WO2023168470A1 - Holzbearbeitungsvorrichtung mit bearbeitungsportal - Google Patents

Holzbearbeitungsvorrichtung mit bearbeitungsportal Download PDF

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Publication number
WO2023168470A1
WO2023168470A1 PCT/AT2023/000001 AT2023000001W WO2023168470A1 WO 2023168470 A1 WO2023168470 A1 WO 2023168470A1 AT 2023000001 W AT2023000001 W AT 2023000001W WO 2023168470 A1 WO2023168470 A1 WO 2023168470A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wood
processing
round wood
portal
round
Prior art date
Application number
PCT/AT2023/000001
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Leonhard UNTERRAINER
Original Assignee
Holzbau Unterrainer Gmbh
Maschinenbau Unterlercher GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Holzbau Unterrainer Gmbh, Maschinenbau Unterlercher GmbH filed Critical Holzbau Unterrainer Gmbh
Publication of WO2023168470A1 publication Critical patent/WO2023168470A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B27B7/00—Sawing machines working with circular saw blades, specially designed for length sawing of trunks
    • B27B7/02—Sawing machines working with circular saw blades, specially designed for length sawing of trunks by making use of circular saws mounted substantially at right angles, e.g. vertically and horizontally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B27B1/00—Methods for subdividing trunks or logs essentially involving sawing
    • B27B1/007—Methods for subdividing trunks or logs essentially involving sawing taking into account geometric properties of the trunks or logs to be sawn, e.g. curvature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B27B15/00—Band or strap sawing machines specially designed for length cutting of trunks
    • B27B15/06—Band or strap sawing machines specially designed for length cutting of trunks in combined arrangement with circular saws for performing simultaneously several sawing procedures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
    • B27C9/00—Multi-purpose machines; Universal machines; Equipment therefor
    • B27C9/04—Multi-purpose machines; Universal machines; Equipment therefor with a plurality of working spindles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • 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
    • B27B31/00—Arrangements for conveying, loading, turning, adjusting, or discharging the log or timber, specially designed for saw mills or sawing machines
    • B27B31/04—Turning equipment

Definitions

  • the present invention relates to a wood processing device for processing round wood aligned along a longitudinal direction of the wood processing device, with a machine frame, a processing portal which is movably mounted on the machine frame at least in the longitudinal direction, and a holding device arranged on the machine frame for holding the round wood on the machine frame.
  • the present invention also relates to a wood processing system with such a wood processing device and a method for processing round wood.
  • WO 2018/190731 A1 US 5,806,401, ES 2 382 858 A1, US 5,109,899, WO 2020/079513 A1, CA 2,300,037 A1 and US 2019/0047170 A1.
  • Wood has been used as a material for making objects in a variety of ways since time immemorial.
  • the processing of wood has constantly developed.
  • the trees are felled with large machines and immediately processed into logs.
  • This round wood is then delivered by truck to sawmills, where the desired wooden boards are made from the round wood by debarking, trimming, cutting and splitting.
  • sawmills large machines are usually used, each of which carries out one of the processing steps.
  • sawmills have several major disadvantages: The sawmills require a large amount of space because a lot of wood has to be temporarily stored after different processing steps. There is a lot of transport effort because the processed wood has to be transported between the individual stations. The personnel effort is high because many different machines and means of transport have to be operated separately. Finally, it has become clear in recent months that sawmills have a certain monopoly position and can therefore dictate the price of cut boards at will when there is a lack of raw materials. This results in incalculable price risks for timber construction companies and the end consumer.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved woodworking device.
  • the disadvantages listed above should be eliminated.
  • the wood processing device should enable the production of cut wooden boards in a space-saving, efficient, quick and, if possible, independent of sawmills.
  • a woodworking device having the features of claim 1. Accordingly, it is provided according to the invention that the wood processing device has a trimming device arranged on the processing portal for trimming the round wood, the trimming device having at least one milling head.
  • the wood processing device has a cutting device arranged on the processing portal for cutting the round wood, the cutting device having at least one horizontally aligned saw.
  • the wood processing device has a splitting device arranged on the processing portal for splitting the round wood, the splitting device having at least one vertically aligned saw.
  • the woodworking device therefore has a processing portal, the trimming device, the cutting device and the splitting device being arranged on this one processing portal. This means that the processed wood no longer has to be laboriously transported back and forth between the individual processing stations and temporarily stored, but at least three processing steps can be carried out in a single processing portal.
  • the round wood remains continuously clamped to the same machine frame via the holding device, while the trimming, cutting and splitting of the entire round wood into the individual wooden boards is carried out completely.
  • the present invention results in a largely automated and labor-saving production option for wooden boards directly from round wood.
  • a first scanning device for scanning the round wood is preferably provided.
  • the dimensions of the round wood can be recorded with the first scanning device.
  • the (minimum) diameter of the round wood is recorded with this first scanning device.
  • the length of the log can also be recorded.
  • the holding device has at least two holding jaws, the holding jaws engaging essentially centrally on opposite end faces of the log in a holding position.
  • the round timber is rotatably mounted on the machine frame via the holding device, preferably in 90° increments.
  • the holding device has at least one drive motor, through which the rotation is carried out relative to the machine frame.
  • the processing portal is stationary and the machine frame moves relative to the processing portal.
  • the machine frame is set up stationary - for example in a woodworking hall.
  • travel rails are arranged on the machine frame, with the processing portal being mounted on the travel rails via rollers.
  • the travel rails particularly preferably run straight and parallel to the longitudinal direction of the woodworking device.
  • horizontal”, “vertical”, “front” and “rear” specified herein refer to the installed state of the woodworking device when the log is horizontally oriented during processing (and thus the longitudinal direction of the woodworking device). If the woodworking device is tilted or even vertically aligned when working, the reference of the words listed changes accordingly with the orientation of the woodworking device.
  • the trimming device should be designed in such a way that the round wood can be trimmed quickly and easily. It is preferably provided that the at least one milling head is mounted on the processing portal so that it can be rotated and moved linearly - preferably at right angles to the longitudinal direction.
  • the at least one milling head is also mounted on the machining portal so that it can be moved linearly in the horizontal direction.
  • the holding device is mounted so that it can be moved linearly in the vertical direction relative to the processing portal and its trimming device.
  • the trimming device has a drive motor arranged on the processing portal for the at least one milling head of the trimming device.
  • the trimming device has at least three milling heads that can be rotated about a vertical axis of rotation.
  • Each milling head is preferably assigned its own drive motor.
  • four milling heads can be provided. Specifically, two of the four milling heads can then be arranged in the longitudinal direction in front of the cutting device and two of the four milling heads can be arranged in the longitudinal direction behind the cutting device. With the two milling heads arranged on one side, it is possible - as with the splitting device - to carry out trimming (from both sides of a wooden board) depending on the direction of movement.
  • the cutting device should be designed so that cutting the round wood is possible. It is preferably provided that the at least one horizontally aligned saw of the cutting device is mounted on the processing portal so that it can be moved linearly, preferably in the vertical direction. Alternatively (or additionally), it can be provided that the holding device is mounted so that it can be moved linearly relative to the processing portal and its cutting device, preferably in the vertical direction. This means that the different layers can be cut out of the round wood.
  • the at least one horizontally aligned saw of the cutting device is designed in the form of a circular saw or a band saw.
  • this band saw has two cutting areas (oriented at right angles to the longitudinal axis) on both opposite longitudinal sides of the saw band of the band saw. This means that the round wood can be cut both when moving forwards and when moving backwards along the longitudinal axis.
  • the cutting device has two horizontally aligned circular saws arranged one behind the other in the longitudinal direction, the two horizontally aligned circular saws - seen transversely to the longitudinal direction - are arranged offset next to each other.
  • the two circular saws it is possible for the round wood to be trimmed from both sides at the same time. It is therefore not necessary to use very large circular saws; it is sufficient that the radius of the circular saw is larger than the maximum radius of the round wood to be processed.
  • the cutting device has a drive motor arranged on the processing portal for the at least one saw of the cutting device.
  • the splitting device should be designed in such a way that the logs can be split easily and quickly. It is preferably provided that the at least one vertically aligned saw is mounted on the processing portal so that it can be rotated and, preferably in the horizontal direction, linearly displaceable.
  • the at least one vertically aligned saw of the splitting device is designed in the form of a circular saw.
  • the size of this circular saw should be chosen so that the radius of the circular saw is larger than the maximum board thickness that can be produced.
  • the splitting device has a drive motor arranged on the processing portal for the at least one saw of the splitting device.
  • the splitting device has two vertically aligned saws arranged one behind the other in the longitudinal direction, the two vertically aligned saws - seen transversely to the longitudinal direction - being arranged offset next to one another. This means that the round wood can even be split into three wooden boards lying next to each other.
  • one of the two vertically aligned saws of the splitting device is arranged in the longitudinal direction in front of the cutting device and the other of the two vertically aligned saws of the splitting device is arranged in the longitudinal direction behind the cutting device.
  • a sorting system for sorting the wooden boards is particularly preferably provided.
  • the sorting system has a first, preferably stationary, transport device for transporting wooden boards cut down from the round wood.
  • the first transport device can have a, preferably pincer-shaped, gripper. It is preferably provided that the first transport device is designed as a handling robot, preferably equipped with a vacuum suction cup.
  • a preferably lockable housing is preferably provided for the machine frame including the processing portal.
  • At least the first transport device is also arranged in the housing.
  • the sorting system has a second, preferably mobile, transport device for transporting, sorting and stacking the wooden boards. This means that the wooden boards can immediately be correctly assigned to a stack of (quasi) identically sized wooden boards.
  • the sorting system has a second scanning device for scanning the wooden boards cut from the round wood. It is preferably provided that the dimensions of the wooden boards and/or the board qualities can be detected with the second scanning device.
  • the holding device has at least two clamping elements, separate from the holding jaws, for holding the round wood over lateral surfaces.
  • control or regulating unit is provided for controlling or regulating the woodworking device.
  • This control or regulation unit can be connected to an operating device or be an integral part of such an operating device, so that an operator can operate and control the woodworking device via a corresponding control program and operating menu.
  • an operating device can have a screen and a keyboard, preferably a touchscreen.
  • a large number of log cross-sectional images are stored in a memory of the control or regulating unit, with each log cross-sectional image corresponding to a specific diameter of the round wood detected by the first scanning device.
  • the round wood cutting pattern should be designed or selected in such a way that there is as little waste as possible and that the quality of the individual wooden boards is as high as possible. There can be an entire library of different round wood sectional images stored.
  • processing portal and the devices arranged on the processing portal - trimming device, cutting device and splitting device - can be moved and operated depending on the log cutting pattern corresponding to the detected diameter.
