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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten,
insbesondere zum Profilieren von Baumstämmen mit einem ersten rotierenden
Bearbeitungswerkzeug, das um eine erste Achse umläuft und
einen ersten Werkstückbearbeitungsbereich
aufweist, und mit einem zweiten rotierenden Bearbeitungswerkzeug,
das um eine zweite Achse umläuft
und einen zweiten Bearbeitungsbereich aufweist, wobei die erste
Achse und die zweite Achse im Wesentlichen um 90° versetzt zueinander und im
Wesentlichen senkrecht zur Baumstammachse orientiert sind.
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Das
Ziel bei diesem Bearbeiten von Baumstämmen besteht darin, einen rechtwinkligen
waldkantigen Eckbereich aus dem Baumstamm herauszuarbeiten, um hierbei
rechtwinklige Seitenkanten für in
einem späteren
Bearbeitungsschritt abzutrennende Seitenbretter herzustellen. Bei
diesem Herausarbeiten finden einerseits Sägeblätter Anwendung, um mit Hilfe
des Sägeschnitts
eine optimale Seitenkante des Seitenbrettes herzustellen, und zum
anderen Hackmesser, um beim Herausarbeiten des Eckenbereichs des
Baumstamms Hackschnitzel mit einer definierten Form herzustellen,
die als Nebenprodukt des Baumstammes weiterverkauft werden können.
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Der
einschlägige
Stand der Technik beschäftigt
sich schon seit Jahrzehnten mit der Technologie des Profilierens.
So ist beispielsweise in der DE-A 37 02 890 eine solche Vorrichtung
zum Profilieren von Baumstämmen
beschrieben, bei der beide rotierende Bearbeitungswerkzeuge aus
kombinierten Werkzeugköpfen
bestehen, die einerseits Sägeblattelemente
und andererseits Hackmesser tragen.
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Eine
nahezu identische Profiliervorrichtung ist aus der DE-A 199 60 319
bekannt, bei der jedoch das erste rotierende Bearbeitungswerkzeug
keine zusätzlichen
Hackmesser aufweist, sondern nur ein Kreissägeblatt umfasst. Hierdurch
ist das von den Hackmessern des zweiten Bearbeitungswerkzeuges bearbeitete
Zerspanvolumen geringfügig
größer als bei
der zuvor genannten Vorrichtung mit zwei rotierenden Hackmessern.
Der Nachteil eines nur aus einem Kreissägeblatt bestehenden ersten
Bearbeitungswerkzeug liegt jedoch darin, dass der von dem Kreissägeblatt
gebildete Spalt eine Instabilität
in den Bearbeitungsbereich für
das zweite Bearbeitungswerkzeug einbringt, da der von dem zweiten
Bearbeitungswerkzeug auszuspanende Eckenbereich nur noch einseitig
mit dem Baumstamm verbunden ist, während die zweite Seite des
Eckenbereichs vollständig
durch den Sägeschnitt
vom Baumstamm getrennt ist. Beim Beaufschlagen dieses nur einseitig abgestützten Eckenbereichs
mittels der Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeugs neigt der Eckenbereich
aufgrund fehlender Abstützung
zum Schwingen, das das Bearbeiten dieses Eckenbereichs durch das
zweite Bearbeitungswerkzeug erschwert und das Arbeitsergebnis deutlich
beeinträchtigt.
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Um
dieses federzungenähnliche
Schwingen zu verhindern, behilft man sich beim Gegenstand der
DE 199 60 319 damit, diesen
Spalt im gerade freigesägten,
aber vom Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeugs noch nicht
beaufschlagten Bereich mit Hilfe eines Spaltkeils abzustützen, der
ortsfest an der Bearbeitungsvorrichtung zwischen den beiden rotierenden
Bearbeitungswerkzeugen positioniert ist. Der Nachteil solcher Spaltkeile
besteht darin, dass diese aufgrund ihrer der Sägeschnittbreite entsprechenden
Dicke leicht verklemmen können
und hierbei den gesamten Produktionsablauf stören. Werden die Spaltkeile
in Folge des Verklemmens auch noch beschädigt bzw. dadurch dass sie
schnell verschleißen,
müssen
die Spaltkeile auch noch ausgewechselt werden, was zusätzliche
Kosten verursacht. Will man das Auswechseln der Spaltkeile in Folge
Verschleiß etwas
hinauszögern,
so erkauft man sich dies mit sogenannten Endlosstreifen, die dadurch
entstehen, dass der vom Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeugs
herauszuspanende Eckenbereich keine ausreichende Abstützung mehr
erfährt
und hierdurch der Eckenbereich in geringem Maße nach unten so ausweichen
kann, dass die Hackmesser nicht das vollständige Volumen des herauszuspanenden
Eckenbereichs entfernen können.
