieses an, wenn es bereits vor den
Anschlägen liegt. Da beim Aufteilen des Holzmaterialquerschnittes
dieses ständig um seine Längsachse gedreht wird,
wird nach jeder Drehung von den Tastern der Querschnitt
abgetastet und dann werden die entsprechenden Saugzonen
gesteuert.
Die Vakuum-Saugplatte ist einfach aufgebaut und hat eine
sichere Wirkungsweise sowie läßt sich günstig in eine
Sägeanlage integrieren.
Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Spannvorrichtung
für Holzmaterial, die eine zwischen zwei Auflageflä
chen für das Holzmaterial verfahrbare, aufrechte
Vakuum-Saugplatte aufweist und in eine Säge integriert
ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung mit Saugplatte,
Vakuumspeicher, Vakuumverteiler, Luftfilter und Saug
plattenaufhängung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf dieselbe Spannvorrichtung;
Fig. 4 eine Vorderansicht der Saugplatte mit Saugöffnungen
und diesen zugeordneten Tastern;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Spannvorrichtung
mit Vakuumpumpe, Vakuumspeicher, Ventilen, Vakuum
verteiler, Vakuum-Saugplatte und zwischen Saugplatte
und Vakuumverteiler verlaufenden Saugleitungen mit
eingesetzten Ventilen;
Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die gegenüber den
Anlageflächen zurückgefahrene Saugplatte bei Zufüh
ren des Holzmaterials gegen die Anlagefläche;
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf die vorgefahrene
und das Holzmaterial gegen die Anlagefläche spannen
de Saugplatte.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Spannen (Festhalten)
von Holzmaterial 1, wie Baumstamm, Holzbalken od. dgl.,
während der Bearbeitung, insbesondere während des Sägens,
weist eine aufrechtstehende Vakuum-Saugplatte 2 auf, welche
gegenüber Anlageflächen (Anschlägen) 3 für das Holzmaterial 1
quer zu ihrer senkrechten Standebene verfahrbar ist und mehre
re Saugöffnungen 4 bis 8 aufweist, die von das Holzmaterial 1
berührungslos abtastenden Tastern 9 bis 13 in ihrer Saugwirkung
steuerbar, d. h., ein- und abschaltbar, sind, so daß sie saugen
oder nicht saugen.
Die Saugplatte 2 hat in bevorzugter Weise eine rechteckige Grund
form und verläuft mit ihrer längeren Rechteckseite (Längsrichtung)
in Längsrichtung des Holzmaterials, verläuft also in horizontaler
Richtung.
Die Saugplatte 2 hat mehrere parallel übereinander verlaufende
Saugöffnungsreihen (Saugzonen) A bis E und jede Saugöffnungsreihe
setzt sich aus mindestens zwei Saugöffnungen 4 bis 8 zusammen, wo
bei die beiden Saugöffnungen 4 bis 8 jeder Reihe A bis E in einem
großen Abstand und die ebenfalls in zwei Reihen senkrecht überein
ander angeordneten Saugöffnungen 4 bis 8 in einem kleinen Abstand
zueinander angeordnet sind. Die beiden Saugöffnungen 4 bis 8 jeder
in Längsrichtung der Saugplatte 2 verlaufenden Reihe A bis E haben
einen mehrfach größeren Abstand zueinander als die senkrecht über
einander angeordneten Saugöffnungen 4 bis 8 (vergl. Fig. 4).
Jeder Saugöffnungsreihe A bis E ist ein Taster 9 bis 13 in Form
einer Lichtschranke, einer Fotozelle, eines Laserlichtauges od. dgl.
zugeordnet und dabei liegen diese Taster 9-13 ebenfalls senkrecht
übereinander und seitlich neben einer senkrecht verlaufenden Saug
öffnungsreihe (vergl. Fig. 4).
An der Saugseite zeigt die Saugplatte 2 eine randseitig
umlaufende Dichtung 14 und zwischen jeder in horizontaler
Richtung verlaufenden Saugöffnungsreihe A bis E ist eben
falls eine in Saugplatten-Längsrichtung verlaufende Dich
tung 15 vorgesehen, so daß jede Saugzone A bis E gegenüber
den anderen Saugzonen A bis E abgeteilt (abgeschlossen) ist.