  • the wood processing system in addition to the wood processing device, has a feed area for feeding round wood and/or a debarking device for debarking the round wood that has been fed in and/or a chip drying device and/or a chip compaction device and/or has a chip container and/or a warehouse for stacks of boards.
  • a debarking device for debarking the round wood that has been fed in and/or a chip drying device and/or a chip compaction device and/or has a chip container and/or a warehouse for stacks of boards.
  • additional stations and devices can also be provided.
  • Such a method for processing round wood aligned along a longitudinal direction of a woodworking device includes the following steps:
  • the trimming device having at least one milling head (the at least one milling head being rotatable and - preferably mounted at right angles to the longitudinal direction - linearly displaceable on the processing portal,)
  • the cutting device having at least one horizontally aligned saw (the at least one horizontally aligned saw being rotatable and, preferably in the vertical direction, linearly displaceable on the processing portal), and
  • splitting device arranged on the processing portal, the splitting device having at least one vertically aligned saw (the at least one vertically aligned saw being rotatable and, preferably in the horizontal direction, linearly displaceable on the processing portal).
  • the round wood is debarked in a debarking device before it is held over the holding device.
  • the debarking device can also be arranged on the machine frame.
  • the holding device holds the round wood via the holding jaws engaging on the end faces and after the round wood has been completely trimmed, the holding device is changed over in such a way that the holding device holds the round wood on the round wood via at least two gripping elements that are separate from the holding jaws Holds lateral surfaces. This means that the main product can be cut completely in one pass.
  • FIG. 1 schematically shows a woodworking system with a woodworking device in a top view
  • FIG. 2 shows a schematic side view of a woodworking system with a woodworking device
  • Fig. 17 is a perspective view of a specific exemplary embodiment of the wood processing device including sorting system
  • Fig. 18 is a view of the wood processing device including the sorting system and
  • Fig. 19 - 25 various views of the wood processing device including the sorting system in different positions.
  • a wood processing system 18 is shown very schematically in FIG.
  • Such a woodworking system 18 can be set up on the premises of a carpentry company, so it can be located practically anywhere.
  • a preferred location - especially to keep transport distances short - is, for example, in the immediate vicinity of a production hall for prefabricated wooden components (wooden walls, etc.).
  • Such a wood processing plant 18 only requires a floor area of approximately 500 m 2 , whereby an annual output of approximately 25,000 cubic meters (in single-shift operation) can be achieved.
  • common sawmills require an area of around 20,000 m 2 .
  • the wood processing system 18 includes the following components or stations in addition to the wood processing device 1 (including sorting system 10):
  • the arrangement of the individual stations is arbitrary, as long as efficient working is possible and should be adapted to the available space.
  • the woodworking device 1 is now the essential component or station.
  • this woodworking device 1 is shown schematically in a side view.
  • the feed area 19 for round timber H is again shown in the left area.
  • This can be designed like a known feed area 19, for example with rollers.
  • the woodworking device 1 has a, preferably lockable, housing 13 for the machine frame 2 including the processing portal 3. Before the round wood H is held in the processing portal 3, it can pass through a first scanning device 8 for scanning the round wood H. With this first scanning device 8, the dimensions MH of the round wood H can be recorded.
  • the woodworking device 1 has a holding device 4, a trimming device 5, a cutting device 6 and a splitting device 7, these devices being discussed in detail later.
  • the wood processing device 1 includes a sorting system 10 for sorting the wooden boards B cut from the round wood H.
  • This sorting system 10 has a first transport device 11 (for example in the form of a handling robot Vacuum suction cup) for transporting wooden boards B cut from logs H.
  • the wood processing device 1 preferably its sorting system 10, can have a second scanning device 9 for scanning the wooden boards B cut from the round wood H. With this second scanning device 9, the dimensions MB of the wooden boards B and/or the board qualities can be detected.
  • the sorting system 10 can also have a second, preferably mobile, transport device 12 for transporting, sorting and stacking the wooden boards B. These wooden boards B can then be stored on a board stack P in a warehouse 24.
  • control or regulating unit 17 for controlling or regulating the woodworking device 1.
  • a large number of round wood cross-sectional images H cu t are stored in a memory of the control or regulating unit 17, each round wood cross-sectional image Heut corresponding to a specific diameter or dimension MH of the round wood H detected by the first scanning device 8.
  • the control or regulating unit 17 is connected to the scanning device 8 in terms of signals.
  • the remaining components of the woodworking device 1 can also be controlled or regulated via the control or regulating unit 17.
  • 3 to 14 show a round log H in a three-dimensional view diagonally from the front. Some components of the woodworking device 1 are hidden, so that only the milling heads 5.1, 5.2, 5.3 and 5.4 of the trimming device 5, the saws 6.1 and 6.2 of the cutting device 6 and the saws 7.1 and 7.2 of the splitting device 7 are shown.
  • a specific round wood section H cu t is schematically drawn in the round wood H, which is digitally fitted into the round wood H based on a previously carried out recording of the dimensions MH of the round wood H.
  • 3 to 14 only correspond to a kind of preliminary visualization of the form in which the individual wooden boards B should be cut out of the round wood H, which is still in one piece.
  • Fig. 3 the first step of the machining process now takes place.
  • the devices trimming device 5, cutting device 6 and splitting device 7, which are movably mounted on the processing portal 3 (not shown), are moved in the longitudinal direction L along the machine frame 2 (not shown). This movement occurs from back to front, but of course it can also be done the other way around.
  • the two milling heads 5.1 and 5.2 mill off the uppermost area of the round wood H. This causes the debarked tree to be milled flat.
  • the first step has already been completed and the “top layer” has been completely milled away.
  • the processing portal 3, together with the devices 5, 6 and 7 arranged on it moves backwards again.
  • the milling heads 5.1 and 5.2 move away from each other or move at right angles to the longitudinal axis L relative to the machining portal 3.
  • the milling heads 5.3 and 5.4 carry out the opposite movement to one another. This is possible because the at least one milling head 5.1, 5.2, 5.3 and/or 5.4 of the trimming device 5 is mounted on the machining portal 3 so that it can be rotated and linearly displaced (at least) in the horizontal direction at right angles to the longitudinal direction L.
  • processing portal 3 can be moved vertically (downward) relative to the machine frame 2 including the round timber H
  • the round log H can be moved vertically (upwards) relative to the processing portal 3.
  • the height adjustment as well as the horizontal adjustment of the individual processing elements is carried out by the control or regulating unit 17 depending on the specified log cutting pattern H cut .
  • the position of the respective processing elements is adjusted before each new backward or forward movement of the processing portal 3 along the machine frame 2.
  • the milling heads 5.3 and 5.4 which are now located at the front and are closer together, trim the (new) top layer of the round wood H as shown in FIG of the top wooden board 4 in Fig. 4.
  • the saws 6.1 and 6.2 cut the round wood H so that the top wooden board B separates from the round wood H.
  • the saws 6.1 and 6.2 therefore produce the lower horizontal surface of the topmost wooden board B in FIG. 4 and at the same time already the upper horizontal surface of the at least one underlying wooden board B.
  • the top wooden board B is separated from the remaining round wood H and can be picked up and transported further by the first transport device 11 of the sorting system 10, not shown here.
  • the two wooden boards B are picked up again by the first transport device 11 and transported for further processing.
  • the round wood H is rotated by 90 ° - in this case to the right - using the holding device 4 (not shown here).
  • the surface milled in the first steps lies on its side and is now aligned vertically.
  • Fig. 9 is identical to Fig. 8.
  • Fig. 11 essentially corresponds to Fig. 5, in which case the two wooden boards B are cut using the vertical saw 7.1 and the milling heads 5.3 and 5.4 when moving backwards.
  • the round log H is moved again by 90 ° to the right via the holding device 4.
  • the round wood H is milled flat on the upper side by the milling heads 5.1 and 5.2.
  • the round wood H is held via the at least two (not shown here) holding jaws 4.1 and 4.2 of the holding device 4, the holding jaws 4.1 and 4.2 in a holding position essentially centrally attacking opposite end faces S of the round wood H .
  • a gripping takes place in such a way that at least two clamping elements 4.3 and 4.4, separate from the holding jaws 4.1 and 4.2, hold the round wood H over the lateral surfaces J.
  • a debarking device 20 is shown as an example in FIGS. 15 and 16. In Fig. 15 this is shown in a top view and in Fig. 16 in a longitudinal section.
  • the round wood H is z. B. loaded from a truck (wood transporter) onto the feeder area 19. From there the round wood H rolls to the debarking device 20.
  • the debarking itself is not carried out here described in more detail because this is a process known to those skilled in the art. Debarking can be carried out and/or monitored by an operator. The debarked logs H can then be scanned individually by the first scanning device 8.
  • Fig. 17 the majority of the components of the woodworking device 1 can be seen in a three-dimensional oblique view.
  • the machine frame 2 is aligned along the longitudinal direction L.
  • a guide device 14 for feeding the round wood H is arranged on the machine frame 2.
  • the guide device 14 has two horizontal supports 15, which are aligned essentially at right angles to the longitudinal axis L.
  • Guide pieces 16, preferably V-shaped, are movably mounted on the supports 15. (The guide pieces 16 are preferably mounted so that they can move linearly in the horizontal direction at right angles to the longitudinal direction L along the supports 15.)
  • Fig. 17 it can be seen that a (partially already processed) round wood H rests on these two guide pieces 16 and already through the guide pieces 16 was moved towards the machine frame 2.
  • a holding device 4 for holding the round wood H on this machine frame 2 is arranged on the machine frame 2.
  • the holding device 4 has at least two holding jaws 4.1, 4.2, with the holding jaws 4.1, 4.2 engaging essentially centrally on opposite end faces S of the round wood H in a holding position.
  • the two holding jaws 4.1 and 4.2 are each part of a so-called tailstock.
  • a tailstock is used to support long workpieces (in this case the round wood H) using a centering point that engages in the front of the workpiece.
  • a tailstock center thus forms a holding jaw 4.1 or 4.2.
  • a tailstock has a vertical travel rail 4.5 arranged on the machine frame 2, on which a carrier 4.6 is mounted so that it can move in the height direction.
  • the centering tip together with the holding jaw 4.1 or 4.2 is movably mounted on the carrier 4.6.
  • this centering tip can be moved in the longitudinal direction L relative to the carrier 4.6.
  • the centering tips of the two tailstocks together with their holding jaws 4.1 and 4.2 can therefore move towards and away from each other.
  • the holding device 4 (or each tailstock) has corresponding drive means for automatically carrying out the relative movements of the holding jaws 4.1 and 4.2 to the machine frame 2.
