DE3926396A1 - Vorrichtung zum spanlosen zerlegen eines baumstammes in holzerzeugnisse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum spanlosen Zerlegen eines gegebenenfalls durch seitliches Anflachen vorbereiteten Baumstammes in Holzerzeugnisse durch Abtrennen mindestens jeweils eines Holzerzeugnisses, vorzugsweise als Seitenbrett.

Eine Vorrichtung der hier betroffenen Art ist beispielsweise in der DE-OS 37 02 909 beschrieben, die sich mit dem Vorschub der Baumstämme durch eine solche Vorrichtung befaßt. Die DE-OS 36 23 237 behandelt die Positionierung und Andruckregelung der bei Vorrichtungen dieser Art den Messern im allgemeinen vorgeordneten Andruckbalken, die ein selbsttätiges Abspalten des Holzes vor der Messereingriffsstelle verhindern sollen.

Die DE-OS 36 23 237 beschreibt weder ein echtes Herstellungsverfahren noch die echte konstruktive Ausführung einer Vorrichtung. Sie beschränkt sich vielmehr auf die schematische Darstellung einer Positions- und Drucksteuerung für den Andruckbalken in Abhängigkeit irgendwelcher am Holzerzeugnis zu ermittelnden Meßwerte, für die die Angabe eines Zusammenhanges mit dem Verfahrenserzeugnis jedoch fehlt. Offensichtlich handelt es sich bei dem Gegenstand der DE-OS 36 23 237 um die schematische Darstellung angestrebter Verstellmöglichkeiten in einer Versuchsvorrichtung, mit der ein möglicher Zusammenhang zwischen bestimmten Prozessparametern untersucht werden sollte. Wie sich aus der DE-OS 36 23 237 selbst ergibt, waren verstellbare Andruckbalken aus dem Stand der Technik bereits vorbekannt.

Ein Problem bietet eher eine genügend starre und den hohen beim spanlosen Zerteilen von Holz auftretenden Kräften widerstehende, aber dennoch reproduzierbar einstellbare Zustell- oder Verstelleinrichtung für einen Andruckbalken. Es ist einleuchtend, daß bei einem Verfahren zum seitlichen Abtrennen von Brettern von einem Baumstamm, bei dem dieser Stamm in Längsrichtung gegen ruhende Messer vorgeschoben wird, um die Seitenbretter spanlos abzutrennen, hohe Kräfte von der Messeranordnung und den vorgelagerten Andruckbalken aufgenommen werden müssen, die das freie seitliche Abspalten der Bretter verhindern sollen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine konstruktive Ausführung für die Verstellbarkeit der Andruckbalken zu schaffen, die diesen Anforderungen genügt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beansprucht.

Bei den hohen auftretenden Kräften ist es unzweckmäßig, ein Stellglied unmittelbar in der Verschiebe- oder Kraftaufbringungsrichtung einwirken zu lassen. Es hat sich daher als besonders zweckmäßig erwiesen, den Andruckbalken in mindestens einer massiven Gleitführung verschiebbar zu führen, deren Verschieberichtung bzw. Gleitfläche einen sehr spitzen Winkel mit der Schneidebene des zugehörigen Messers bildet, welche in Längsrichtung des Stammes parallel zur Mittelachse der Vorschubeinrichtung für den Baumstamm verläuft. Dieser Neigungswinkel der Gleitbahn liegt in einem Bereich bis zu etwa 5°, vorzugsweise bis zu etwa 2°. Infolge dieses sehr spitzen Winkels der Verschieberichtung können die verhältnismäßig geringen erforderlichen Zustellwege mit einer entsprechend großen und daher reproduzierbar vornehmbaren Verschiebung erreicht werden.

