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Der Gegenstand der Erfindung ist eine vollautomatische Kappsäge zum Kappen von Fehlern in Holzwerkstücken, mit Einheit der Ablassklappe zur Aussonderung von Abfall- und kurzen Stücken sowie das damit verbundene Verfahren, beziehungsweise genauer eine vollautomatische Schnellgang-, Takt-, Kappsäge zum Kappen von Fehlern aus beliebig langen Holzwerkstücken, die eine vollautomatische Klappe zur Aussonderung kurzer Abfallstücke, einen vollautomatischen Schwenkarm zum Senken und Heben des Kreissägeblattes zum beziehungsweise ab von dem Werkstück aufweist, des weiteren Einzugs- und Vorschubwalzen mit synchronisiertem Antrieb zum Einzug und Vorschub einzelner Werkstücke durch die Kappsäge sowie zur Positionierung einzelner Kappschnitte, auch bei hoher Vorschubgeschwindigkeit der Werkstücke.
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Das technische Problem, gelöst durch diese Erfindung, ist eine solche Konstruktion der Kappsäge, die nach dem vollautomatisch durchgeführtem Kappen des Fehlers im Werkstück eine automatische Aussonderung eines abgesägten Abfallstücks oder brauchbaren kurzen Stücks aus dem Arbeitsbereich der Säge ermöglicht, des weiteren ermöglicht sie ein automatisches Sägen von längeren Holzwerkstücken in voreingestellte Längen beziehungsweise in kurze Stücke, des weiteren ermöglicht der synchronisierte Antrieb der unteren und oberen Vorschubwalzen auch schwereren Werkstücken große Beschleunigungen und Geschwindigkeiten durch die Säge, im Längsantrieb integrierte Einzugswalzen ermöglichen zusammen mit der Anschlagführung und Höhenbegrenzung einen automatischen Einzug der Werkstücke, die als Lage angereiht an der Eingabe der Kappsäge warten.
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Nach
DE 43 17 443 sind das Verfahren und die Anlage zur Aussonderung der Abfallstücke bei der Säge, insbesondere bei der Optimierungskappsäge, bekannt. Die Bearbeitungseinheit mit dem Kreissägeblatt ist fix und unter das Niveau des Arbeitstisches der Kappsäge angebracht. Die oberen Einzugswalzen werden mit Eigenantrieb betrieben, während die unteren Führungsräder ohne Antrieb ausgeführt sind. Der Ausgangsbandförderer ist von der Bearbeitungseinheit getrennt und mithilfe eines hydraulischen Zylinders geradlinig beweglich in Richtung, in die sich das Werkstück bewegt, sodass auf diese Weise eine Einstellung des leeren Zwischenraumes ermöglicht wird, durch den die abgesägten Holzwerkstücke beziehungsweise Abfallstücke, geschoben vom Werkstück, in den unterhalb gelegenen Schacht fallen. Der Zwischenraum ist in der Regel größer als die Länge der Abfallstücke, die wegen ihres Gewichtes frei in den Schacht fallen und sich somit aussondern. Der Mangel der angeführten Lösung liegt insbesondere darin, dass diese bei niedrigeren Vorschubgeschwindigkeiten der Werkstücke durch die Säge anwendbar ist, dass sich wegen der großen Masse der Ausgangsförderer langsam bewegt, dass bei einer nicht angepassten Bewegung des Werkstücks und des Ausgangsförderers der Letztere mit dem Werkstück kollidieren kann. Ein weiterer Mangel ist auch die Position des Kreissägeblattes unter dem Arbeitstisch, was den verfügbaren Raum zur Aussonderung der gekappten Abfallstücke einschränkt und die vorherige Einstellung des Sägeblattes auf die Stärke des Werkstücks erschwert und deswegen die Zeit des Kappens länger ist.
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Eine weitere bekannte Lösung laut
DE 195 27 768 ist das Verfahren des Teilkappens unregelmäßiger Brettkanten, einschließlich der Messeinheit zur Feststellung der Länge gekappter Stücke und Markierungseinheit zur Entdeckung und Kennzeichnung der Fehler an den Brettkanten sowie zum späteren Kappen der markierten Fehler. Es handelt sich also um die Erkennung der Rinde und das Kappen dieser Teile. Der Mangel dieser Lösung liegt darin, dass sie für kleinere Breiten bestimmt ist. Sie enthält keine Lösungen hinsichtlich der Antriebsart und der Anbringung des Sägeblattes, des Längsantriebs der Säge und der Art der Aussonderung der gekappten Abfallstücke.