  • a processing portal 3 is mounted on the machine frame 2 so that it can move in the longitudinal direction L.
  • the processing portal 3 has two portal parts 3.1 and 3.2 that can be moved together but also separately from one another.
  • Travel rails 2.1 are arranged on the machine frame 2.
  • the processing portal 3 can, for example, be movably mounted on the travel rails 2.1 via rollers.
  • the cutting device 6 for cutting the round wood H is arranged on the portal part 3.1, the cutting device 6 having at least one (in this case horizontally oriented) saw 6.3 in the form of a band saw.
  • the drive motor 6.4 for the band saw is also attached to the portal part 3.1.
  • the splitting device 7 for splitting the round wood H is arranged on the portal part 3.1. In the oblique view shown in FIG. 17, however, their essential components are covered by the portal part 3.1.
  • the trimming device 5 for trimming the round wood H is arranged on the portal part 3.2.
  • this trimming device 5 has three milling heads 5.1, 5.2 and 5.3 together with associated drive motors 5.5, 5.6 and 5.7.
  • a (relatively small) independent debarking device 20 can also be movably mounted directly on the machine frame 2 for debarking the round wood H already clamped on the holding device 4.
  • FIG. 17 essential components of the sorting system 10 are also shown in FIG. 17, for example the first transport device 11 in the form of a handling robot equipped with a vacuum suction cup.
  • FIG. 18 shows a side view of the wood processing device 1 including the sorting system 10. It is clearly visible that the portal part 3.1 of the processing portal 3 is mounted on the travel rails 2.1 of the machine frame 2. The drive motor 6.4 for the saw 6.3 of the cutting device 6 is arranged on the portal part 3.1.
  • the splitting device 7 has a vertically aligned saw 7.1, which is driven by the drive motor 7.3.
  • the milling heads 5.1, 5.2 and 5.3 of the trimming device 5 can also be seen.
  • the debarking device 20 is also shown.
  • the carrier 4.6 for a tailstock is arranged on the machine frame 2. Furthermore, the support 15 and the guide pieces 16 are connected to the machine frame 2.
  • the first transport device 11 is mounted on an independent base 11.1 so that it can rotate at least about a vertical axis of rotation.
  • the sorting system 10 has a second scanning device 9 for scanning the wooden boards B cut from the round wood H.
  • the scanning device 9 is mounted so that it can move in the longitudinal direction L along the travel rail 9.1.
  • a cut wooden board B is placed from the first transport device 11 onto the assessment platform 25.
  • the scanning device 9 moves along the travel rail 9.1 and scans the wooden board B placed thereon.
  • the wooden board B is sorted into the sorting box 26.
  • corresponding conveyor belts 25.1 and 26.1 are arranged on the assessment platform 25 and also in the sorting box 26.
  • the assessment platform 25 first moves in the height direction to the corresponding category K1, K2, etc. of the sorting box 26.
  • the conveyor belts 25.1 and 26.1 begin to move and bring the wooden board B in the horizontal direction into the corresponding position of the sorting box .
  • these wooden boards B can be transported into the slat magazine 28 via the layer conveyor belt 27.
  • the components of the sorting system are shown equally in FIG. 18 and FIG. 17 and are partly relatively easy to recognize.
  • Fig. 19 a view is shown obliquely from the rear. The majority of the components of the woodworking device 1 can again be seen, with the same reference numbers designating the same parts, units or components. 19 also shows the second transport device 12 (handling robot), which runs along the base 12.1 can be moved in the longitudinal direction L. With this second transport device 12, the wooden boards B can be put together into individual board stacks P, which can then be transported further by trucks or other means of transport.
  • the second transport device 12 handling robot
  • Fig. 20 again shows a 3D view of the woodworking device 1 from a different direction.
  • the portal part 3.2 has moved backwards along the machine frame 2 in order to trim the round wood H with the trimming device 5.
  • Fig. 21 shows the woodworking device 1 before the start of this trimming process.
  • the round timber H is moved upwards over the supports 4.5 along the travel rails 4.6.
  • the round wood H no longer rests in the V-shaped guide pieces 16 and can therefore be rotated by rotating the holding jaws 4.1 and 4.2 (for example by 90 °).
  • the portal part 3.1 also moves along the machine frame 2, so that a wooden board B is cut from the round wood H by the cutting device 6.
  • the round wood H is no longer held between the holding jaws 4.1 and 4.2. Rather, the round wood H is held here over lateral surfaces J via two clamping elements 4.3 and 4.4 that are separate from the holding jaws 4.1 and 4.2.
  • These clamping elements 4.3 and 4.4 each have clamping jaws which can move towards one another in order to attack and thus hold an already trimmed lateral surface J from the rear and from the front. The entire clamping elements 4.3 and 4.4 can in turn be moved vertically along the travel rails 4.7.
  • Fig. 25 shows a top view of the entire wood processing device 1 including the sorting system 10.

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Abstract

Holzbearbeitungsvorrichtung (1) zum Bearbeiten von entlang einer Längsrichtung (L) der Holzbearbeitungsvorrichtung (1) ausgerichtetem Rundholz (H), mit einem Maschinenrahmen (2), einem am Maschinenrahmen (2) zumindest in Längsrichtung (L) bewegbar gelagerten Bearbeitungsportal (3), einer am Maschinenrahmen (2) angeordneten Haltevorrichtung (4) zum Halten des Rundholzes (H) am Maschinenrahmen (2), einer am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Besäumvorrichtung (5) zum Besäumen des Rundholzes (H), wobei die Besäumvorrichtung (5) zumindest einen Fräskopf (5.1, 5.2, 5.3, 5,4) aufweist, einer am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Schneidevorrichtung (6) zum Schneiden des Rundholzes (H), wobei die Schneidevorrichtung (6) zumindest eine, insbesondere horizontal ausgerichtete, Säge (6.1, 6.2) aufweist, und einer am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Spaltvorrichtung (7) zum Spalten des Rundholzes (H), wobei die Spaltvorrichtung (7) zumindest eine, insbesondere vertikal ausgerichtete, Säge (7.1, 7.2) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Holzbearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten von entlang einer Längsrichtung der Holzbearbeitungsvorrichtung ausgerichtetem Rundholz, mit einem Maschinenrahmen, einem am Maschinenrahmen zumindest in Längsrichtung bewegbar gelagerten Bearbeitungsportal, einer am Maschinenrahmen angeordneten Haltevorrichtung zum Halten des Rundholzes am Maschinenrahmen. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Holzbearbeitungsanlage mit einer solchen Holzbearbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten von Rundholz.
Beispiele für Holzbearbeitungsvorrichtungen gehen aus den Dokumenten
WO 2018/190731 A1 , US 5,806,401 , ES 2 382 858 A1 , US 5,109,899, WO 2020/079513 A1 , CA 2,300,037 A1 und US 2019/0047170 A1 hervor.
Holz wird schon seit Menschengedenken auf verschiedenste Art und Weise als Werkstoff für die Herstellung von Gegenständen eingesetzt. Dabei hat sich die Bearbeitung des Holzes ständig weiterentwickelt. Heutzutage werden die Bäume mit großen Maschinen gefällt und gleich zu Rundholz verarbeitet. Dieses Rundholz wird dann mit Lastkraftwagen in Sägewerke geliefert, wo aus den Rundhölzern durch Entrinden, Besäumen, Schneiden und Spalten die gewünschten Holzbretter hergestellt werden. In solchen Sägewerken kommen meist große Maschine zum Einsatz, die jeweils einen der Bearbeitungsschritte durchführen.
Solche Sägewerke haben mehrere große Nachteile: Die Sägewerke haben einen große Flächenbedarf, da viel Holz nach unterschiedlichen Bearbeitungsschritten jeweils zwischengelagert werden muss. Es gibt einen hohen Transportaufwand, da das bearbeitete Holz zwischen den einzelnen Stationen jeweils transportiert werden muss. Der Personalaufwand ist groß, da viele verschiedene Maschinen und Transportmittel separat bedient werden müssen. Schließlich hat sich in den letzten Monaten gezeigt, dass die Sägewerke eine gewisse Monopolstellung haben, und somit bei Mangel an Rohstoffen den Preis von Schnittbrettern beliebig diktieren können. Dadurch ergeben sich unkalkulierbare Preisrisiken für Holzbaufirmen und für den Endverbraucher.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte Holzbearbeitungsvorrichtung zu schaffen. Insbesondere sollen die oben angeführten Nachteile behoben werden. Vor allem soll die Holzbearbeitungsvorrichtung platzsparend, effizient, schnell und möglichst unabhängig von Sägewerken die Herstellung von geschnittenen Holzbrettern ermöglichen. Dies wird durch eine Holzbearbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Holzbearbeitungsvorrichtung einen am Bearbeitungsportal angeordneten Besäumvorrichtung zum Besäumen des Rundholzes aufweist, wobei die Besäumvorrichtung zumindest einen Fräskopf aufweist. Zudem weist die Holzbearbeitungsvorrichtung eine am Bearbeitungsportal angeordnete Schneidevorrichtung zum Schneiden des Rundholzes auf, wobei die Schneidevorrichtung zumindest eine horizontal ausgerichtete Säge aufweist. Schließlich weist die Holzbearbeitungsvorrichtung eine am Bearbeitungsportal angeordnete Spaltvorrichtung zum Spalten des Rundholzes auf, wobei die Spaltvorrichtung zumindest eine vertikal ausgerichtete Säge aufweist.
Mithin weist die Holzbearbeitungsvorrichtung ein Bearbeitungsportal auf, wobei an diesem einen Bearbeitungsportal die Besäumvorrichtung, die Schneidevorrichtung und die Spaltvorrichtung angeordnet sind. Somit muss das bearbeitete Holz nicht mehr aufwändig zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen hin und her transportiert werden und zwischengelagert werden, sondern es können zumindest drei Bearbeitungsschritte in einem einzigen Bearbeitungsportal durchgeführt werden.
Anders ausgedrückt bleibt das Rundholz durchgehend über die Haltevorrichtung am selben Maschinenrahmen eingespannt, während das Besäumen, das Schneiden und das Spalten des gesamten Rundholzes zu den einzelnen Holzbrettern komplett durchgeführt wird.
Mit der vorliegenden Erfindung ergibt sich eine weitgehend automatisierte und personalsparende Herstellungsmöglichkeit von Holzbrettern direkt aus Rundholz.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angeführt.