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Hiervon
ausgehend liegt nun der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die bekannten Profilierverfahren hinsichtlich Bearbeitungsaufwand und
Bearbeitungsergebnis weiter zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass das erste Bearbeitungswerkzeug und das zweite Bearbeitungswerkzeug
so zueinander angeordnet sind, dass die erste Achse und die zweite
Achse in einer gemeinsamen Ebene liegen und/oder dass die beiden
Werkstückbearbeitungsbereiche
jeweils zumindest teilweise einander in Baumstammquerrichtung überlappen
oder aneinander angrenzen.
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Hierdurch
beaufschlagen die beiden Bearbeitungswerkzeuge – mit ganz geringem Zeitversatz nacheinander – den im
wesentlichen gleichen Bearbeitungslängsabschnitt, wobei sie zumindest
teilweise miteinander kämmen
oder aneinander vorbeilaufen. Das heißt, sie arbeiten intermittierend,
also zunächst
setzt beispielsweise das erste Bearbeitungswerkzeug einen Sägeschnitt – gegebenenfalls
kombiniert mit einem gleichzeitigen Ausspanen eines dem Sägeschnitt
benachbarten Teilbereichs –,
während
unmittelbar anschließend
das zweite Hackmesser das Ausspanen zur Erzeugung der Hackschnitzel durchführt.
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Soweit
hier vom Bearbeitungsbereich der Bearbeitungswerkzeuge die Rede
ist, so ist damit nicht nur der Bereich gemeint, in dem das Werkstück vom Werkzeug
zerspant wird, sondern die Schnittmenge aus Werkzeugflugradius und
Werkstück,
also der gesamte Bereich, in dem das Werkzeug den Baumstamm durchquert.
Es ist unschwer erkennbar, dass ein solches Überlappen oder Aneinanderangrenzen
der beiden Bearbeitungsbereiche in Baumstammquerrichtung normalerweise
unmöglich
ist bzw. zu sehr großen
Problemen führt,
da hierbei die beiden Bearbeitungswerkzeuge entweder miteinander
kollidieren oder sich zumindest erheblich stören würden.
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Um
dies zu vermeiden und damit die erfindungsgemäßen Vorteile zu realisieren,
weist das erste Bearbeitungswerkzeug einen kombinierten Fräser-/Säge segmentkopf
oder einen Sägesegmentkopf auf,
bei dem mehrere über
seinen Umfang verteilte Sägesegmente
und ggf. parallel dazu Hackmesser angeordnet sind, die voneinander
einen ausreichenden Abstand in Umfangsrichtung aufweisen, um ein Kämmen mit
dem zweiten Bearbeitungswerkzeug zu ermöglichen bzw. um dessen Störung zu
verhindern. Demgemäß ist das
zweite Bearbeitungswerkzeug aus einem Fräserkopf gebildet mit mehreren über den
Umfang verteilten Hackmessern, die dazu vorgesehen sind, in jeweils
einen Zwischenraum zwischen benachbarte Sägesegmente und ggf. Hackmesser des
ersten Bearbeitungswerkzeugs einzugreifen. Werden dann die beiden
Bearbeitungswerkzeuge synchronisiert so betrieben, dass das erfindungsgemäße intermittierende
Beaufschlagen des Werkstücks
erfolgt, dann wird trotz der gegenseitigen Nähe der Werkzeuge deren Kollision
oder Störung vermieden.
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Vorteilhafterweise
ist auch am Fräserkopf
ein segmentiertes Sägeblatt
vorgesehen, um auch die zweite Kante des herauszuspanenden Eckenbereichs
mit einem Sägeschnitt
sauber herzustellen.