Im Grunde genommen sind es zwei Bewegungskomponenten, die für das Verstellen des Andruckbalkens in Frage kommen, nämlich einmal ein reines Zustellen des Andruckbalkens gegen das Holz und zum anderen eine Querverschiebung des Andruckbalkens, um dessen Parallelabstand von der zugehörigen Messerschneide verhindern zu können. Die Zustellbewegung muß nicht unbedingt senkrecht zur Schneidebene, also senkrecht zur Achse der Vorschubeinrichtung des Stammes verlaufen. Sie kann als solche leicht schräg gestellt sein, da die Messerschneide einen endlichen Winkel aufweist und das abgetrennte Brett unter einem entsprechenden Abzugswinkel abgezogen wird. Die Zustellrichtung kann daher in einem Bereich zwischen einer Richtung senkrecht zur Stammachse und einer Richtung senkrecht zum abgezogenen Brett liegen. Dabei kann die Winkelhalbierende zwischen diesen beiden Richtungen eventuell eine bevorzugte Zustellrichtung sein.

Die im Vordergrund stehende Zustellbewegung wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß eine Gleitführung in Längsrichtung des Andruckbalkens verläuft. Hierfür ist es natürlich erforderlich, daß der Andruckbalken eine entsprechende Länge aufweist, so daß er auch in seinen Extremstellungen über den gesamten Schneidbereich am Holzstamm anliegt. Um eine Parallelführung der Andruckkante des Andruckbalkens zur Messerschneide zu gewährleisten, bildet die Andruckkante des Balkens mit der Gleitführung natürlich den gleichen Winkel wie diese mit der Schneidebene.

Für die zweite Verstellkomponente, nämlich die Verstellung der Andruckkante des Andruckbalkens parallel zur Schneidebene, also die Änderung der Abstandsbeziehung des Andruckbalkens zur Messerschneide in Schneidrichtung, kann eine zweite Gleitführung vorgesehen sein, die der ersten überlagert ist und im wesentlichen rechtwinklig zu ihr verläuft. Insofern die Messerschneide senkrecht zur Achse der Stammvorschubrichtung verlaufen würde, könnten die beiden Gleitführungen derart ausgerichtet sein, daß die eine parallel zur Achse der Vorschubrichtung des Stammes und die andere senkrecht dazu verläuft. Für diesen Sonderfall würde die eine Verschieberichtung dann gleichzeitig in Richtung der Andruckkante des Andruckbalkens verlaufen und die andere quer zu dieser.

In der praktischen Ausführung der hier betroffenen Vorrichtungen bilden die Messer jedoch im allgemeinen in der Schneidebene einen verhältnismäßig spitzen Winkel mit einer senkrecht zur Schneidebene verlaufenden Ebene, welche die Achse der Vorschubeinrichtung enthält. Bei dieser Anordnung werden die Gleitführungen zweckmäßigerweise so gewählt, daß auch hier die eine in Richtung des Andruckbalkens und die andere senkrecht dazu verläuft. Eine orthogonale Ausrichtung zur Achse der Stammvorschubeinrichtung ist damit jedoch nicht mehr gegeben. Noch zweckmäßiger ist jedoch eine Ausführungsform, bei der eine Verschiebung des Andruckbalkens in seiner Längsrichtung durch eine Gleitführung verwirklicht ist, bei der zum Ausführen eines seitlichen Versatzes des Andruckbalkens senkrecht zu seiner Andruckkante der Andruckbalken selbst und die eine Gleitführung zusammen eine schwenkbare Einheit bilden, welche um eine zum Andruckbalken parallele Achse verschwenkbar ist, die in entsprechendem Abstand von der Andruckkante des Andruckbalkens im wesentlichen auf der rückwärts verlängerten Zustellrichtung des Andruckbalkens liegt. Sowohl die Schwenkhalterung wie auch die Längsgleitführung für den Andruckbalken in der Schwenkhalterung sind vorzugsweise durch hydraulische Stellzylinder betätigbar. Für eine reproduzierbare Einstellung können jedoch auch Spindeltriebe vorgesehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den anliegenden Figuren der Zeichnung dargestellt, die jedoch nur die hier interessierenden wesentlichen Teile der Vorrichtung zeigen.