Um die Automatisierung zu ermöglichen, ist bevorzugt eine erste Scanvorrichtung zum Scannen des Rundholzes vorgesehen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass mit der ersten Scanvorrichtung die Maße des Rundholzes erfassbar sind. Insbesondere wird mit dieser ersten Scanvorrichtung der (minimale) Durchmesser des Rundholzes erfasst. Es kann auch die Länge des Rundholzes erfasst werden. Um eine sichere, stabile und gleichbleibende Bearbeitung zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Haltevorrichtung zumindest zwei Haltebacken aufweist, wobei die Haltebacken in einer Haltestellung im Wesentlichen zentral an gegenüberliegenden Stirnseiten des Rundholzes angreifen.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Rundholz über die Haltevorrichtung, vorzugsweise in 90°-Schritten, drehbar am Maschinenrahmen gelagert ist.
Im Speziellen weist die Haltevorrichtung dazu zumindest einen Antriebsmotor auf, durch welchen die Drehung relativ zum Maschinenrahmen durchgeführt wird.
Es soll nicht ausgeschlossen sein, dass das Bearbeitungsportal stationär ist und sich der Maschinenrahmen relativ zum Bearbeitungsportal bewegt. Bevorzug ist allerdings vorgesehen, dass der Maschinenrahmen stationär - zum Beispiel in einer Holzbearbeitungshalle - aufgebaut ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass Verfahrschienen am Maschinenrahmen angeordnet sind, wobei das Bearbeitungsportal über Rollen an den Verfahrschienen gelagert ist.
Besonders bevorzugt verlaufen die Verfahrschienen gerade und parallel zur Längsrichtung der Holzbearbeitungsvorrichtung.
Die hierin angegebenen Worte „horizontal“, „vertikal“, „vorne“ und „hinten“ beziehen sich auf den eingebauten Zustand der Holzbearbeitungsvorrichtung, wenn das Rundholz beim Bearbeiten (und somit die Längsrichtung der Holzbearbeitungsvorrichtung) horizontal ausgerichtet ist. Sollte die Holzbearbeitungsvorrichtung beim Bearbeiten schräggestellt sein oder gar vertikal ausgerichtet sein, ändert sich der Bezug der angeführten Worte entsprechend mit der Ausrichtung der Holzbearbeitungsvorrichtung.
Die Besäumvorrichtung sollte so ausgebildet sein, dass ein einfaches und schnelles Besäumen des Rundholzes möglich ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zumindest eine Fräskopf drehbar und - vorzugsweise rechtwinkelig zur Längsrichtung - linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Fräskopf auch in horizontaler Richtung linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist. Allerdings ist bevorzugt vorgesehen, dass die Haltevorrichtung relativ zum Bearbeitungsportal und dessen Besäumvorrichtung in vertikaler Richtung linear verschiebbar gelagert ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Besäumvorrichtung einen am Bearbeitungsportal angeordneten Antriebsmotor für den zumindest einen Fräskopf der Besäumvorrichtung aufweist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Besäumvorrichtung wenigstens drei, um eine vertikale Drehachse drehbare Fräsköpfe aufweist. Bevorzugt ist jedem Fräskopf ein eigener Antriebsmotor zugeordnet.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können vier Fräsköpfe vorgesehen sein. Konkret können dann zwei der vier Fräsköpfe in Längsrichtung vor der Schneidevorrichtung angeordnet sein und zwei der vier Fräsköpfe in Längsrichtung hinter der Schneidvorrichtung angeordnet sein. Mit den jeweils zwei auf einer Seite angeordneten Fräsköpfen ist es - wie bei der Spaltvorrichtung - möglich, je nach Bewegungsrichtung das Besäumen (aus beiden Seiten eines Holzbrettes) durchzuführen.
Die Schneidevorrichtung sollte so ausgebildet sein, dass ein Schneiden des Rundholzes möglich ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zumindest eine horizontal ausgerichtete Säge der Schneidevorrichtung, vorzugsweise in vertikaler Richtung, linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist. Alternativ (oder zusätzlich) kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung relativ zum Bearbeitungsportal und dessen Schneidvorrichtung, vorzugsweise in vertikaler Richtung, linear verschiebbar gelagert ist. Somit können die unterschiedlichen Lagen aus dem Rundholz herausgeschnitten werden.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die zumindest eine horizontal ausgerichtete Säge der Schneidevorrichtung in Form einer Kreissäge oder einer Bandsäge ausgebildet ist.
Wenn die Säge der Schneidevorrichtung als Bandsäge ausgebildet ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass diese Bandsäge zwei (rechtwinkelig zur Längsachse ausgerichtete) Schneidbereiche an beiden gegenüberliegenden Längsseiten des Sägebandes der Bandsäge aufweist. Somit kann ein Schneiden des Rundholzes sowohl beim Vorwärtsbewegen als auch beim Rückwärtsbewegen entlang der Längsachse erfolgen.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Schneidevorrichtung zwei, in Längsrichtung hintereinander angeordnete, horizontal ausgerichtete Kreissägen aufweist, wobei die beiden horizontal ausgerichteten Kreissägen - quer zur Längsrichtung gesehen - versetzt nebeneinander angeordnet sind. Mit diesen zwei Kreissägen ist es möglich, dass das Rundholz von beiden Seiten gleichzeitig beschnitten wird. Es müssen somit keine sehr großen Kreissägen eingesetzt werden, sondern es reicht aus, dass der Radius der Kreissäge größer ist als der maximale Radius des zu bearbeitenden Rundholzes.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schneidevorrichtung einen am Bearbeitungsportal angeordneten Antriebsmotor für die zumindest eine Säge der Schneidevorrichtung aufweist.
Die Spaltvorrichtung sollte so ausgebildet sein, dass ein einfaches und schnelles Spalten des Rundholzes möglich ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zumindest eine vertikal ausgerichtete Säge drehbar und, vorzugsweise in horizontaler Richtung, linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die zumindest eine vertikal ausgerichtete Säge der Spaltvorrichtung in Form einer Kreissäge ausgebildet ist.
Die Größe dieser Kreissäge sollte so gewählt werden, dass der Radius der Kreissäge größer ist als die maximal herzustellende Brettdicke.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Spaltvorrichtung einen am Bearbeitungsportal angeordneten Antriebsmotor für die zumindest eine Säge der Spaltvorrichtung aufweist.
Für eine effiziente Bearbeitung kann gemäß einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Spaltvorrichtung zwei, in Längsrichtung hintereinander angeordnete, vertikal ausgerichtete Sägen aufweist, wobei die beiden vertikal ausgerichteten Sägen - quer zur Längsrichtung gesehen - versetzt nebeneinander angeordnet sind. Somit kann das Rundholz sogar in drei nebeneinander liegende Holzbretter gespalten werden.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass eine der beiden vertikal ausgerichteten Sägen der Spaltvorrichtung in Längsrichtung vor der Schneidevorrichtung angeordnet ist und die andere der beiden vertikal ausgerichteten Sägen der Spaltvorrichtung in Längsrichtung hinter der Schneidevorrichtung angeordnet ist.
Dadurch ist es möglich, dass nur mit der in Bewegungsrichtung der Bearbeitungsportals vor der Schneidevorrichtung liegende Spaltvorrichtung das Rundholz vor dem Schneiden bereits spaltet. Sobald sich das Bearbeitungsportal komplett entlang dem Rundholz bewegt hat und entsprechend zumindest ein Holzbrett heruntergeschnitten wurde, bewegt sich das Bearbeitungsportal in die entgegengesetzte Richtung, wobei dann die andere der beiden vertikal ausgerichteten Sägen in Bewegungsrichtung „vor“ der Schneidevorrichtung liegt und das Rundholz spaltet.
Nachdem das Besäumen, Schneiden und Spalten durchgeführt ist, ist es auch wichtig, die so hergestellten Holzbretter möglichst schnell weiter zu transportieren und zu sortieren.
Deswegen ist besonders bevorzugt eine Sortieranlage zum Sortieren der Holzbretter vorgesehen.
Um das heruntergeschnittene Holzbrett vom restlichen Rundholz wegzubewegen, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sortieranlage eine erste, vorzugsweise stationäre, Transportvorrichtung zum Transportieren von vom Rundholz heruntergeschnittenen Holzbrettern aufweist.
An sich kann die erste Transportvorrichtung einen, vorzugsweise zangenförmigen, Greifer aufweisen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Transportvorrichtung als, vorzugsweise mit einem Vakuumsauger ausgerüsteter, Handlingroboter ausgebildet ist.
Um eine kompakte und sichere Herstellung zu garantieren, ist bevorzugt ein, vorzugsweise verschließbares, Gehäuse für den Maschinenrahmen samt Bearbeitungsportal vorgesehen.
Besonders bevorzugt ist im Gehäuse auch zumindest die erste Transportvorrichtung angeordnet.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sortieranlage eine zweite, vorzugsweise mobile, Transportvorrichtung zum Transportieren, zum Sortieren und zum Stapeln der Holzbretter aufweist. Somit können die Holzbretter sofort richtig auf einen Stapel mit den größenmäßig (quasi) identischen Holzbrettern zugeordnet werden.
Um auch dieses Sortieren automatisiert durchführen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sortieranlage eine zweite Scanvorrichtung zum Scannen der vom Rundholz heruntergeschnittenen Holzbretter aufweist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass mit der zweiten Scanvorrichtung die Maße der Holzbretter und/oder die Brettqualitäten erfassbar sind.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung zumindest zwei, von den Haltebacken separate Klemmelemente zum Halten des Rundholzes über Mantelflächen aufweist.
Dadurch ist es möglich, dass die Haltevorrichtung nach dem Schneiden der Seitenware so umgreift und das Rundholz (bzw. der für die Hauptware übriggebliebene Bereich) so seitlich hält, dass auch die Hauptware vollständig geschnitten werden kann, ohne dass das bearbeitete Rundholz aus der Haltevorrichtung ausgespannt werden muss.
Für die Automatisierung ist es besonders entscheidend, dass eine Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Holzbearbeitungsvorrichtung vorgesehen ist.
Diese Steuer- oder Regeleinheit kann mit einer Bedienvorrichtung verbunden sein oder integraler Bestandteil einer solchen Bedienvorrichtung sein, sodass ein Bediener über ein entsprechendes Steuerprogramm und Bedienmenü die Holzbearbeitungsvorrichtung bedienen und steuern kann. Eine solche Bedienvorrichtung kann einen Bildschirm und eine Tastatur, vorzugsweise einen Touchscreen, aufweisen.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass in einem Speicher der Steuer- oder Regeleinheit eine Vielzahl von Rundholz-Schnittbildern gespeichert ist, wobei jedes Rundholz-Schnittbild einem bestimmten, von der ersten Scanvorrichtung erfassten Durchmesser des Rundholzes entspricht. Dadurch ist es möglich, das Rundholz-Schnittbild ideal in die tatsächlichen Maße des vorliegenden Rundholzes einzupassen. Das Rundholz-Schnittbild soll dabei so ausgelegt bzw. ausgewählt sein, dass es möglichst wenig Verschnitt gibt und dass die Qualität der einzelnen Holzbretter möglichst hoch ist. Es kann eine ganze Bibliothek von unterschiedlichen Rundholz-Schnittbildern hinterlegt sein.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bearbeitungsportal und die am Bearbeitungsportal angeordneten Vorrichtungen Besäumvorrichtung, Schneidevorrichtung und Spaltvorrichtung in Abhängigkeit des dem erfassten Durchmesser entsprechenden Rundholz-Schnittbilds bewegbar und betreibbar sind.