Die Saugplatte 2 ist mittels einer mittigen Gelenkaufhängung
16 an einem Traggestell 17 gelagert und mit diesem Traggestell
17 auf horizontalen Führungen 18 wagen- od. schlittenartig
quer zu ihrer senkrechten Standebene und somit auch quer (recht
winklig) zur Längsrichtung des Holzmaterials 1 hin- und herfahrbar
(in Pfeilrichtung F und G stufenlos verschiebbar).
Die Saugplatte 2 steht zwischen zwei aufrechten Anschlägen 3,
welche die Anlageflächen für das zu bearbeitende Holzmaterial
1 ergeben und welche Teile einer Sägeanlage 36 sind, in die
die erfindungsgemäße Spannvorrichtung integriert ist.
Auf bzw. an dem Traggestell 17 ist ein Vakuumspeicher 19 und ein
Vakuumverteiler 20 angeordnet, die von geschlossenen Behältern,
Kammern, Gehäusen od. dgl. gebildet sind. Der Vakuumspeicher 19
steht über zwei Luftleitungen 21 mit jeweils einem darin angeord
neten Ventil 22 mit vom Vakuumverteiler 20 in Verbindung, wobei
diese beiden Luftleitungen 21 von zwei sich gegenüberliegenden
Seiten seitlich in den Vakuumverteiler 20 einmünden. Der Vakuum
speicher 19 wird über eine Luftleitung 23 mit darin eingesetztem Luft
filter 24 von einer Vakuumpumpe 25 mit Vakuum versorgt.
Von dem Vakuumverteiler 20 geht zu jeder Saugöffnung 4 bis 8
in der Saugplatte 2 eine Luftleitung 26 mit darin angeordne
tem Ventil 27 sowie Luftfilter 28 ab. Dabei ist in die beiden
Luftleitungen 26, die zu den beiden untersten Saugöffnungen 4
führen, kein Ventil 27 eingesetzt, jedoch in alle anderen Luft
leitungen 26.
Die Taster 9 bis 13 sind über elektrische Leitungen 29 mit einer
elektrischen und elektronischen Schalt- und Steuereinrichtung 30
verbunden, von der aus die Ventile 27, 22 und ggf. auch die Vaku
umpumpe 25 , gesteuert werden.
Das Festspannen des Holzmaterials 1 mittels der Saugplatte 2 und
der Anschläge 3 geschieht folgendermaßen:
Das Holzmaterial 1, ein Baumstamm oder ein Balken, wird quer zu
seiner Längsrichtung in Pfeilrichtung H auf Führungen 31 durch
geeignete Zubringer, wie Ketten mit Mitnehmern, Wurfschaufeln
od. dgl. gegen die Anschläge 3 gefördert. Hierbei ist die Saug
platte 2 in Pfeilrichtung F gegenüber den Anschlägen 3 zurückge
fahren worden (vergl. Fig. 6), so daß das mit Wucht und hoher
Druckkraft gegen die Anschläge 3 laufende Holzmaterial 1 die
Saugplatte 2 nicht beschädigen kann.
Wenn das Holzmaterial 1 an den Anschlägen 3 anliegt, fährt die
Saugplatte 2 in Pfeilrichtung G auf das Holzmaterial 1 zu und
saugt dieses an und zieht es fest in Pfeilrichtung K gegen die
Anschläge 3, so daß es durch das Vakuum der Saugplatte 2 an die
se angesaugt und von dieser an den Anschlägen 3 gespannt festge
halten wird.
Nun kann die Bearbeitung des Holzmaterials 1 durch eine
Säge 32, die beispielsweise in Längsrichtung des Holzma
terials 1 hin- und herfährt, erfolgen und das Holzmaterial 1
wird in schmale Bretter oder kleine Bal
ken aufgeteilt.