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Weitere bekannte Lösung nach GM 79 33 131 ist die Kappsägeneinheit mit den seitlichen Vorschubwalzen zum Vorschub des Werkstücks und mit dem unter dem Arbeitstisch angebrachten Kreissägeblatt. Der Mangel dieser Lösung liegt darin, dass sie für kleinere Geschwindigkeiten des Werkstücks bestimmt ist, der Mangel des Sägeblattes unter dem Tisch ist in einer der vorher angeführten Losungen beschrieben.
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Des Weiteren ist eine Lösung der Kappsäge laut
DE 296 06 300 bekannt, bei der der Antrieb der vertikalen Bewegung des Kreissägeblattes mit einem hydraulischen Zylinder ausgeführt ist, über bewegliche Zwischenarme. Ihr Mangel liegt insbesondere darin, dass der Antrieb keine schnelle Bewegung des Sägeblattes ermöglicht und auch nicht eine genauere Einstellung der Hublänge.
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Des Weiteren ist laut Urkunde
DE 38 13 896 die Losung der Steuerung des Kappzyklus der Untertisch-Kappsäge bekannt, deren Antrieb mit einem Hydromotor ausgeführt ist. Die Mängel der Untertisch-Sägen und der langsamen Hübe der Kreissägeblätter beziehungsweise der Antriebe sind in den oben angeführten, bekannten Lösungen beschrieben.
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Des Weiteren ist aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2006 039 702 A1 eine Vorrichtung zum Aussortieren von Abfallteilen von Werkstücken an Sägen, vorzugsweise an Optimierungskappsägen, und ein Verfahren unter Verwendung einer solchen Vorrichtung bekannt. Sie enthält jedoch keine Lösungen hinsichtlich der Antriebsart eines Sägeblatts und eines Längsantriebs der Säge. Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, dass sich Umlenkrollen für ein Sortierband nur langsam verstellen lassen, um einen Abfallschacht zu öffnen oder zu verschließen.
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Bei fast allen beschriebenen bekannten Lösungen der Kappsägen werden die abgesägten Abfallstücke aus dem Beförderer durch Anschieben, mechanisch oder mithilfe von Pressluft geräumt oder ausgesondert. Ausnahmen sind nur die Lösung nach der Urkunde
DE 43 17 443 , wo das Abfallstück durch die Öffnung zwischen zwei Beförderern ausgesondert wird und die Lösung nach
DE 10 2006 039 702 A1 , wo Abfallteile durch ein Öffnen des Abfallschachtes aussortiert werden.
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Ein gemeinsames Merkmal aller angeführten bekannten Lösungen ist unter den Arbeitstisch angebrachtes Kreissägeblatt, vertikaler Hub und Antrieb des Sägeblattes mit hydraulischen Zylindern oder Hydromotoren sowie Aussonderung der Abfallstücke durch Anschieben, mechanisch oder mit Pressluft, oder durch das Fallen durch die Öffnung zwischen den Beförderern. Weiteres Merkmal ist der Antrieb nur der oberen oder nur der unteren Vorschubwalzen im Längsvorschub des Werkstücks. Bekannte Lösungen unterscheiden sich insbesondere nach den Mechanismen zum vertikalen Hub des Sägeblattes, in der Art der Aussonderung von Abfallstücken sowie in der Art des Werkstückvorschubs von der Eingabe aus und weiter durch die Kappsäge. Das Problem, das ungelöst geblieben ist, sind insbesondere der Antrieb und der Mechanismus des vertikalen Hubs des Kreissägeblattes sowie die Anbringung desselben unter das Niveau des Arbeitstisches, die keine schnellere Bewegung des Sägeblattes innerhalb des vorher genau eingestellten vertikalen Hubs und somit eine kürzere Zeit der Kappung ermöglichen, des Weiteren bleibt das Problem der verhältnismäßig komplizierten und unfunktionellen Aussonderung von abgesägten Abfallstücken ungelöst, ungelöst ist auch das Problem einer sicheren Eingabe längerer Werkstücke in den Bereich der Kappsäge und Vorschub durch diese bei hoher Geschwindigkeit.