Es stellen dar:

Fig. 1 ein Trennmesser und der zugehörige verstellbare Andruckbalken in einer Darstellung, bei der die Achse der Vorschubrichtung für den Baumstamm in der bzw. parallel zur Zeichenebene verläuft und

Fig. 2 eine teilweise Schnittdarstellung durch die in Fig. 1 gezeigten Teile, wobei der Schnitt durch die Andruckbalkenaufhängung in Längsrichtung des Balkens verläuft.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer Vorrichtung zum spanlosen Zerlegen von Baumstämmen dargestellt, wie sie in schematischer Übersicht beispielsweise in der DE-OS 37 02 909 gezeigt ist. Um einen Überblick über die hier betroffene Art von Vorrichtung zu erhalten, wird auf die genannte DE-OS verwiesen.

Fig. 1 zeigt einen durch seitliches Anflachen vorbereiteten Baumstamm 2, der in Form eines Kantholzes durch (eine hier nicht im einzelnen dargestellte Vorschubeinrichtung) in Richtung der in Zeichenebene oder parallel zur Zeichenebene verlaufenden Achse 4 der (nicht gezeigten) Vorschubeinrichtung vorbewegt wird. Dabei wird das Kantholz 2 gegen die Schneide 6 eines Trennmessers 8 bewegt, welches (durch nicht gezeigte Mittel) an einem Messerträger 10 befestigt ist, welcher zusammen mit dem Messer 8 zu einer maschinenfesten Messeranordnung 12 gehört. Mittels des Messers S wird von dem Kantholz 2 entlang einer Schnittebene 14, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft, ein Seitenbrett 16 abgetrennt, dessen Hauptfläche sich ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Wegen des endlichen Schneidenwinkels des Messers 8 muß das Seitenbrett 16 ebenfalls unter einem Winkel zur Vorschubrichtung 4 des Kantholzes 2 abgezogen werden.

Kurz vor der Messerschneide 6 steht ein Andruckbalken 18 mit seiner Andruckkante 20 mit dem Kantholz 4 in Eingriff, um ein unkontrolliertes Spalten des Holzes vor der Messerschneide 6 zu verhindern. Der Andruckbalken ist Teil einer Andruckbalkenanordnung 22, die weiter unten im einzelnen beschrieben wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß beim dargestellten Ausführungsbeispiel die zeichnerische Darstellung schematisch vereinfacht ist. Die Schneide 6 des Messers 8 und die Andruckkante 20 des Andruckbalkens 18 verlaufen nicht senkrecht zur Zeichenebene und somit senkrecht zur Vorschubrichtung 4, sondern unter einem spitzen Winkel zur Zeichenebene, wie dies für den Andruckbalken 18 durch die Linien 24 angedeutet ist. Dabei verlaufen die Andruckkante 20 und die Messerschneide 6 allgemein parallel zueinander. Wenn von einer feststehenden Messeranordnung 12 die Rede ist, so soll diese Aussage lediglich bedeuten, daß das Messer allgemein auf eine bestimmte Position eingestellt wird, die den Abmessungen des zu erzeugenden Seitenbrettes entspricht. Hierfür muß das Messer natürlich innerhalb der Maschine einstellbar sein, dem Messer kann erforderlichenfalls auch zum Erreichen einer besseren Schnittqualität eine bestimmte Schwingbewegung in der Schnittebene 14 erteilt werden.