Sobald das Holzmaterial 1 an der Saugplatte 2 zur Anlage kommt,
stellen die Taster 9 bis 13, die vom Holzmaterial 1 abgedeckt
werden, fest, daß Holzmaterial 1 vorhanden ist und steuern dann
die Saugöffnungen 4 bis 8, indem diese durch Öffnen der Ventile
27 vom Vakuumverteiler 30 ihr Vakuum erhalten, d. h., es wird
Luft angesaugt und dadurch werden die Vakuumzonen A bis E unter
Vakuum versetzt und durch dieses Vakuum wird das Holzmaterial 1
so lange festgehalten, bis der Sägevorgang beendet worden ist.
Dann erfolgt über die Schalt- und Steuereinrichtung 30 ein Schlie
ßen der Ventile 5 bis 8 und das Vakuum ist aufgehoben.
In die beiden Luftleitungen 26 zu den beiden untersten Saugöff
nungen 4 ist kein Ventil 27 eingesetzt, so daß diese ständig sau
gen, und zwar so lange wie sich Holzmaterial im Bereich ihres Ta
sters 9 liegt, egal ob direkt an der Saugplatte 2 oder mit Abstand
davor.
Das Holzmaterial 1 wird während des Sägens auf Bretter oder
Balken mehrfach um seine Längsachse gedreht, was durch schwenkbare
Hubgabeln 33 der Sägeanlage bewirkt wird.
Dadurch wird der Querschnitt des Holzmaterials 1 nach jedem
Sägevorgang kleiner und dadurch werden dann nicht mehr alle,
sondern nur einzelne Saugöffnungen 4 bis 8 wirksam, und zwar
immer die, deren Tasten 10 bis 13 noch Holzmaterial feststellt.
Die Saugöffnungen 8 werden vom Taster 13, die Saugöffnungen 7
vom Taster 12, die Saugöffnungen 6 vom Taster 11 und die Saug
öffnungen 5 vom Taster 10 gesteuert, ein- und ausgeschaltet.
Da bei der Querschnittsverringerung des Holzmaterials 1 dessen
Höhe allmählich abnimmt, denn es liegt immer unten auf den Füh
rungen 31 als Bezugsfläche auf, werden die Saugöffnungen 8 bis 5
von oben nach unten ausgeschaltet. Die beiden untersten, vom Ta
ster 9 gesteuerten Saugöffnungen 4 saugen immer und werden erst
ausgeschaltet, wenn kein Holzmaterial 1 mehr vorhanden ist. Das
Ein- und Ausschalten der Saugöffnungen 4 bis 8 ist also von der
Querschnittsgröße und somit von der Höhe des Holzmaterials 1 ab
hängig und dieses wird von den Tastern 9 bis 13 registriert und
gesteuert.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann die Saugplatte 2 auch beheizbar
ausgebildet sein, indem auf ihre Rückseite eine Zusatzplatte 34
mit darin angeordneten Heizelementen 35 aufgebracht ist, die ihre
Wärme auf die Saugplatte 2 überträgt. Dieses ist insbesondere bei
der kalten Jahreszeit von Vorteil, da dann ein Zufrieren der Saug
öffnungen 4 bis 8 verhindert wird, zumal auch das Holzmaterial 1
oft mit Feuchtigkeit, Schnee und Eis behaftet ist.
Durch die Schwenkaufhängung 16 kann sich die Saugplatte 2 in
günstiger Weise an die Längsform des Holzmaterials 1 anpassen,
wodurch immer eine sichere Anlage erreicht wird.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, diese Spannvorrichtung mit
senkrecht arbeitender Saugplatte 2 auch zum Spannen und Fest
halten anderer Werkstücke in anderen Industriezweigen einzu
setzen.
Die Saugöffnungen 4 bis 8 sind von Senklochbohrungen gebildet
und die Taster 9 bis 13 in der Saugplatte 2 gelagert. Die Luft
leitungen 21, 23, 26 sind in bevorzugter Weise von flexiblen
Schlauchleitungen gebildet. Es können aber auch teilweise metal
lische Leitungen eingesetzt sein.
Die Vakuumpumpe 25 läßt sich ebenfalls am Traggestell 17 lagern
oder im Abstand dazu in der Sägeanlage 36 anordnen.