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Nach der Erfindung wird das Problem gelöst durch die vollautomatische Kappsäge zum Kappen von Fehlern in den Holzwerkstücken, mit einer Einheit der Ablassklappe zur Aussonderung von Abfall- und kurzen Stücken sowie mit dem damit verbundenen Verfahren, die eine über dem Niveau des Arbeitstisches angebrachte Arbeitseinheit mit Kreissägeblatt aufweist, ausgestattet mit einem eigenen Servoantrieb, Exzenter und Pleuelstange. Außerdem ist sie mit einer unter dem Sägeblatt ausgeführten, quer drehbaren Klappe (Ablass- und Stützklappe genannt) zur automatischen Ausscheidung gekappter Abfall- und/oder anwendbarer kurzen Stücke ausgerüstet. Weiters ist die Säge mit eigenen integrierten Einzugswalzen ausgestattet. Diese sind zusammen mit dem Längsantrieb der Säge, der aus oberen und unteren Vorschubswalzen besteht, durch zwei synchron arbeitende Antriebe angetrieben; ein Antrieb für obere Einzugswalze und oberen Vorschubswalzen und ein Antrieb für untere Einzugswalze und untere Vorschubswalzen. Die Erfindung ist im Vorzugsausführungsbeispiel und Figuren beschrieben, die Folgendes darstellen:
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1 vollautomatische Kappsäge nach der Erfindung in isometrischer Projektion
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2 gleich wie in 1, aber im Aufriss
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3 Säge im vertikalen Querschnitt A-A mit geschlossener Klappe, ohne Werkstück, in orthogonaler Projektion
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4 gleich wie in 3, doch mit offener Klappe
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5 Einheit der Ablassklappe der vollautomatischen Kappsäge nach der Erfindung, bei geschlossener Position der Klappe, in isometrischer Projektion
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6 gleich wie in 5, aber in Seitenansicht
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7 gleich wie in 5, aber im Aufriss
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8 Bearbeitungseinheit der vollautomatischen Kappsäge nach der Erfindung, in isometrischer Projektion
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9 gleich wie in 8, aber im Aufriss
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10 gleich wie in 8, aber in Seitenansicht
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11 Längsantrieb der vollautomatischen Kappsäge nach der Erfindung, mit Einzugswalzen, Anschlagführung und Höhenbegrenzung, in dimetrischer Projektion
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12 gleich wie in 11, aber in isometrischer Projektion
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13 Eingabeseite der vollautomatischen Kappsäge nach der Erfindung, mit dargestellter Lage der Werkstücke und deren Einzug in die Säge
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14 gleich wie in 3, aber mit dem Werkstück
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15 gleich wie in 4, aber mit dem Werkstück
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16 schematische Darstellung der Phase des Kappens eines langen Werkstücks
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17 schematische Darstellung der Phase der Aussonderung des abgesägten Abfallstücks, innerhalb der Länge des Werkstücks, die der Aussonderung eines kurzen Stückes gleich ist
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18 gleich wie in 17, doch am äußersten Ende des Werkstücks
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19 schematische Darstellung der Aussonderung eines abgesägten Abfall- oder kurzen Stückes
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Die vollautomatische Kappsäge zum Kappen von Fehlern in Werkstücken, mit Einheit der Ablassklappe zur Aussonderung der Abfall- und kurzen Stücken, besteht im Wesentlichen aus dem Untergehäuse 38 und Obergehäuse 39, eingebautem Segment-Arbeitstisch 2, Einheit der Ablassklappe 3, Bearbeitungseinheit 4 mit Absauggehäuse 41, Längsantrieb mit oberen Vorschubwalzen 6 und unteren Vorschubwalzen 7 sowie in den Längsantrieb integrierten obere 52 und untere Einzugswalze 53, sowie auch aus Anschlagführung 54 und Höhenbegrenzung 55, die sich an der Eingabe der Kappsäge 1 befinden.
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Das Untergehäuse 38 und Obergehäuse 39 sind miteinander sachgemäß und in der Vertikale beweglich und einstellbar verbunden.
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Aus 1 ist ersichtlich, dass der Arbeitstisch 2 aus mehreren voneinander abgesonderten fixer Segmente ausgeführt ist, zwischen denen die unteren Vorschubwalzen 7 angebracht sind. Alle seine Segmente befinden sich in derselben Horizontalebene und sind beliebig lang. Innerhalb des Arbeitstisches 2 ist auch die Einheit der Ablassklappe 3 eingebaut, derer quer drehbare Ablass- und Stützklappe 9 sich in geschlossener Position in demselben horizontalen Niveau mit dem Arbeitstisch 2 befindet.