Somit kann das Besäumen, Schneiden und Spalten vollautomatisch und schnell mit einem einzigen Bearbeitungsportal durchgeführt werden. Schutz wird auch begehrt für eine Holzbearbeitungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Holzbearbeitungsvorrichtung.
Um eine effiziente Holzbearbeitungsanlage bereitzustellen, welche sämtliche Aufgaben eines bisherigen Sägewerks übernimmt, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Holzbearbeitungsanlage zusätzlich zur Holzbearbeitungsvorrichtung einen Zubringbereich zum Zubringen von Rundholz und/oder eine Entrindungsvorrichtung zum Entrinden des zugebrachten Rundholzes und/oder eine Spänetrocknungsvorrichtung und/oder eine Späneverdichtungsvorrichtung und/oder einen Spänecontainer und/oder ein Lager für Brettstapel aufweist. Natürlich können auch noch weitere Stationen und Vorrichtungen vorgesehen sein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch ein Verfahren nach Anspruch 33 gelöst. Ein solches Verfahren zum Bearbeiten von Rundholz, welches entlang einer Längsrichtung einer Holzbearbeitungsvorrichtung ausgerichtet ist, umfasst die folgenden Schritte:
- Halten des Rundholzes über eine Haltevorrichtung an einem Maschinenrahmen,
- Bewegen eines Bearbeitungsportals in Längsrichtung am Maschinenrahmen, wobei während dieses Bewegens des Bearbeitungsportals folgende Schritte durchgeführt werden:
- Besäumen des Rundholzes durch eine am Bearbeitungsportal angeordnete Besäumvorrichtung, wobei die Besäumvorrichtung zumindest einen Fräskopf aufweist, (wobei der zumindest eine Fräskopf drehbar und - vorzugsweise rechtwinkelig zur Längsrichtung - linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist,)
- Schneiden des Rundholzes durch eine am Bearbeitungsportal angeordnete Schneidevorrichtung, wobei die Schneidevorrichtung zumindest eine horizontal ausgerichtete Säge aufweist, (wobei die zumindest eine horizontal ausgerichtete Säge drehbar und, vorzugsweise in vertikaler Richtung, linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist,) und
- Spalten des Rundholzes durch eine am Bearbeitungsportal angeordnete Spaltvorrichtung, wobei die Spaltvorrichtung zumindest eine vertikal ausgerichtete Säge aufweist, (wobei die zumindest eine vertikal ausgerichtete Säge drehbar und, vorzugsweise in horizontaler Richtung, linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist). Bei diesem Verfahren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Rundholz - bevor es über die Haltevorrichtung gehalten wird - in einer Entrindungsvorrichtung entrindet wird. Die Entrindungsvorrichtung kann auch am Maschinenrahmen angeordnet sein.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass während des Besäumens die Haltevorrichtung das Rundholz über die an den Stirnseiten angreifenden Haltebacken hält und nach dem vollständigen Besäumen des Rundholzes die Haltevorrichtung derart umgestellt wird, dass die Haltevorrichtung über zumindest zwei, von den Haltebacken separate Greifelemente das Rundholz an dessen Mantelflächen hält. Dadurch kann auch die Hauptware vollständig in einem „Durchgang“ geschnitten werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Holzbearbeitungsanlage mit einer Holzbearbeitungsvorrichtung in einer Draufsicht,
Fig. 2 schematisch eine Holzbearbeitungsanlage mit einer Holzbearbeitungsvorrichtung in einer Seitenansicht,
Fig. 3 - 14 in dreidimensionalen Darstellungen von schräg unten die diversen Schritte des Bearbeitens des Rundholzes mit der Holzbearbeitungsvorrichtung,
Fig. 15 + 16 Darstellungen einer Entrindungsvorrichtung samt Zubringbereich,
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines konkreten Ausführungsbeispiels der Holzbearbeitungsvorrichtung samt Sortieranlage
Fig. 18 eine Ansicht der Holzbearbeitungsvorrichtung samt Sortieranlage und
Fig. 19 - 25 diverse Ansichten der Holzbearbeitungsvorrichtung samt Sortieranlage in verschiedenen Stellungen.
In Fig. 1 ist ganz schematisch eine Holzbearbeitungsanlage 18 dargestellt. Eine solche Holzbearbeitungsanlage 18 kann auf einem Areal eines Zimmerei-Unternehmens aufgebaut sein, kann also praktisch überall stehen. Ein bevorzugter Ort - vor allem um Transportwege gering zu halten - ist beispielsweise in unmittelbarer Nähe zu einer Produktionshalle für Holz-Fertigbauteile (Holzwände usw.). Eine solche Holzbearbeitungsanlage 18 benötigt lediglich eine Grundfläche von etwa 500 m2, wobei ein jährlicher Ausstoß von etwa 25.000 Festmeter (im Einschichtbetrieb) erzielt werden kann. Für einen Ausstoß in etwa derselben Menge werden in gängigen Sägewerken dagegen Grundflächen von etwa 20.000 m2 benötigt. Um sämtliche grundlegenden Funktionen und Herstellungsprozesse wie in einem Sägewerk zu erreichen, umfasst die Holzbearbeitungsanlage 18 neben der Holzbearbeitungsvorrichtung 1 (samt Sortieranlage 10) folgende Komponenten bzw. Stationen:
- einen Zubringbereich 19 zum Zubringen von Rundholz H,
- eine Entrindungsvorrichtung 20 zum Entrinden des zugebrachten Rundholzes H,
- optional eine Spänetrocknungsvorrichtung 21 ,
- optional eine Späneverdichtungsvorrichtung 22,
- optional einen Spänecontainer 23 und/oder
- ein Lager 24 für Brettstapel P.
Die Anordnung der einzelnen Stationen ist an sich beliebig, solange eine effiziente Arbeitsweise möglich ist und sollte an den verfügbaren Platz angepasst sein.
Für die vorliegende Erfindung ist nun die Holzbearbeitungsvorrichtung 1 die wesentliche Komponente bzw. Station. In Fig. 2 ist diese Holzbearbeitungsvorrichtung 1 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt.
Im linken Bereich ist wiederum der Zubringbereich 19 für Rundholz H dargestellt. Dieser kann wie ein an sich bekannter Zubringbereich 19, beispielsweise mit Rollen, ausgebildet sein.
Die Holzbearbeitungsvorrichtung 1 weist ein, vorzugsweise verschließbares, Gehäuse 13 für den Maschinen rahm en 2 samt Bearbeitungsportal 3 auf. Bevor das Rundholz H im Bearbeitungsportal 3 gehalten wird, kann es eine erste Scanvorrichtung 8 zum Scannen des Rundholzes H durchlaufen. Mit dieser ersten Scanvorrichtung 8 können die Maße MH des Rundholzes H erfasst werden.
Die Holzbearbeitungsvorrichtung 1 weist eine Haltevorrichtung 4, eine Besäumvorrichtung 5, eine Schneidevorrichtung 6 und eine Spaltvorrichtung 7 auf, wobei auf diese Vorrichtungen später im Detail eingegangen wird.
Weiters umfasst die Holzbearbeitungsvorrichtung 1 eine Sortieranlage 10 zum Sortieren der vom Rundholz H heruntergeschnittenen Holzbretter B. Diese Sortieranlage 10 weist eine erste Transportvorrichtung 11 (zum Beispiel in Form eines Handlingroboters mit Vakuumsauger) zum Transportieren von vom Rundholz H heruntergeschnittenen Holzbrettern B auf.
Die Holzbearbeitungsvorrichtung 1 , vorzugsweise dessen Sortieranlage 10, kann eine zweite Scanvorrichtung 9 zum Scannen der vom Rundholz H heruntergeschnittenen Holzbretter B aufweisen. Mit dieser zweiten Scanvorrichtung 9 sind die Maße MB der Holzbretter B und/oder die Brettqualitäten erfassbar.
Die Sortieranlage 10 kann auch eine zweite, vorzugsweise mobile, Transportvorrichtung 12 zum Transportieren, zum Sortieren und zum Stapeln der Holzbretter B aufweisen. Diese Holzbretter B können dann auf einem Brettstapel P in einem Lager 24 gelagert werden.
Es ist auch eine Steuer- oder Regeleinheit 17 zum Steuern oder Regeln der Holzbearbeitungsvorrichtung 1 vorgesehen. In einem Speicher der Steuer- oder Regeleinheit 17 ist eine Vielzahl von Rundholz-Schnittbildern Hcut gespeichert, wobei jedes Rundholz- Schnittbild Heut einem bestimmten, von der ersten Scanvorrichtung 8 erfassten Durchmesser oder Maß MH des Rundholzes H entspricht. Die Steuer- oder Regeleinheit 17 ist mit der Scanvorrichtung 8 signaltechnisch verbunden. Über die Steuer- oder Regeleinheit 17 können -je nach Ausgestaltung - auch die restlichen Komponenten der Holzbearbeitungsvorrichtung 1 gesteuert oder geregelt werden.
In den Fig. 3 bis 14 ist in einer dreidimensionalen Ansicht von schräg vorne ein Rundholz H dargestellt. Von der Holzbearbeitungsvorrichtung 1 sind einige Komponenten ausgeblendet, sodass nur mehr die Fräsköpfe 5.1 , 5.2, 5.3 und 5.4 der Besäumvorrichtung 5, die Sägen 6.1 und 6.2 der Schneidevorrichtung 6 sowie die Sägen 7.1 und 7.2 der Spaltvorrichtung 7 dargestellt sind. Im Rundholz H ist schematisch ein bestimmtes Rundholz-Schnittbild Hcut eingezeichnet, welches auf Basis einer vorher durchgeführten Erfassung der Maße MH des Rundholzes H in das Rundholz H digital eingepasst wird. Somit entsprechen die Fig. 3 bis 14 nur einer Art Vor-Visualisierung, in welcher Form die einzelnen Holzbretter B aus dem noch in einem Stück vorliegenden Rundholz H herausgeschnitten werden sollen.