Die Andruckbalkenanordnung 22 weist einen Andruckbalkenträger 26 auf, der um eine Achse 28 schwenkbar im Maschinengestell 30 gelagert ist. Die Achse 28 liegt im Ausführungsbeispiel auf einer Linie 32, die in Andruckrichtung des Andruckbalkens 18 durch die Andruckkante 20 verläuft. Am Andruckbalkenträger 26 ist ferner in einem Gelenkpunkt 34 die Kolbenstange 36 eines (nicht dargestellten), gestellfest abgestützten hydraulischen Stellzylinders angelenkt, durch den der Messerträger 26 um die parallel zur Andruckkante 20 des Andruckbalkens verlaufende Achse 28 verschwenkbar ist, wobei die Andruckkante 20 in dem durch den Winkel 38 begrenzten Bereich im wesentlichen parallel zu sich selbst verstellbar ist, wodurch sich der Abstand der Andruckwirkungslinie 32 von der Messerschneide 6 verändern läßt.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß die Wirkungslinie 32 der Andruckkraft nicht senkrecht zur Vorschubachse 4 verläuft, obwohl eine derartige Ausführung auch denkbar ist. Im Ausführungsbeispiel verläuft die Wirkungslinie 32 vielmehr in einem Bereich, der zwischen einer Richtung senkrecht zur Abzugsrichtung des Seitenbrettes 16 und senkrecht zur Vorschubrichtung 4 verläuft.

Der Andruckbalken 18 selbst ist im Andruckbalkenträger 26 mittels einer Schwalbenschwanzführung 40 im wesentlichen in Richtung der Andruckkante 20 im Andruckbalkenträger 26 verschiebbar. Die Verschieberichtung dieser Schwalbenschwanzgleitführung 40 bildet einen spitzen Winkel mit der Richtung der Andruckkante 20, so daß ein Verschieben des Andruckbalkens 18 im Andruckbalkenträger 26 eine Zustellbewegung des Andruckbalkens 18 in Richtung der Wirkungslinie 32 entweder zum Kantholz 2 hin oder von diesem weg bewirkt. Zum axialen Verschieben des Andruckbalkens 18 im Andruckbalkenträger 26 ist ebenfalls ein hydraulischer Stellzylinder 42 vorgesehen, dessen Kolbenstange 44 am Schwalbenschwanz des Andruckbalkens 18 angreift. Im Ausführungsbeispiel ist der Verstellzylinder 42 gestellfest angeordnet. Die eventuelle Schwenkbewegung des Andruckbalkenträgers 26 um die Achse 28 kann dabei durch die Kolbenstange 44 aufgefangen werden. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, den Verstellzylinder 42 im Andruckbalkenträger 26 anzuordnen.

Mit 46 ist ein Führungsteil bezeichnet, welches den zu zerteilenden Baumstamm in vorbestimmter Ausrichtung und genau festgelegter Position dem Messer 8 zuführt. Ein entsprechendes (nicht dargestelltes) Führungsteil befindet sich an der gegenüberliegenden Seite des Kantholzes 2. Wenn vorliegend von einem Maschinengestell 30 die Rede ist, in dem der Andruckbalkenträger 26 gelagert ist, so ist damit nur die relative Beziehung des Andruckbalkenträgers gemeint. Tatsächlich gehören das Führungsteil 46 und auch das als Maschinengestell 30 bezeichnete Teil zu einer Schneidgruppe, die insgesamt innerhalb der Maschine verstellbar ist, um sie auf bestimmte Abmessungen eines zu verarbeitenden Kantholzes 2 einstellen zu können.