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In 1 und 2 wird dargestellt, dass die Bearbeitungseinheit 4 in das Obergehäuse 39 der Kappsäge eingebaut ist und zwar zwischen die dazugehörenden oberen Vorschubwalzen 6, sodass das Kreissägeblatt 5 senkrecht auf die Ablass- und Stützklappe 9 der Einheit der Ablassklappe 3 und hiermit senkrecht auf den Arbeitstisch 2 liegt. Die Bearbeitungseinheit 4 kann an einer beliebigen Stelle längs des Arbeitstisches 2 mit der Einheit der Ablassklappe 3, beziehungsweise innerhalb des Längsantriebs, eingebaut werden. Das Kreissägeblatt 5 ist mit dem Schutzdeckel 40 abgedeckt. Dessen Öffnung ist auf der unteren Seite etwas länger und breiter als der Kreissägeblatt 5 selbst. Der Schutzdeckel 40 ist durchlaufmäßig mit dem Absauggehäuse 41 verbunden.
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Genau unter die Bearbeitungseinheit 4 ist die Einheit der Ablassklappe angebracht, die im unteren Teil des Gehäuses 38, beziehungsweise zwischen den Segmenten des Arbeitstisches 2 so eingebaut ist, dass die obere Fläche der Ablass- und Stützklappe 9 und die oberen Flächen des Arbeitstisches 2 in derselben Horizontalebene beziehungsweise Linie liegen, was auch aus der 3 und 16 ersichtlich ist. Die Ablass- und Stützklappe 9 ist radial aus der Richtung geschlossen in die Richtung offen und umgekehrt beweglich. In der geschlossenen Position schließt die Ablass- und Stützklappe 9 die Eingabe in den unten gelegenen Schacht 10, aus dem die Rutsche 11 beliebiger Dimensionen und Querschnitte ins Freie führt, gleichzeitig aber dient sie während des Kappens mit dem Kreissägeblatt 5 der Bearbeitungseinheit 4 auch als Stütze dem Holzwerkstück 8. Das Beschriebene ist in der 3 und 14 dargestellt. Wenn sich die Ablass- und Stützklappe 9 in der Position offen befindet, ist damit auch der Eingang in den Schacht 10 geöffnet und über die Rutsche 11 auch der Ausgang des Abfallstücks 58 beziehungsweise des kurzen Stückes 59 raus aus der Kappsäge 1. Das Beschriebene ist in 4 und 15 dargestellt.
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Wie schon angegeben, besteht der Längsantrieb der Kappsäge 1 aus oberen Vorschubwalzen 6, beweglich und einstellbar eingebaut in das Obergehäuse 39, und aus unteren Vorschubwalzen 7, die fix im Untergehäuse 38 eingebaut sind. An der Eingabeseite der Kappsäge 1 sind in ihren Längsantrieb die vertikal beweglichen obere 52 und untere Einzugswalze 53 integriert. Die obere Einzugswalze 52 ist vor den oberen Vorschubwalzen 6, die untere Einzugswalze 53 vor den unteren Vorschubwalzen 7 angebracht. An der Eingabe in die Kappsäge 1 befinden sich vor den Vorschubwalzen 6 und 7 die Anschlagführung 54 und die Höhenbegrenzung 55. Die letztere ist etwas über der Anschlagführung 54 angebracht. Das Beschriebene ist auch in 11 und 12 dargestellt.
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In 1, 2, 3 und 4 ist dargestellt, dass die Bearbeitungseinheit 4 mit dem Kreissägeblatt 5 vertikal beweglich etwas über dem Niveau des Arbeitstisches 2 so angebracht ist, dass sie senkrecht und direkt über der Ablass- und Stützklappe 9 der Einheit der Ablassklappe 3 liegt, beziehungsweise in derselben Vertikalachse mit ihrem Luftschlitz 12, dargestellt in 5.
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In einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, kann die Bearbeitungseinheit 4 mit dem Kreissägeblatt 5 auch unter dem Niveau des Arbeitstisches 2 und der Ablass- und Stützklappe 9 angebracht werden. In diesem Fall befindet sich das Kreissägeblatt 5 knapp an der Ablass- und Stützklappe 9 der Einheit der Ablassklappe 3.