In Fig. 3 erfolgt nun der erste Schritt des Bearbeitungsvorgangs. Dazu werden die am (nicht dargestellten Bearbeitungsportal 3) bewegbar gelagerten Vorrichtungen Besäumvorrichtung 5, Schneidevorrichtung 6 und Spaltvorrichtung 7 in Längsrichtung L entlang dem (nicht dargestellten Maschinenrahmen 2) bewegt. Diese Bewegung erfolgt von hinten nach vorne, kann aber natürlich auch umgekehrt erfolgen. Die beiden Fräsköpfe 5.1 und 5.2 fräsen den obersten Bereich des Rundholzes H ab. Dadurch wird der entrindete Baum plangefräst. In Fig. 4 ist der erste Schritt bereits abgeschlossen und die „oberste Schicht“ ist zur Gänze weggefräst. Nun bewegt sich im zweiten Schritt das Bearbeitungsportal 3 samt den daran angeordneten Vorrichtungen 5, 6 und 7 wieder nach hinten.
Vor dem Start dieser Rückwärtsbewegung entfernen sich die Fräsköpfe 5.1 und 5.2 voneinander bzw. bewegen sich jeweils rechtwinkelig zur Längsachse L relativ zum Bearbeitungsportal 3. Dagegen führen die Fräsköpfe 5.3 und 5.4 die umgekehrte Bewegung zueinander aus. Dies ist möglich, da der zumindest eine Fräskopf 5.1 , 5.2, 5.3 und/oder 5.4 der Besäumvorrichtung 5 drehbar und - (zumindest) in horizontaler Richtung rechtwinkelig zur Längsrichtung L - linear verschiebbar am Bearbeitungsportal 3 gelagert ist.
Vor der Rückwärtsbewegung des Bearbeitungsportals 3 erfolgt auch noch eine vertikale Relativbewegung zwischen den Vorrichtungen 5, 6 und 7 und dem Rundholz H. Dazu können die Vorrichtungen 5, 6 und 7
- entweder relativ zum Bearbeitungsportal 3 vertikal (nach unten) bewegt werden
- oder das gesamte Bearbeitungsportal 3 relativ zum Maschinenrahmen 2 samt Rundholz H vertikal (nach unten) bewegt werden
- oder das Rundholz H relativ zum Bearbeitungsportal 3 vertikal (nach oben) bewegt werden.
Die Höhenverstellung wie auch die Horizontalverstellung der einzelnen Bearbeitungselemente (Fräsköpfe und Sägen) erfolgt durch die Steuer- oder Regeleinheit 17 in Abhängigkeit des vorgegebenen Rundholz-Schnittbilds Hcut. Eine Anpassung der Stellung der jeweiligen Bearbeitungselemente erfolgt vor jeder neuen Rückwärts- bzw. Vorwärtsbewegung des Bearbeitungsportals 3 entlang des Maschinenrahmens 2.
Beim Bewegen der Besäumvorrichtung 5 entlang des Rundholzes H nach hinten, besäumen gemäß Fig. 4 die nun vorne liegenden und enger beieinander liegenden Fräsköpfe 5.3 und 5.4 die (neue) oberste Schicht des Rundholzes H. Die Fräsköpfe 5.3 und 5.4 erzeugen also die beiden seitlichen Flächen des in Fig. 4 obersten Holzbretts 4. Gleichzeitig schneiden die Sägen 6.1 und 6.2 das Rundholz H, sodass sich das oberste Holzbrett B vom Rundholz H trennt. Die Sägen 6.1 und 6.2 erzeugen also die untere horizontale Fläche des in Fig. 4 obersten Holzbretts B und gleichzeitig bereits die obere horizontale Fläche des zumindest einen darunterliegenden Holzbretts B. Nachdem das Bearbeitungsportal 3 die komplette Rückwärtsbewegung durchgeführt hat, ist das oberste Holzbrett B vom restlichen Rundholz H getrennt und kann von der hier nicht dargestellten ersten Transportvorrichtung 11 der Sortieranlage 10 aufgenommen und weiter transportiert werden.
Bevor die in Fig. 5 dargestellte Vorwärtsbewegung durchgeführt wird, werden wiederum die Bearbeitungselemente in vertikaler Richtung und in horizontal Richtung verstellt: Die Fräsköpfe 5.1 und 5.2 werden horizontal zueinander bewegt, die Fräsköpfe 5.3 und 5.4 auseinander bewegt und die vertikal ausgerichtete Säge 7.2 der Spaltvorrichtung 7 in horizontaler Richtung linear verschoben.
Beim in Fig. 5 dargestellten Vorwärtsbewegen des Bearbeitungsportals 3 werden somit aus der nun obersten Schicht des Rundholzes H zwei unterschiedlich breite Holzbretter B herausgeschnitten. Durch die beiden Fräsköpfe 5.1 und 5.2 werden die außenliegenden Seitenflächen der Holzbretter B erzeugt, durch die Säge 7.2 die beiden innenliegenden Seitenflächen der Holzbretter B und durch die Sägen 6.1 und 6.2 die beiden unteren horizontalen Fläche sowie bereits die obere horizontale Fläche der nächsten Schicht.
Nach erfolgtem Schnitt werden die beiden Holzbretter B wieder von ersten Transportvorrichtung 11 gegriffen und zur Weiterverarbeitung transportiert.
Bevor die Bearbeitung gemäß Fig. 6 mit einer Rückwärtsbewegung des Bearbeitungsportals 3 startet, wird das Rundholz H über die (hier nicht dargestellte) Haltevorrichtung 4 um 90° - in diesem Fall nach rechts - gedreht. Dadurch liegt die in den ersten Schritten plangefräste Oberfläche auf der Seite und ist nun vertikal ausgerichtet.
In Fig. 6 sind die Fräsköpfe 5.3 und 5.4 wieder zueinander bewegt worden, die Fräsköpfe 5.1 und 5.2 sind wieder weit voneinander entfernt und die vertikale Säge 7.2 der Spaltvorrichtung 7 ist wieder vom Rundholz H wegbewegt worden. Dadurch wird der nun obenliegende Bereich des Rundholzes H durch die Fräsköpfe 5.3 und 5.4 (und durch die horizontalen Sägen 6.1 und 6.2) plangefräst.
In Fig. 7 erfolgt nach der entsprechenden Verstellung der Bearbeitungselemente die Vorwärtsbewegung des (nicht dargestellten) Bearbeitungsportals 3, sodass - quasi gleich wie in Fig. 4 - eine Holzbrett B vom Rundholz H herausgeschnitten wird. Vor der in Fig. 8 dargestellten Rückwärtsbewegung des Bearbeitungsportals 3 werden das Rundholz H wiederum um 90° nach rechts gedreht sowie die Bearbeitungselemente entsprechend verstellt. In Fig. 8 wird dann die nun oben liegende Seite des Rundholzes H plangefräst.
Die Fig. 9 ist identisch mit Fig. 8.
In Fig. 10 wird - gleich wie in Fig. 7 - das oberste Holzbrett B vom Rundholz H herausgeschnitten.
Fig. 11 entspricht im Wesentlichen der Fig. 5, wobei in diesem Fall beim Rückwärtsbewegen der Zuschnitt der beiden Holzbretter B über die vertikale Säge 7.1 und die Fräsköpfe 5.3 und 5.4 erfolgt.
Bevor die Vorwärtsbewegung gemäß Fig. 12 startet, wird das Rundholz H über die Haltevorrichtung 4 nochmals um 90° nach rechts bewegt. Das Rundholz H wird auf der obenliegenden Seite durch die Fräsköpfe 5.1 und 5.2 plangefräst.
In Fig. 13 wird beim Rückwärtsbewegen ein Holzbrett B - die sogenannte Seitenware - gemäß dem Rundholz-Schnittbild Hcut aus dem Rundholz herausgeschnitten.
Schließlich werden in Fig. 14 Schicht für Schicht die einzelnen Holzbretter B aus dem verbliebenen Rundholz H herausgeschnitten. Wiederum erfolgt natürlich pro Schicht vor dem Schneiden eine entsprechende Verstellung der Bearbeitungselemente in vertikaler Richtung und gegebenenfalls in horizontaler Richtung.
Bis zum letzten Bearbeitungsschritt gemäß Fig. 14 wird das Rundholz H über die zumindest zwei (hier nicht dargestellten) Haltebacken 4.1 und 4.2 der Haltevorrichtung 4 gehalten, wobei die Haltebacken 4.1 und 4.2 in einer Haltestellung im Wesentlichen zentral an gegenüberliegenden Stirnseiten S des Rundholzes H angreifen. Vor der Stellung gemäß Fig. 14 erfolgt ein Umgreifen dahingehend, dass zumindest zwei, von den Haltebacken 4.1 und 4.2 separate Klemmelemente 4.3 und 4.4 das Rundholz H über Mantelflächen J halten.
In den Fig. 15 und 16 ist beispielhaft eine Entrindungsvorrichtung 20 dargestellt. In Fig. 15 ist diese in einer Draufsicht dargestellt und in Fig. 16 in einem Längsschnitt. Das Rundholz H wird z. B. von einem LKW (Holz-Transporter) auf den Zubringbereich 19 geladen. Von dort rollt das Rundholz H zu der Entrindungsvorrichtung 20. Das Entrinden selbst wird hierin nicht näher beschrieben, da dies ein dem Fachmann bekannter Vorgang ist. Das Entrinden kann von einem Bediener durchgeführt und/oder überwacht werden. Die entrindeten Rundhölzer H können dann von der ersten Scanvorrichtung 8 einzeln gescannt werden.
In Fig. 17 ist in einer dreidimensionalen Schrägansicht der Großteil der Komponenten der Holzbearbeitungsvorrichtung 1 ersichtlich. Der Maschinenrahmen 2 ist entlang der Längsrichtung L ausgerichtet.
Am Maschinenrahmen 2 ist eine Führungsvorrichtung 14 zum Zuführen des Rundholzes H angeordnet. Die Führungsvorrichtung 14 weist zwei horizontale, im Wesentlichen rechtwinkelig zur Längsachse L ausgerichtete Auflager 15 auf. An den Auflagern 15 sind, vorzugsweise V-förmige, Führungsstücke 16 bewegbar gelagert. (Bevorzugt sind die Führungsstücke 16 in horizontaler Richtung rechtwinkelig zur Längsrichtung L entlang der Auflager 15 linear bewegbar gelagert.) In Fig. 17 ist ersichtlich, dass ein (teilweise bereits bearbeitetes) Rundholz H auf diesen beiden Führungsstücken 16 aufliegt und durch die Führungsstücke 16 bereits zum Maschinenrahmen 2 hin bewegt wurde.