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Soweit
vorliegend von einem Kämmen
der beiden Bearbeitungswerkzeuge die Rede ist, so sei darauf verwiesen,
dass dieses Kämmen
natürlich nichts
mit dem Kämmen
von Zahnrädern
zu tun hat, die sich bei dem Kämmen
zur Übertragung
der Antriebsbewegung berühren
müssen;
vielmehr dürfen sich
die beiden Bearbeitungswerkzeuge gerade nicht berühren, um
ein störungsfreies
Bearbeiten des Eckenbereichs des Baumstamms zu ermöglichen. Die
Bezeichnung „Kämmen" soll vielmehr zum
Ausdruck bringen, dass beide Bearbeitungswerkzeuge abwechselnd nahezu
denselben Bearbeitungsbereich beaufschlagen bzw. durchtauchen.
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Und
sofern hier von einem gemeinsamen Bearbeitungsbereich bzw. von nahezu
identischen Bearbeitungsbereichen die Rede ist, so soll darunter verstanden
werden, dass die Hackmesser des zweiten Bearbeitungswerkzeuges nicht
zwangsläufig
in einen vorher von den Sägesegmenten
freigeschnittenen Bereich eintauchen müssen; im (theoretischen) Idealfall
können
die Bearbeitungsbereiche der beiden Bearbeitungswerkzeuge auch aneinander
angrenzen, ohne sich zu überlappen
bzw. durchdringen. Wesentlich ist jedoch, dass eine gegenseitige Störung bzw.
Berührung
oder Beeinflussung der beiden Bearbeitungswerkzeuge ausgeschlossen
wird.
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Zur
Verdeutlichung der Tatsache, dass auch beim Stand der Technik die
beiden Bearbeitungswerkzeuge den Baumstamm ebenfalls nacheinander so
bearbeiten, dass insgesamt am Ende der Baumstamm in überlappenden
bzw. aneinander angrenzenden Bereichen bearbeitet wurde, ohne dass
sich aber die Bearbeitungsbereiche während der Bearbeitung des Baumstamms
einander durchdringen bzw. in Querrichtung überlappen, wird hier zusätzlich dann von „Bearbeitungslängsabschnitt" gesprochen, wenn das
erfindungsgemäße intermittierende
Bearbeiten durch die beiden Werkzeuge im gleichen Längsabschnitt
der Bearbeitungsvorrichtung verdeutlicht werden soll. Ein „Bearbeitungslängsabschnitt
einer Bearbeitungsvorrichtung" bedeutet
dabei, dass bezogen auf die Längsachse
bzw. Längsrichtung
einer Bearbeitungsvorrichtung (die in der Regel der Längsachse
bzw. Längsrichtung
der benachbarten Bearbeitungsvorrichtungen bzw. der gesamten zugehörigen Profilieranlage
entspricht) die Bearbeitung durch ein Werkzeug in einem bestimmten
Längenbereich
erfolgt.
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Befinden
sich demnach die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche
zumindest im wesentlichen auf dem gleichen Bearbeitungslängsabschnitt der
Bearbeitungsvorrichtung, so bearbeiten die zugehörigen Werkzeuge den Baumstamm
intermittierend so, dass sich die beiden Werkstückbearbeitungsbereiche durchdringen,
also einander in Baumstammquerrichtung überlappen oder dass sie zumindest
aneinander angrenzen.
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Besonders
vorteilhaft ist es hierbei, wenn das erste Bearbeitungswerkzeug
und das zweite Bearbeitungswerkzeug so zueinander angeordnet sind, dass
die erste Achse und die zweite Achse in einer gemeinsamen Ebene
liegen oder sich in geringem Abstand von wenigen Zentimetern kreuzen,
wobei die gemeinsame Ebene der beiden Achsen zweckmäßigerweise
im Wesentlichen senkrecht zur Baumstammachse orientiert ist. Dadurch
weisen beide Bearbeitungswerkzeuge tatsächlich keinen bzw. fast keinen
Versatz zueinander in Baumstammlängsrichtung
auf, d.h. sie bearbeiten den Baumstamm parallel zueinander, also
quasi gleichzeitig (die einzelnen Segmente der Bearbeitungs werkzeuge
wechseln sich beim Bearbeiten in unmittelbarer Folge gegenseitig
ab) im selben Bearbeitungslängsabschnitt.