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Die Einheit der Ablassklappe 3 besteht aus der Ablass- und Stützklappe 9, die durch die Träger 13 beweglich angebracht und an der Achse 14 befestigt ist, die drehbar im Gerüst 15 gelagert ist, womit die radiale Bewegung der Ablass- und Stützklappe 9 ermöglicht wird. Die Achse 14 mit den Trägern 13 und der Ablass- und Stützklappe 9 ist also drehbar im gemeinsamen Drehpunkt 16. In einem der Träger 13 der Ablass und Stützklappe 9 ist am Drehpunkt 23 umlaufend beweglich der Hebel 18 eingespannt, der mit dem gegenüberliegendem Ende am Drehpunkt 24, ebenso umlaufend drehbar, mit dem zweiteiligen Hebel verbunden ist. Der Hebel 19 ist vorzugsweise zweiarmig ausgeführt, aus zwei Ammen mit zueinander passender Form, wobei die Arme einen Innenwinkel, der 90° oder mehr beträgt, bilden. Mit den anderen Armen ist der Hebel 19 fix angebracht und an der Achse 20 befestigt, die umlaufend beweglich am Drehpunkt 26 innerhalb des Gerüstes 15 angebracht ist. So ist am Drehpunkt 26 auch der Hebel 19 umlaufend beweglich. Am Berührungspunkt der Arme beider Teile des Hebels 19 ist der Drehpunkt 26 ausgeführt, an dem die Kolbenstange 22 des pneumatischen Zylinders 21 beweglich eingespannt ist. Pneumatischer Zylinder 21 ist mit seinem gegenüberliegenden Ende fix im Untergehäuse 38 der Kappsäge 1 eingespannt. Das Beschriebene ist in 6 und 7 dargestellt.
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Wie aus 5 ersichtlich, ist die Ablass- und Stützklappe 9 der Einheit der Ablassklappe 3 als zweiteilige Platte ausgeführt, derer beide Teile fix an den unten liegenden Trägern 13 so befestigt sind, dass sie in derselben Ebene liegen, untereinander parallel verlaufen und vorzugsweise in der ganzen Länge um dem Luftschlitz 12 beliebiger Breite von einander gespreizt stehen. Auch die Ablass- und Stützklappe 9 kann beliebige Dimensionen aufweisen, abhängig von der Größe der Abfallstücke 58, abgeschnitten von den Holzwerkstücken 8. Unter der Ablass- und Stützklappe 9 ist der Stoßdämpfer 27 beliebiger Ausführung angebracht und fix am Gerüst 15 befestigt.
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Die Bearbeitungseinheit 4 umfasst zwei voneinander getrennte Antriebe und zwar den Rotationsantrieb des Kreissägeblattes 5 und den Schwenkantrieb den vertikalen Hub des Kreissägeblattes 5. Der Rotationsantrieb des Kreissägeblattes 5 der Bearbeitungseinheit 4 ist ausgeführt mithilfe des Elektromotors 28 und zwar über die Zahnriemenscheiben 35 und 36 sowie den Zwischenzahnriemen 33. Die Zahnriemenscheibe 35 ist drehbar aufgesetzt auf die Achse des Elektromotors 28, die Zahnriemenscheibe 36 aber auf die Achse des umdrehenden Sägeblattes 5, die aber auf der Skizze nicht extra gekennzeichnet sind. Die Umfangsgeschwindigkeit beziehungsweise die Drehzahl des Kreissägeblattes 5 pro Minute sind beliebig hoch, beziehungsweise müssen den für diesen Zweck geltenden Normen entsprechen. Zum Antrieb der vertikalen Bewegung des Kreissägeblattes 5 dient der Servomotor 29, der über das nicht dargestellte Getriebe den Exzenter 30 mit Pleuelstange 31, die am Drehpunkt 34 beweglich eingespannt beziehungsweise mit dem Schwenkarm 32 verbunden ist, der fix an die Achse des Kreissägeblattes 5 angebracht ist, antreibt. Der Servomotor 29 überträgt auf den Exzenter 30 die umlaufende Bewegung und somit auf die Pleuelstange 31 die radiale Schwenkbewegung in der Richtung C-D. Über die Pleuelstange 31 wird diese Schwenkbewegung weiter auf den Schwenkarm 32 übertragen und dieser wird in die Richtung E-F bewegt, beziehungsweise auf-ab und umgekehrt. Wenn der Exzenter 30 mit der Pleuelstange 31 in Richtung D schwingt, schiebt die letztere den Schwenkarm 32 in Richtung F und das Kreissägeblatt 5 senkt sich in Richtung H. Wenn aber der Exzenter 30 mit der Pleuelstange 31 in Richtung D schwingt, schiebt die letztere den Schwenkarm 32 in Richtung E und dadurch hebt sich das Kreissägeblatt in Richtung G. Die Länge der vertikalen Bewegung G-H beziehungsweise H-G des Kreissägeblattes 5 hängt vom Schwenkintervall C-D und D-C des Exzenter 30 ab, dessen Anfangsposition C vor der Bearbeitung durch den Servomotor 29 eingestellt wird. Auf diese Weise wird das Vorpositionieren des Kreissägeblattes 5 ausgeführt und zwar hinsichtlich der Höhe beziehungsweise der Stärke der Holzwerkstücke 8, was in der Fortsetzung eine kürzere Schnittlänge und somit Zeitersparnis ermöglicht.