Am Maschinenrahmen 2 ist eine Haltevorrichtung 4 zum Halten des Rundholzes H an eben diesem Maschinenrahmen 2 angeordnet. Die Haltevorrichtung 4 weist zumindest zwei Haltebacken 4.1 , 4.2 auf, wobei die Haltebacken 4.1 , 4.2 in einer Haltestellung im Wesentlichen zentral an gegenüberliegenden Stirnseiten S des Rundholzes H angreifen.
Die beiden Haltebacken 4.1 und 4.2 sind jeweils Teil eines sogenannten Reitstocks. Ein Reitstock dient zum Abstützen langer Werkstücke (in diesem Fall des Rundholzes H) mittels einer Zentrierspitze, die stirnseitig in das Werkstück eingreift. Somit bildet eine Reitstock- Zentrierspitze eine Haltebacke 4.1 bzw. 4.2.
Konkret weist ein Reitstock eine am Maschinenrahmen 2 angeordnete vertikale Verfahrschiene 4.5 auf, an welcher ein Träger 4.6 in Höhenrichtung verfahrbar gelagert ist. Am Träger 4.6 wiederum ist die Zentrierspitze samt Haltebacke 4.1 bzw. 4.2 verfahrbar gelagert. Konkret kann diese Zentrierspitze relativ zum Träger 4.6 in Längsrichtung L bewegt werden. Mithin können sich die Zentrierspitzen der beiden Reitstöcke samt deren Haltebacken 4.1 und 4.2 aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Dadurch kann die Haltevorrichtung 4 unterschiedlich lange Rundhölzer H halten (größerer Abstand der Haltebacken 4.1 und 4.2 voneinander bei langen Rundhölzern H; kürzerer Abstand bei kürzeren Rundhölzern H). Die Haltevorrichtung 4 (bzw. jeder Reitstock) weist entsprechende Antriebsmittel zum automatischen Durchführen der Relativbewegungen der Haltebacken 4.1 und 4.2 zum Maschinenrahmen 2 auf.
Am Maschinenrahmen 2 ist ein Bearbeitungsportal 3 in Längsrichtung L bewegbar gelagert. Im in Fig. 17 dargestellten Fall weist das Bearbeitungsportal 3 zwei gemeinsam miteinander aber auch getrennt voneinander bewegbare Portalteile 3.1 und 3.2 auf.
Am Maschinenrahmen 2 sind Verfahrschienen 2.1 angeordnet. Das Bearbeitungsportal 3 kann beispielsweise über Rollen an den Verfahrschienen 2.1 verfahrbar gelagert sein.
Am Portalteil 3.1 ist die Schneidevorrichtung 6 zum Schneiden des Rundholzes H angeordnet, wobei die Schneidevorrichtung 6 zumindest eine (in diesem Fall horizontal ausgerichtete) Säge 6.3 in Form einer Bandsäge aufweist. Auch der Antriebsmotor 6.4 für die Bandsäge ist am Portalteil 3.1 angebracht.
Am Portalteil 3.1 ist die Spaltvorrichtung 7 zum Spalten des Rundholzes H angeordnet. In der in Fig. 17 dargestellten Schrägansicht sind deren wesentliche Komponenten allerdings durch das Portalteil 3.1 verdeckt.
Am Portalteil 3.2 ist die Besäumvorrichtung 5 zum Besäumen des Rundholzes H angeordnet. Diese Besäumvorrichtung 5 weist im dargestellten Fall drei Fräsköpfe 5.1 , 5.2 und 5.3 samt zugehöriger Antriebsmotoren 5.5, 5.6 und 5.7 auf.
Vor allem wenn keine separate, vorgelagerte Entrindungsvorrichtung vorgesehen ist, kann direkt am Maschinenrahmen 2 auch eine (relativ kleine) eigenständige Entrindungsvorrichtung 20 zum Entrinden des bereits an der Haltevorrichtung 4 eingespannten Rundholzes H bewegbar gelagert sein.
Im Hintergrund sind in Fig. 17 auch bereits wesentliche Komponenten der Sortieranlage 10 dargestellt, beispielsweise die erste Transportvorrichtung 11 in Form eines mit einem Vakuumsauger ausgerüsteten Handlingroboters.
In Fig. 18 ist eine Seitenansicht der Holzbearbeitungsvorrichtung 1 samt Sortieranlage 10 dargestellt. Gut ersichtlich ist, dass das Portalteil 3.1 des Bearbeitungsportals 3 an den Verfahrschienen 2.1 des Maschinenrahmens 2 gelagert ist. Am Portalteil 3.1 ist der Antriebsmotor 6.4 für die Säge 6.3 der Schneidevorrichtung 6 angeordnet.
Die Spaltvorrichtung 7 weist eine vertikal ausgerichtete Säge 7.1 auf, welche vom Antriebsmotor 7.3 angetrieben wird.
Auch die Fräsköpfe 5.1 , 5.2 und 5.3 der Besäumvorrichtung 5 sind ersichtlich. Die Entrindungsvorrichtung 20 ist ebenfalls dargestellt.
Am Maschinenrahmen 2 ist der Träger 4.6 für einen Reitstock angeordnet. Weiters sind das Auflager 15 und die Führungsstücke 16 mit dem Maschinenrahmen 2 verbunden.
Die erste Transportvorrichtung 11 ist auf einem eigenständigen Sockel 11 .1 zumindest um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert.
Die Sortieranlage 10 weist eine zweite Scanvorrichtung 9 zum Scannen der vom Rundholz H heruntergeschnittenen Holzbretter B auf. Die Scanvorrichtung 9 ist entlang der Verfahrschiene 9.1 in Längsrichtung L verfahrbar gelagert. Dazu wird ein heruntergeschnittenes Holzbrett B von der ersten Transportvorrichtung 11 auf die Beurteilungsplattform 25 gelegt. Dann verfährt die Scanvorrichtung 9 entlang der Verfahrschiene 9.1 und scannt das darauf abgelegt Holzbrett B. Je nach erfasster Kategorie des Holzbrettes B wird das Holzbrett B in die Sortierbox 26 einsortiert. Dazu sind an der Beurteilungsplattform 25 und auch in der Sortierbox 26 entsprechende Förderbänder 25.1 bzw. 26.1 angeordet. Nachdem die Kategorie erfasst wurde, verfährt zunächst die Beurteilungsplattform 25 in Höhenrichtung zur entsprechenden Kategorie K1 , K2, usw. der Sortierbox 26. Dann beginnen sich die Förderbänder 25.1 und 26.1 zu bewegen und bringen das Holzbrett B in horizontaler Richtung in die entsprechende Lage der Sortierbox. Sobald eine Lage mit Holzbrettern B voll, können diese Holzbretter B über das Lagenförderband 27 in das Lattenmagazin 28 transportiert werden.
Die Komponenten der Sortieranlage sind in Fig. 18 und Fig. 17 gleichermaßen eingezeichnet und teilweise relativ gut erkennbar.
In Fig. 19 ist eine Ansicht von schräg hinten dargestellt. Es ist wieder der Großteil der Komponenten der Holzbearbeitungsvorrichtung 1 ersichtlich, wobei dieselbe Bezugszeichen dieselben Teile, Einheiten bzw. Komponenten bezeichnen. In dieser Fig. 19 ist auch noch die zweite Transportiervorrichtung 12 (Handlingroboter) dargestellt, welche entlang dem Sockel 12.1 in Längsrichtung L verfahrbar ist. Mit dieser zweiten Transportiervorrichtung 12 können die Holzbretter B zu einzelnen Brettstapeln P zusammengestellt werden, welche dann wiederum von LKW oder anderen Transportmitteln weitertransportiert werden können.
Fig. 20 zeigt wiederum aus einer anderen Richtung eine 3D-Ansicht der Holzbearbeitungsvorrichtung 1. Im Unterschied zu den vorherigen Darstellungen hat sich das Portalteil 3.2 entlang dem Maschinenrahmen 2 nach hinten bewegt, um das Rundholz H mit der Besäumvorrichtung 5 zu Besäumen.
Fig. 21 zeigt die Holzbearbeitungsvorrichtung 1 vor dem Start dieses Besäumvorganges. Über die Haltevorrichtung 4 und deren Haltebacken 4.1 und 4.2 wird das Rundholz H über die Träger 4.5 entlang der Verfahrschienen 4.6 nach oben bewegt. Dadurch liegt das Rundholz H nicht mehr in den V-förmigen Führungsstücken 16 auf und kann somit durch eine Drehung der Haltebacken 4.1 und 4.2 (zum Beispiel um 90°) gedreht werden.
In Fig. 22 bewegt sich nun das Portalteil 3.2 entlang dem Maschinenrahmen 2 und besäumt das Rundholz H.
In Fig. 23 bewegt sich auch das Portalteil 3.1 entlang dem Maschinenrahmen 2, sodass von der Schneidevorrichtung 6 ein Holzbrett B vom Rundholz H heruntergeschnitten wird.
In Fig. 24 ist das Rundholz H nicht mehr zwischen den Haltebacken 4.1 und 4.2 gehalten. Vielmehr wird das Rundholz H hier über zwei, von den Haltebacken 4.1 und 4.2 separate Klemmelemente 4.3 und 4.4 über Mantelflächen J gehalten. Diese Klemmelemente 4.3 und 4.4 weisen jeweils Klemmbacken auf, die aufeinander zugefahren können, um eine bereits besäumte Mantelfläche J von der Hinterseite her und von der Vorderseite her anzugreifen und damit zu halten. Die gesamten Klemmelemente 4.3 und 4.4 wiederum können entlang der Verfahrschienen 4.7 vertikal bewegt werden.
Schließlich zeigt Fig. 25 noch eine Draufsicht auf die gesamte Holzbearbeitungsvorrichtung 1 samt Sortieranlage 10.