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Es
ist unschwer erkennbar, dass dieses Zusammenlegen der beiden Bearbeitungsbereiche
in einem gemeinsamen Bearbeitungslängsabschnitt dazu führt, dass
der vom ersten Bearbeitungswerkzeug gebildete Spalt in Stammlängsrichtung
nur noch ganz kurz ausfällt,
da der freigelegte Eckenbereich unmittelbar anschließend vom
zweiten Bearbeitungswerkzeug beaufschlagt wird. Folglich muss dieser
Eckenbereich im Bereich des Spalts auch nicht mehr abgestützt werden,
so dass man problemlos ohne Verwendung von Spaltkeilen auskommt.
Während
beim Stand der Technik der vom ersten Sägeschnitt freigelegte Spaltbereich
(der sogenannte vorgeritzte Spalt) in der Größenordnung von etwa einem halben
Meter liegt (entsprechend in etwa dem Abstand der beiden Bearbeitungswerkzeuge
zueinander), beträgt
die Spaltlänge
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nur noch wenige Zentimeter, wobei diese Länge von den Flugkreisradien
der Bearbeitungswerkzeuge, von der Breite des ersten Bearbeitungswerkzeugs
und von den Bearbeitungsmaßen abhängt. Durch
geeignete Wahl der Breite des ersten Bearbeitungswerkzeugs lässt sich
ein Spalt und damit die nachteilige Federzunge sogar ganz vermeiden.
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Ein
besonderer Vorteil des in Stammlängsrichtung
auf bis zu 0 reduzierten Abstandes zwischen dem Bearbeitungsbereich
des ersten Bearbeitungswerkzeugs und dem Bearbeitungsbereich des
zweiten Bearbeitungswerkzeugs besteht darin, dass die Formfehler
bei einem Bogenschnitt minimiert werden; denn während bisher beim Versuch,
in Anpassung an die Krümmung
eines Baumstamms bogenfolgend zu sägen, die voneinander beabstandeten Bearbeitungsbereiche
der beiden Bearbeitungswerkzeuge zu einer voneinander unabhängigen Breitenverstellung
der beiden Bearbeitungswerkzeuge führen müssten, um die Krümmungsunterschiede
in den beiden Bearbeitungsbereichen zu kompensieren, ist bei dem
erfindungsgemäßen Zusammenlegen
der beiden Bearbeitungsbereiche eine solche Kompensierung nicht
mehr erforderlich, da beide Bearbeitungswerkzeuge gleichzeitig bzw.
gemeinsam verstellt werden können.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die beiden Bearbeitungswerkzeuge zusammen
in einer Winkelfräsereinheit
montiert sind, so dass sie dann zweckmäßigerweise über denselben Antrieb und insbesondere über ein
gemeinsames Getriebe antreibbar sind und gemeinsam hinsichtlich
ihrer Orientierung relativ zum Baumstamm und/oder weiteren Bearbeitungswerkzeugen
verstellbar sind. Hierbei kann beispielsweise die gesamte Winkelfräser – bzw. Fräs-Säge-Einheit um eine horizontale
Achse geschwenkt werden (in Verbindung mit einer servo-geregelten Höhenachse),
um am zu bearbeitenden Holz entlang auf- oder abwärts ein
schräg
zur Tischauflage des Baumstamms verlaufendes Seitenbrett zu besäumen. Durch
eine solche als Bahnsteuerung bezeichnete Einstellbarkeit ergibt
sich ein deutlicher Ausbeute-Zugewinn an der Seitenware verglichen
mit einer bisher üblichen
tischparallelen Besäumung.
Darüber hinaus
ist es hierdurch möglich,
dass der Schnittverlauf der Seitenware eher faserparallel verläuft.
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Ein
weiteres gemeinsames Verstellen der Fräs-Säge-Einheit kann bei einem Verschwenken
um eine vertikale Achse dazu ausgenutzt werden, dass ein bogenfolgender
Einschnitt ohne Rückschnitt möglich ist,
ohne dass man eine zusätzliche
Breitenverstellung der beiden Bearbeitungswerkzeuge relativ zueinander
durchführen
muss.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird nicht nur eine Vorrichtung zum Bearbeiten
und insbesondere Profilieren von Baumstämmen vorgeschlagen, sondern
auch ein Verfahren zum Bearbeiten und insbesondere zum Profilieren
von Baumstämmen.