In Fig. 2 ist in strich-punktierten Linien das Holzmaterial 1
gezeigt, welches von den Saugreihen A, B und C an der Saugplat
te 2 festgesaugt und somit gespannt gehalten wird. Die beiden
anderen darüberliegenden Saugreihen sind wirkungslos, da ihre
Taster nicht von Holzmaterial 1 abgedeckt werden.
Claims (9)
1. Spannvorrichtung für Werkstücke aus Holzmaterial
während der Bearbeitung, die aus einer Vakuumsaugplatte
besteht die mehrere Saugöffnungen aufweist, die
entsprechend ein- und ausschaltbar sind, abhängig
davor, ob sie von dem Werkstück bedeckt oder nicht
bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Saugöffnungen (4 bis 8) von das Werkstück (1)
berührungslos erfassenden Tastern (9 bis 13) in ihrer
Saugwirkung ein- und ausschaltbar sind.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die aufrechtstehende Saugplatte (2) in bekannter
Weise mehrere parallel übereinander verlaufende,
gegeneinander durch Dichtungen (14, 15) abgeteilte
Saugzonen bildende Saugöffnungsreihen (A bis E) aus
jeweils mindestens zwei Saugöffnungen (4 bis 8)
aufweist und jeder Saugöffnungsreihe (A bis E) ein
Taster (9 bis 13) in Form einer Lichtschranke, einer
Fotozelle, eines Laser-Lichtauges od. dgl.,
zugeordnet ist.
3. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugplatte (2) in bekannter
Weise eine rechteckige Grundform hat und mit ihrer
größeren Rechteckausdehnung in Horizontalrichtung
und in Längsrichtung des Holzmaterials (1) verläuft
und die beiden Saugöffnungen (4 bis 8) jeder Reihe
(A bis E) in einem in Platten-Längsrichtung
verlaufenden mehrfach größeren Abstand zueinander
angeordnet sind als die ebenfalls in zwei senkrechten
Reihen angeordneten, übereinanderliegenden
Saugöffnungen (4 bis 8).
4. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Taster (9 bis 13) in einer
senkrechten Reihe seitlich neben einer senkrechten
Saugöffnungsreihe in der Saugplatte (2) angeordnet
sind und dabei der Taster (9) für die unterste
Saugöffnungsreihe (A) innerhalb dieser Reihe (A)
liegt und der Taster (10 bis 13) für jede weitere
Reihe (B bis E) um eine Reihe nach oben versetzt
angeordnet ist.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Taster (9 bis 13) jeweils über eine elektrische
Leitung (29) mit einer elektrischen und/oder
elektronischen Schalt- und Steuereinrichtung (30) zum
Öffnen und Schließen der den Saugöffnungen (4 bis 8)
zugeordneten Ventilen (27) verbunden sind.
6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Saugplatte (2) durch eine mittige Schwenkauf
hängung (16) an einem Traggestell (17) gelagert und mit
dieser auf Führungen (18) wagen- oder schlittenartig
in horizontaler Ebene quer zu ihrer Längsrichtung und
zu ihrer Standebene gegenüber Anlageflächen (3) für
die Werkstücke (1) verfahrbar ist.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Traggestell (17) ein Vakuumspeicher (19)
und ein Vakuumverteiler (20) gelagert und der
Vakuumspeicher (19) über eine Luftleitung (23) mit
einer Vakuumpumpe (25) und über zwei Luftleitungen (21)
mit darin eingesetzten Ventilen (22) mit dem Vakuumverteiler
(20) verbunden ist, wobei diese beiden
Luftleitungen (21) an sich gegenüberliegenden Seiten
seitlich in den Vakuumverteiler (20) einmünden.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Saugöffnung (4 bis 8) über eine Luftleitung
(26) mit dem Vakuumverteiler (20) verbunden ist und
dabei in alle Luftleitungen (26) bis auf die beiden
Luftleitungen (26) für die unterste Saugöffnungsreihe
(A) je ein Ventil (27) eingesetzt ist.
9. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Saugplatte (2) an ihrer Rückseite mit einer
Zusatzplatte (34) mit darin eingesetzten Heizelementen
(35) ausgestattet ist.
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Also Published As
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