Bezugszeichenliste:
1 Holzbearbeitungsvorrichtung
2 Maschinenrahmen
2.1 Verfahrschienen
3 Bearbeitungsportal Portalteil Portalteil Haltevorrichtung Haltebacke Haltebacke Klemmelemente Klemmelemente Verfahrschiene Träger Verfahrschienen Besäumvorrichtung Fräskopf Fräskopf Fräskopf Fräskopf Antriebsmotor Antriebsmotor Antriebsmotor Schneidevorrichtung Säge in Form einer Kreissäge Säge in Form einer Kreissäge Säge in Form einer Bandsäge Antriebsmotor Spaltvorrichtung Säge Säge Antriebsmotor erste Scanvorrichtung zweite Scanvorrichtung Verfahrschiene Sortieranlage erste T ransportvorrichtung Sockel zweite T ransportvorrichtung Sockel Gehäuse Führungsvorrichtung 15 Auflager
16 Führungsstücke
17 Steuer- oder Regeleinheit
18 Holzbearbeitungsanlage
19 Zubringbereich
20 Entrindungsvorrichtung
21 Spänetrocknungsvorrichtung
22 Späneverdichtungsvorrichtung
23 Spänecontainer
24 Lager für Brettstapel
25 Beurteilungsplattform
25.1 Förderbänder der Beurteilungsplattform
26 Sortierbox
26.1 Förderbänder der Sortierbox
27 Lagenförderband
28 Lattenmagazin
L Längsrichtung
H Rundholz
MH Maße des Rundholzes H
MB Maße der Holzbretter B
S Stirnseiten des Rundholzes H
B Holzbretter
J Mantelflächen
Heut Rundholz-Schnittbilder
P Brettstapel
D Bediener
K1 , K2 Kategorie der Sortierbox
Ainet, am 6. März 2023

Claims

Patentansprüche Holzbearbeitungsvorrichtung (1) zum Bearbeiten von entlang einer Längsrichtung (L) der Holzbearbeitungsvorrichtung (1) ausgerichtetem Rundholz (H), mit
- einem Maschinenrahmen (2),
- einem am Maschinenrahmen (2) zumindest in Längsrichtung (L) bewegbar gelagerten Bearbeitungsportal (3),
- einer am Maschinenrahmen (2) angeordneten Haltevorrichtung (4) zum Halten des Rundholzes (H) am Maschinenrahmen (2),
- einer am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Besäumvorrichtung (5) zum Besäumen des Rundholzes (H), wobei die Besäumvorrichtung (5) zumindest einen Fräskopf (5.1 , 5.2, 5.3, 5,4) aufweist,
- einer am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Schneidevorrichtung (6) zum Schneiden des Rundholzes (H), wobei die Schneidevorrichtung (6) zumindest eine, insbesondere horizontal ausgerichtete, Säge (6.1 , 6.2) aufweist, und
- einer am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Spaltvorrichtung (7) zum Spalten des Rundholzes (H), wobei die Spaltvorrichtung (7) zumindest eine, insbesondere vertikal ausgerichtete, Säge (7.1 , 7.2) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Scanvorrichtung (8) zum Scannen des Rundholzes (H) vorgesehen ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Scanvorrichtung (8) die Maße (MH) des Rundholzes (H) erfassbar sind. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (4) zumindest zwei Haltebacken (4.1 , 4.2) aufweist, wobei die Haltebacken (4.1 , 4.2) in einer Haltestellung im Wesentlichen zentral an gegenüberliegenden Stirnseiten (S) des Rundholzes (H) angreifen. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rundholz (H) über die Haltevorrichtung (4), vorzugsweise in 90°-Schritten, drehbar am Maschinenrahmen (2) gelagert ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahrschienen (2.1) am Maschinenrahmen (2) angeordnet sind, wobei das Bearbeitungsportal (3) über Rollen an den Verfahrschienen (2.1) gelagert ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fräskopf (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) der Besäumvorrichtung (5) drehbar und - vorzugsweise rechtwinkelig zur Längsrichtung (L) - linear verschiebbar am Bearbeitungsportal (3) gelagert ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Besäumvorrichtung (5) einen am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Antriebsmotor (5.5, 5.6, 5.7) für den zumindest einen Fräskopf (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) der Besäumvorrichtung (5) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Besäumvorrichtung (5) zumindest drei, um eine vertikale Drehachse drehbare Fräsköpfe (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Säge (6.1 , 6.2, 6.3) der Schneidevorrichtung (6), vorzugsweise in vertikaler Richtung, linear verschiebbar am Bearbeitungsportal (3) gelagert ist oder dass die Haltevorrichtung (4) relativ zum Bearbeitungsportal (3) und dessen Schneidevorrichtung (6), vorzugsweise in vertikaler Richtung, linear verschiebbar gelagert ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Säge (6.1 , 6.2, 6.3) der Schneidevorrichtung (6) in Form einer Kreissäge (6.1 , 6.2) oder einer Bandsäge (6.3) ausgebildet ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bandsäge (6.3) zwei, vorzugsweise rechtwinkelig zur Längsachse (L) ausgerichtete, Schneidbereiche an gegenüberliegenden Längsseiten eines Sägebandes der Bandsäge (6.3) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidevorrichtung (6) zwei, in Längsrichtung (L) hintereinander angeordnete, horizontal ausgerichtete Kreissägen (6.1 , 6.2) aufweist, wobei die beiden horizontal ausgerichteten Kreissägen (6.1 , 6.2) - quer zur Längsrichtung (L) gesehen - versetzt nebeneinander angeordnet sind. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidevorrichtung (6) einen am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Antriebsmotor (6.4) für die zumindest eine Säge (6.1 , 6.2, 6.3) der Schneidevorrichtung (6) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine vertikal ausgerichtete Säge (7.1 , 7.2) der Spaltvorrichtung (7) drehbar und, vorzugsweise in horizontaler Richtung, linear verschiebbar am Bearbeitungsportal (3) gelagert ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine vertikal ausgerichtete Säge (7.1 , 7.2) der Spaltvorrichtung (7) in Form einer Kreissäge ausgebildet ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltvorrichtung (7) einen am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Antriebsmotor (7.3) für die zumindest eine Säge (7.1 , 7.2) der Spaltvorrichtung (7) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sortieranlage (10) zum Sortieren der vom Rundholz (H) heruntergeschnittenen Holzbretter (B) vorgesehen ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage (10) eine erste Transportvorrichtung (11) zum Transportieren von vom Rundholz (H) heruntergeschnittenen Holzbrettern (B) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Transportvorrichtung (11) als, vorzugsweise mit einem Vakuumsauger ausgerüsteter, Handlingroboter ausgebildet ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, vorzugsweise verschließbares, Gehäuse (13) für den Maschinenrahmen (2) samt Bearbeitungsportal (3) vorgesehen ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (13) auch zumindest die erste Transportvorrichtung (11 ) angeordnet ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage (10) eine zweite, vorzugsweise mobile, Transportvorrichtung (12) zum Transportieren, zum Sortieren und zum Stapeln der Holzbretter (B) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzbearbeitungsvorrichtung (1), vorzugsweise dessen Sortieranlage (10), eine zweite Scanvorrichtung (9) zum Scannen der vom Rundholz (H) heruntergeschnittenen Holzbretter (B) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zweiten Scanvorrichtung (9) die Maße (MB) der Holzbretter (B) und/oder die Brettqualitäten erfassbar sind. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (4) zumindest zwei, von den Haltebacken (4.1 , 4.2) separate Klemmelemente (4.3, 4.4) zum Halten des Rundholzes (H) über Mantelflächen (J) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Maschinenrahmen (2) eine Führungsvorrichtung (14) zum Zuführen des Rundholzes (H) angeordnet ist, wobei die Führungsvorrichtung (14) zwei horizontale, im Wesentlichen rechtwinkelig zur Längsachse (L) ausgerichtete Auflager (15) und an den Auflagern (15) bewegbar gelagerte, vorzugsweise V-förmige, Führungsstücke (16) aufweist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- oder Regeleinheit (17) zum Steuern oder Regeln der Holzbearbeitungsvorrichtung (1) vorgesehen ist. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speicher der Steuer- oder Regeleinheit (17) eine Vielzahl von Rundholz- Schnittbildern (Hcut) gespeichert ist, wobei jedes Rundholz-Schnittbild (Hcut) einem bestimmten, von der ersten Scanvorrichtung (8) erfassten Durchmesser oder Maß (M ) des Rundholzes (H) entspricht. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungsportal (3) und die am Bearbeitungsportal (3) angeordneten Vorrichtungen Besäumvorrichtung (5), Schneidevorrichtung (6), Spaltvorrichtung (7) und Haltevorrichtung (4) in Abhängigkeit des dem erfassten Durchmesser oder Maß (M ) entsprechenden Rundholz-Schnittbilds (Hcut) bewegbar und betreibbar sind. Holzbearbeitungsanlage (18) mit einer Holzbearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 30. Holzbearbeitungsanlage (18) nach Anspruch 31 , wobei die Holzbearbeitungsanlage (18) zusätzlich zur Holzbearbeitungsvorrichtung (1 )
- einen Zubringbereich (19) zum Zubringen von Rundholz (H),
- eine Entrindungsvorrichtung (20) zum Entrinden des zugebrachten Rundholzes (H),
- eine Spänetrocknungsvorrichtung (21),
- eine Späneverdichtungsvorrichtung (22),
- einen Spänecontainer (23) und/oder
- ein Lager (24) für Brettstapel (P) aufweist. Verfahren zum Bearbeiten von Rundholz (H), welches entlang einer Längsrichtung (L) einer Holzbearbeitungsvorrichtung (1 ) ausgerichtet ist, mit den Schritten
- Halten des Rundholzes (H) über eine Haltevorrichtung (4) an einem Maschinenrahmen (2),
- Bewegen eines Bearbeitungsportals (3) in Längsrichtung (L) am Maschinenrahmen (2), wobei während dieses Bewegens des Bearbeitungsportals (3) folgende Schritte durchgeführt werden: - Besäumen des Rundholzes (H) durch eine am Bearbeitungsportal (3) angeordnete Besäumvorrichtung (5), wobei die Besäumvorrichtung (5) zumindest einen Fräskopf (5.1 , 5.2, 5.3, 5.4) aufweist,
- Schneiden des Rundholzes (H) durch eine am Bearbeitungsportal (3) angeordnete Schneidevorrichtung (6), wobei die Schneidevorrichtung (6) zumindest eine, insbesondere horizontal ausgerichtete, Säge (6.1 , 6.2, 6.3) aufweist, und
- Spalten des Rundholzes (H) durch eine am Bearbeitungsportal (3) angeordnete Spaltvorrichtung (7), wobei die Spaltvorrichtung (7) zumindest eine, insbesondere vertikal ausgerichtete, Säge (7.1 , 7.2) aufweist. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Rundholz (H) - bevor es über die Haltevorrichtung (4) gehalten wird - in einer Entrindungsvorrichtung (20) entrindet wird. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass während des Besäumens die Haltevorrichtung (4) das Rundholz (H) über die an den Stirnseiten (S) angreifenden Haltebacken (4.1 , 4.2) hält und nach dem vollständigen Besäumen des Rundholzes (H) die Haltevorrichtung (4) derart umgestellt wird, dass die Haltevorrichtung (4) über zumindest zwei, von den Haltebacken (4.1 , 4.2) separate Klemmelemente (4.3, 4.4) das Rundholz (H) an dessen Mantelflächen (M) hält.
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