Ein beispielsweise aus der DE-A 199 60 319 bekanntes Profilierverfahren
besteht aus dem Einbringen eines im Wesentlichen parallel zur Baumstammachse
verlaufenden Sägeschnitts
in den Baumstamm und aus dem anschließenden Ausspanen eines von
zumindest im Wesentlichen von dem Sägeschnitt begrenzten, insbesondere
waldkantigen Eckenbereichs. Die eingangs im Zusammenhang mit der
genannten Schrift geschilderten Nachteile sollen durch das erfindungsgemäße Profilierverfahren
ebenfalls vermieden werden und auch Bearbeitungsaufwand und Bearbeitungsergebnis
entsprechend verbessert werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, dass das Einbringen des Sägeschnittes und das Ausspanen
parallel zueinander zu mindest teilweise im selben Bearbeitungsabschnitt
und/oder intermittierend erfolgt.
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Hierdurch
werden die oben bereits im Zusammenhang mit der Profilierungsvorrichtung
geschilderten Vorteile erreicht. Zweckmäßigerweise erfolgt auch hier
das Einbringen des Sägeschnitts
und das anschließende
Ausspanen durch segmentierte, ineinandergreifende bzw. aneinander
vorbeilaufende Bearbeitungswerkzeuge, wobei die beiden Bearbeitungswerkzeuge
vorteilhafterweise gemeinsam angetrieben werden.
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Die
beiden Bearbeitungswerkzeuge beaufschlagen abwechselnd denselben
Bearbeitungsbereich oder zumindest direkt aneinander angrenzende Bearbeitungsbereiche,
die jedoch im selben Bearbeitungs(längs)abschnitt liegen. Durch
diesen gemeinsamen Bearbeitungsbereich bzw. die direkt aneinander
angrenzenden Bearbeitungsbereiche lässt sich der Sägeschnitt
und das Ausspanen dadurch an die Form des Baumstamms anpassen, dass
die beiden Bearbeitungswerkzeuge gemeinsam um eine gemeinsame horizontale
und/oder vertikale Schwenkachse verschwenkt und/oder gemeinsam entlang
einer gemeinsamen horizontalen und/oder vertikalen Achse verstellt
werden.
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Der
besondere Vorteil im Gegensatz zu der genannten DE-A-199 60 319
liegt darin, dass durch das Einbringen des Sägeschnitts (ggf. kombiniert
mit benachbartem Ausspanen) und das jeweils anschließende intermittierende
Ausspanen ein Spalt gebildet wird, der in Baumstammlängsrichtung
eine maximale Länge
in der Größenordnung
von wenigen Zentimetern aufweist. Hierdurch muss der Spalt nicht
mehr durch einen Spaltkeil abgestützt werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
Zeichnung; hierbei zeigen
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1 eine
erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung
in schematischer perspektivischer Ansicht von vorne;
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2 eine
alternative erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung
in schematischer perspektivischer Ansicht von hinten;
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3a bis
d verschiedene Ansichten eines von der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung
gemäß 2 teilbearbeiteten
Baumstamms;
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3e bis
h verschiedene Ansichten eines von der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung
gemäß 1 teilbearbeiteten
Baumstamms;
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4 die
erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung
aus 2 in schematischer Seitenansicht zur Erläuterung
der Bahnsteuerung und
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5 die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung
aus 2 in schematischer Draufsicht zur Erläuterung
des Prinzips bogenfolgendes Schneiden, in 5a bei
einer Seitenware und in 5b bei
zwei Seitenwaren.
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1 zeigt
einen Abschnitt eines Baumstamms, ein sogenanntes Model 1,
der von einem ersten Bearbeitungswerkzeug 2 und einem zweiten Bearbeitungswerkzeug 3 beaufschlagt
wird, um einen Eckenbereich 1a (s. 3a) des
Baumstamms herauszuarbeiten. Hierbei besteht das erste Bearbeitungswerkzeug 2 aus
einem Sägesegmentkopf
mit vier über
seinen Umfang verteilt angeordneten Sägesegmenten 4 sowie
einem benachbart dazu angeordneten Fräserkopf 24 mit vier über den
Umfang verteilt angeordneten Hackmessern 25. Jedes Sägesegment 4 bzw.