Da gemäß dem Ausführungsbeispiel die Querverstellung des Andruckbalkens mittels einer Schwenkverstellung erfolgt, findet der Querversatz der Andruckkante 20 nicht exakt entlang einer Ebene sondern entlang eines Zylindermantels statt. Hierdurch wird zwangsweise auch die Zustellung der Andruckkante 20 zum Holz beeinflußt, wenn diese Veränderungen im betrachteten Schwenkbereich auch sehr gering sind. Zum Ausgleich kann mittels der Zustellung über die Schwalbenschwanzgleitführung entsprechend gegengesteuert werden. So ist es überhaupt möglich, die gewünschte Andruckbalkenstellung durch rechnergesteuerte Kombination oder dergl. beider Verstellkomponenten zu erreichen. Die Einstellung des Andruckbalkens kann, wie bereits vorbekannt, von gemessenen Prozeßparametern abhängig gemacht werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum spanlosen Zerlegen eines gegebenenfalls durch seitliches Anflachen vorbereiteten Baumstammes in Holzerzeugnisse durch Abtrennen mindestens jeweils eines Holzerzeugnisses, vorzugsweise als Seitenbrett von dem Baumstamm allgemein in dessen Längsrichtung, mit einer Vorschubbahn mit Vorschubmitteln für den Baumstamm, mindestens einer seitlich der Achse der Vorschubbahn angeordneten, mit dem Baumstamm zum Abtrennen des Holzerzeugnisses in Eingriff bringbaren, einstellbaren Messereinrichtung, mindestens einem im Abstand vor dem bzw. jedem Trennmesser der Messereinrichtung angeordneten und mittels einer Zustelleinrichtung gegen die Oberfläche des Baumstammes zustellbaren Andruckbalken, dessen Druckkante im wesentlichen parallel zur Schneide des zugehörigen Messers und zur Schnittebene verläuft, sowie einem an der der mindestens einen Messereinrichtung gegenüberliegenden Seite des Baumstammes angeordneten Widerlager, welches gegebenenfalls selbst als eine weitere Messereinrichtung ausgebildet sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustelleinrichtung für den Andruckbalken (18) mindestens eine Gleitführung (40) aufweist, mittels derer der Andruckbalken (18) relativ zu seiner Andruckbalkenhalterung (26, 30) verschiebbar ist, und deren Verschieberichtung einen spitzen Anstellwinkel (α) mit der Schnittebene (14) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel im Bereich O < α 5°, vorzugsweise im Bereich O < α 2° liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Gleitführung (40) derart ausgebildet ist, daß ein Verschieben des Andruckbalkens (18) in dieser Gleitführung (14) im wesentlichen ein Zustellen des Andruckbalkens (18) gegen den Baumstamm (2) ohne wesentlichen Versatz des Andruckbalkens (18) in einer Richtung quer zu seiner Andruckkante (20) bewirkt, wobei die Zustellrichtung in einem Bereich zwischen einer Richtung senkrecht zur Achse (4) der Vorschubeinrichtung bis zu einer Richtung senkrecht zur Abzugsrichtung des abgetrennten Brettes (16) liegen kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Gleitführung (40) für ein Verschieben des Andruckbalkens (18) im wesentlichen in seiner Längsrichtung ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruckbalken (18) um eine parallel zu seiner Andruckkante (20) gelagerte Achse (28) verschwenkbar ist, die im wesentlichen in Zustellrichtung (32) des Andruckbalkens (18) im Abstand von dessen Andruckkante (20) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustelleinrichtung zwei überlagerte Gleitführungen aufweist, deren Verschieberichtungen im rechten Winkel zueinander verlaufen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtungen der Gleitführungen derart angeordnet sind, daß der Andruckbalken mittels der ersten Gleitführung in Richtung seiner Erstreckung und mittels der zweiten Gleitführung quer zu seiner Erstreckung verschiebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, mit einer Schneideinrichtung, deren Messerschneide(n) in der Schnittebene einen spitzen Winkel mit einer senkrecht zur Schnittebene verlaufenden und die Achse der Vorschubeinrichtung enthaltenden Ebene bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieberichtungen der Gleitführungen parallel zur Schneidebene in Richtung der Achse der Vorschubeinrichtung und quer zu dieser verlaufen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitführungen als Schwalbenschwanzführungen (40) ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verschieben der Schwalbenschwanzführungen (40) in der Verschieberichtung wirkende hydraulische Antriebe (42, 44) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verschwenkbarkeit des Andruckbalkens (18) ein hydraulischer Zylinderantrieb (36) vorgesehen ist.