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In 11 und 12 ist der Längsantrieb der Kappsäge 1 dargestellt, der innerhalb dieser auch aus 1 und 2 ersichtlich ist, und aus einer beliebigen Zahl der beweglichen oberen Vorschubwalzen 6 und in der Regel aus gleicher Zahl der fixen unteren Vorschubwalzen 7 besteht. Vorzugsweise ist unter jeder oberen Vorschubwalze 6 eine ihr zugehörige untere Vorschubwalze 7 angebracht, wobei sich beide in der gleichen Vertikalachse befinden und das Paar der Vorschubwalzen 6, 7 bilden. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann sich die Vorschubwalze 6 mit seiner Vertikalachse auch etwas versetzt von der Vertikalachse des Vorschubwalzens 7 befinden.
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Die oberen Vorschubwalzen 6 treibt der Servomotor 42 über die Zahnriemen 45, 46, 47, 48 mit zugehörigen, aber nicht gekennzeichneten Zahnriemenscheiben und weiter über die Kardangelenke 44, die die Rotationsbewegung auf die zugehörigen Vorschubwalzen 6 übertragen, an. Auf diese Weise drehen sich alle Vorschubwalzen 6 mit derselben Umfangsgeschwindigkeit und derselben Drehzahl pro Zeiteinheit. Die Radialbewegung der Vorschubwalzen 6 in Richtung zu und ab von den zugehörigen unteren Vorschubwalzen 7 ermöglichen die Schwenkarme 56, die mit dem anderen Ende beweglich an der Fixachse 58 angebracht sind. Auf die oberen Vorschubwalzen 6 drücken über die Schwenkarme 56 die nicht gekennzeichneten pneumatischen Zylinder und sichern so die erforderliche Griffkraft zwischen den oberen Vorschubwalzen 6 und dem Holzwerkstück 8 und somit indirekt auch zwischen den unteren Vorschubwalzen 7 und dem Holzwerkstück 8.
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Die unteren Vorschubwalzen 7 treibt der Servomotor 43 über die Zahnriemen 49, 50, 51 und denen zugehörigen Zahnriemenscheiben, die aber nicht extra dargestellt und gekennzeichnet sind, an. Auf diese Weise drehen sich alle Vorschubwalzen 7 mit derselben Umfangsgeschwindigkeit und der gleichen Drehzahl pro Zeiteinheit.
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Aus dem gerade Beschriebenen geht hervor, dass auch die oberen 6 und unteren Vorschubwalzen 7 untereinander synchron arbeiten, da sich diese nach der vorher beschriebenen Weise mit derselben Umfangsgeschwindigkeit und derselben Drehzahl pro Zeiteinheit drehen, abgesehen von der entgegengesetzten Richtung des Drehens. Die Vorschubwalzen 6 und 7 weisen vorzugsweise denselben Außendurchmesser auf, in ihre Lauffläche sind schiefe Rippen eingearbeitet, was den Eindruck einer „zahnigen” Ausführung macht. Es gilt, dass die Rippen an den oberen Vorschubwalzen 6 in die entgegengesetzte Richtung als an den unteren Vorschubwalzen 7 eingearbeitet sind. Gleichfalls gilt, dass die unteren Vorschubwalzen 7 etwas länger sind als die oberen Vorschubwalzen 6. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Vorschubwalzen 6 und 7 auch anders ausgeführt werden.