Hackmesser 25 weist gegenüber dem jeweils benachbarten
Sägesegment 4 bzw.
Hackmesser 25 in Umfangsrichtung einen größeren Abstand auf,
wie nachfolgend im Zusammenhang mit dem zweiten Bearbeitungswerkzeug 3 noch
näher erläutert wird.
Das erste Bearbeitungswerkzeug 2 besitzt eine erste Rotationsachse
A, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse C des Baumstammes 1 orientiert
ist und im Ausführungsbeispiel
aus 1 in Vertikalrichtung verläuft.
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Das
zweite Bearbeitungswerkzeug 3 weist einen Fräserkopf 5 mit
insgesamt vier über
den Umfang verteilt angeordneten Hackmessern 6 auf, die – ähnlich den
Sägesegmenten 4 des
Bearbeitungswerkzeugs 2 – so über den Umfang mit gegenseitigem
Abstand zueinander angeordnet sind, dass sie jeweils in den Zwischenraum
zwischen den benachbarten Sägesegmenten
eintauchen können,
ohne dass sich die beiden Bearbeitungswerkzeuge berühren. Benachbart
zum Fräserkopf 5 sind
zusätzliche Sägesegmente 7 vorgesehen
(mit Aus sparungen im Bereich der Hackmesser 6), die auch
an der vom zweiten Bearbeitungswerkzeug 3 bearbeiteten
Seitenkante des Models bzw. des Eckbereichs einen Sägeschnitt
einbringen. Das zweite Bearbeitungswerkzeug 3 dreht sich
um eine Rotationsachse B, die – ebenso
wie die erste Achse A – im
Wesentlichen senkrecht zur Längsachse
des Baumstammes orientiert ist und im Ausführungsbeispiel aus 1 in
horizontaler Richtung verläuft.
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Erfindungsgemäß sind nun
die beiden Rotationsachsen A und B nicht nur um 90° versetzt
zueinander angeordnet, sondern sie liegen auch noch im Wesentlichen
in derselben Ebene E, so dass das Bearbeitungswerkzeug 2 mit
seinem Bearbeitungsbereich I und das Bearbeitungswerkzeug 3 mit
seinem Bearbeitungsbereich II das Model im selben Bearbeitungslängsabschnitt
III, also im selben Längsbereich des
Baumstamms abwechselnd bzw. intermittierend beaufschlagen (s. hierzu 3e bis 3h sowie 5b).
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2 zeigt
nun eine ähnliche
Vorrichtung und Anordnung von der Rückseite her, das heißt in Blickrichtung
entgegen der Vorschubrichtung c. Der einzige Unterschied besteht
darin, dass das Bearbeitungswerkzeug 2 in dieser Variante
lediglich aus einem Sägesegmentkopf
(unter Fortlassung des Fräserkopfes 24 aus 1)
besteht. Alle anderen Bauteile sind identisch mit der Variante aus 1,
weshalb sie auch mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
In 2 sind auch die Drehrichtungen A und B der beiden
Bearbeitungswerkzeuge 2 bzw. 3 angedeutet. In
dieser Ansicht kann man gut erkennen, wie gerade das Sägesegment 4a den
Bearbeitungsabschnitt im Bereich des Models 1 verlassen hat
und nun der Messerkopf 6a diesen Bearbeitungsabschnitt
beaufschlagt, bevor das weitere Sägesegment 4b – nachdem
sich der Messerkopf 6a aus dem Bearbeitungsabschnitt entfernt
hat – als
nächstes Bearbeitungswerkzeug
diesen Bearbeitungsabschnitt beaufschlagt. Erfindungswesentlich
ist vor allem die Tatsache, dass die beiden Bearbeitungswerkzeuge
auf derselben Längsposition
bezogen auf die Förderrichtung
c der gesamten Bearbeitungsvorrichtung angeordnet sind und dort
den jeweiligen Baumstamm beaufschlagen.
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Die 3a bis 3d zeigen
ein teilbearbeitetes Model der Vorrichtung aus 2 in
perspektivischer Seitenansicht (3a), in
Draufsicht (3b), in Seitenansicht (3c)
und in rückwärtiger Ansicht (3d).
Hier ist sehr deutlich ein sehr kurz ausfallender Spalt 7 erkennbar,
der aus einem durch die Sägesegmente 4 eingebrachten,
in Längsrichtung des
Baumstamms verlaufenden Sägeschnitt
besteht, der in Längenrichtung
von einer durch den Fräserkopf 5 verursachten
Ausfräsung 8 begrenzt
wird. Wie man insbesondere aus der Draufsicht in 3b erkennt,
ist die Größe der den
Spalt 7 überdeckenden Federzunge 9 minimal,
so dass sie ausreichend Abstützung
durch die restlichen Modelbereiche erfährt und zu ihrer Abstützung kein
separater Spaltkeil erforderlich ist.
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3e bis 3h zeigen
demgegenüber ein
teilbearbeitetes Model der Vorrichtung aus 1 in perspektivischer
Seitenansicht (3e), in Draufsicht (3f),
in Seitenansicht (3g) und in rückwärtiger Ansicht (3h).
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Hierbei
ist in den 3f bis 3h jeweils ein
Bearbeitungsbereich I des (nicht dargestellten) ersten Bearbeitungswerkzeuges 2 und
ein Bearbeitungsbereich II des (ebenfalls nicht dargestellten) zweiten
Bearbeitungswerkzeuges 3 dargestellt. Die Bearbeitungsbereiche
sind diejenigen Bereiche, die die zugehörigen Bearbeitungswerkzeuge
zu einem bestimmten Zeitpunkt im Baumstamm beaufschlagen. Da sich
beide Bearbeitungsbereiche in allen drei Ansichten (anhand der Überlagerung
der beiden Schraffuren erkennbar) überlappen, ist offensichtlich, dass
auch die zugehörigen
Bearbeitungswerkzeuge ineinander greifend und intermittierend arbeiten
müssen,
da sie ansonsten miteinander kollidieren würden. Ebenso ist in diesen
Figuren erkennbar, dass der Bearbeitungsbereich 1 so dick
ausfällt,
dass gar kein Spalt vorhanden ist, der dem in den 3a bis 3d dargestellten
Spalt 7 entsprechen würde. Folglich
fehlt auch die nachteilige Federzunge, die beim Stand der Technik
eigens durch einen Spaltkeil abgestützt werden muss.
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In 4 ist
nun das durch die erfindungsgemäße Zusammenlegung
der beiden Bearbeitungswerkzeuge mögliche Prinzip der Bahnsteuerung schematisch
erläutert.
Dort ist das Model 1 in Seitenansicht sowie zwei Bearbeitungsvorrichtungen 11, 12 mit
jeweils einem ersten Bearbeitungswerkzeug 2 und einem zweiten
Bearbeitungswerkzeug 3 dargestellt, wobei jede Bearbeitungsvorrichtung
zwar spiegelbildlich, aber ansonsten gleich ausgebildet ist und jeweils
einen Sägesegmentkopf 4 und
einen Fräserkopf 5 mit
angefügtem
Sägeblatt 7 aufweist.
Gegenüber
der in 4 horizontal dargestellten Tischauflage 13 sind
die Bearbeitungsebenen der Sägesegmentköpfe 4 geneigt
angeordnet, so dass am zu bearbeitenden Holzmodel entlang aufwärts ein
schräg zur
Tischauflage 13 verlaufendes Seitenbrett 14 besäumt werden
kann.
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Demgemäß sind die
Achsen A der Sägesegmentköpfe 4 etwas
gegenüber
der Vertikalen geneigt, indem die Bearbeitungsvorrichtungen 11, 12 um
eine horizontale Schwenkachse D in Richtung d verschwenkt worden
sind. Um den Eingriffspunkt an diese Schrägstellung anzupassen, kann
jede Bearbeitungsvorrichtung 11, 12 in Höhenrichtung
e verstellt und so der gegenseitige Abstand verändert werden.
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Auch
bei dieser schräggestellten
Anordnung der aus Sägesegmentkopf 4 und
Fräserkopf 5 bestehenden
Bearbeitungsvorrichtung 11 bzw. 12 stehen die
Achsen des Sägesegmentkopfs
einerseits und des Fräserkopfs
andererseits senkrecht zueinander und liegen in einer gemeinsamen
Ebene, wobei jedoch die hierdurch gebildete Ebene der Bearbeitungsvorrichtung 11 im
Ausführungsbeispiel
aus 4 nur parallel zur demgemäßen Ebene der Bearbeitungsvorrichtung 12 angeordnet
ist, jedoch aufgrund der genannten Schrägstellung der beiden Bearbeitungsvorrichtungen
nicht mit dieser Ebene zusammenfällt.
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In 5a ist
in Draufsicht einerseits die Bearbeitungsvorrichtung 11 und
andererseits eine ebenso aufgebaute Bearbeitungsvorrichtung 15 gezeigt.
Hierbei wird ohne Rückschnitt
ein bogenfolgender Einschnitt in das Model zur Herstellung einer
Seitenware eingebracht. Wie aus 5b erkennbar
ist, die noch zwei weitere, ebenso aufgebaute Bearbeitungsvorrichtungen 16, 17 zeigt,
können
die linken und rechten Bearbeitungsvorrichtungen paarweise um ihre
Vertikalachse in Richtung der Pfeile f geschwenkt werden, um hierdurch
beim Einbringen von zwei Seitenwaren 14, 18 ein
aktives Bogenschneiden durchzuführen,
das heißt
nicht nur die Bearbeitungsvorrichtungen in Breitenrichtung g (wie
in 5a gezeigt) zu verstellen, sondern auch zusätzlich um
die Vertikalachse zu schwenken.
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In 5b ist
auch eine gemeinsame Längsrichtung
h der vier Bearbeitungsvorrichtungen 11, 15, 16 und 17 dargestellt,
die Teil einer Profilieranlage sind.
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Entlang
einer in der Längsrichtung
h verlaufenden Achse 33 sind für die Bearbeitungswerkzeuge 2 und 3 der
Bearbeitungsvorrichtungen 11 und 17 die zugehörigen Bearbeitungslängsabschnitte
III gezeigt, wobei sich die Bearbeitungswerkzeuge 2 und 3 – und damit
die zugehörigen
(nicht dargestellten) Werkstückbearbeitungsbereiche
(I, II) – einer
Bearbeitungsvorrichtung jeweils auf dem gleichen Bearbeitungslängsabschnitt
III befinden.
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Zusammenfassend
bietet die vorliegende Erfindung bei nahezu beliebiger Orientierung
der beiden Werkzeugachsen (das heißt, die Achse des ersten Bearbeitungswerkzeugs
kann sowohl vertikal als auch horizontal orientiert bzw. geneigt
zur Horizontalen oder zur Vertikalen angeordnet werden, wobei jeweils
die Achse des zweiten Bearbeitungswerkzeugs hierzu um 90° versetzt
in der gleichen Ebene liegt) den Vorteil, durch das Zusammenlegen
der beiden Bearbeitungswerkzeuge in eine, den gleichen Bearbeitungslängsabschnitt
beaufschlagende Einheit eine kompakt und kurz bauende Bearbeitungsvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die sich aufgrund ihrer geringen Länge einfach und leicht in vorhandene
Bearbeitungslinien einfügen
lässt.
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Außerdem macht
die erfindungsgemäße Vorrichtung
bzw. das erfindungsgemäße Verfahren einen
Spaltkeil überflüssig, so
dass alle damit verbundenen Risiken eines Verklemmens oder der Aufwand
eines Werkzeugwechsels entfallen. Hierdurch kann auch der sonst
für einen
Spaltkeil erforderliche vergleichsweise dicke Spalt geringer ausfallen,
was durch Erhöhung
des vom Fräser
auszuspanenden Hackschnitzelanteils zu einem weiteren Ausbeutegewinn
und wegen der vergleichsweise geringeren Zerkleinerungsarbeit im
nicht auszusägenden
Bereich zu einer Verringerung der erforderlichen Antriebs- bzw.
Zerspanungsleistung führt.
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Darüber hinaus
wird durch die Anbringung beider Bearbeitungswerkzeuge auf einer
gemeinsamen Getriebeeinheit die Gefahr eliminiert, dass beide Werkzeuge
verlaufen, das heißt
sich gegeneinander verstellen. Und schließlich lässt sich durch die gemeinsame
Montage auf einer Getriebeeinheit auch noch eine optimale Verstellmöglichkeit
der Werkzeuge am Holz entlang zur Verfügung stellen, die sich beispielsweise
für eine
Bahnsteuerung oder für
einen bogenfolgenden Schnittverlauf ausnutzen lässt.