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In 1, 2 und 11 sowie 12 ist dargestellt, dass an der Eingabe des Längsantriebs der Kappsäge 1 die obere Einzugswalze 52 und unter dieser noch die unter Einzugswalze 53 eingebaut sind, beide vertikal beweglich und mit ausgeführten Zahnrippen auf der ganzen Lauffläche. Die obere Einzugswalze 52 ist vertikal beweglich in und vor der Linie der oberen Vorschubwalzen 6, die untere Einzugswalze 53 ist vertikal beweglich in und vor der Linie der unteren Einzugswalzen 7 angebracht. Die vertikale Beweglichkeit der oberen Einzugswalze 52 ermöglicht der Schwenkarm 57, umlaufend beweglich angebracht an der Achse im Verlängerungsstück des zugehörigen Kardangelenks 44, der Schwenkarm der Einzugswalze 53 ist aber nicht dargestellt und gekennzeichnet Es gilt, dass die Einzugswalzen 52 und 53 den gleichen Außendurchmesser aufweisen, der in der Regel dem Außendurchmesser der nachfolgenden oberen Vorschubwalzen 6 und unteren Vorschubwalzen 7 gleich ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Einzugswalzen 52 und 53 auch anders ausgeführt sein.
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Im oberen Teil des Gehäuses 39 der Kappsäge 1 ist über den Arbeitstisch 2, vorzugsweise senkrecht auf diesen, die vertikal einstellbare Höhenbegrenzung 55 etwas über der Anschlagführung 54 und vor der oberen Einzugswalze 52 angebracht, die beliebig ausgeführt werden kann. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Höhenbegrenzung auch anders ausgeführt und angebracht sein.
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Im Untergehäuse 38 ist an einem Längsrand des Arbeitstisches 2 und vorzugsweise senkrecht auf ihn, ein wenig unter der Höhenbegrenzung 55 und ein wenig hinter der unteren Einzugswalze 53 die horizontal einstellbare Anschlagführung 54 beliebiger Ausführung eingebaut. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Anschlagführung auch anders ausgeführt und angebracht sein.
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Es gilt, dass durch die entsprechende Einstellung des vertikalen Abstands zwischen der Höhenbegrenzung 55 sowie dem Arbeitstisch 2 und des horizontalen Abstands zwischen der Anschlagführung 54 sowie dem Arbeitstisch 2 der zulässige Querschnitt der gesägten Holzwerkstücke 8 geformt beziehungsweise eingestellt wird, unter unbedingter Berücksichtigung des erforderlichen Sicherheitsabstandes sowohl bei der Stärke als auch bei der Breite.
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Es folgt die Beschreibung der Voreinstellungen der Baugruppen und einzelner Bestandelemente der Kappsäge 1 nach der angemeldeten Erfindung, die vor dem Beginn des Sägens ausgeführt werden.
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Wie schon vorher beschrieben, wird die horizontal bewegliche Anschlagführung 54 und die vertikal bewegliche Höhenbegrenzung 55 eingestellt unter Berücksichtigung der Breite und Stärke der Holzwerkstücke 8, also bezüglich ihres zulässigen Querschnitts, unter Berücksichtigung des erforderlichen Sicherheitsabstandes (Luftigkeit). Die Anschlagführung 54 wird nach der Einstellung fix befestigt, die Höhenbegrenzung 55 wird aber so befestigt, dass sie elastisch vertikal beweglich bleibt, was durch die nicht gekennzeichnete Feder oder irgendein entsprechendes elastisches Element ermöglicht wird. Die elastische vertikale Beweglichkeit ist wegen der Wahrnehmung möglicher größerer Abweichungen der Holzwerkstücke 8 in der Stärke erforderlich und zwar mithilfe des nicht dargestellten Schalters. Das Beschriebene ist in 1 und 11 dargestellt.
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Die Ablass- und Stützklappe 9 der Einheit der Ablassklappe 3, angebracht direkt unter der Bearbeitungseinheit 4, wird mithilfe des pneumatischen Zylinders 21 und des zugehörigen Mechanismus 17, schon vorher in 5 und 6 beschrieben und dargestellt, in die geschlossene Position geschoben, in der sich die Ablass- und Stützklappe 9 in derselben Ebene mit den Segmenten des Arbeitstisches 2 befindet, was in 3 dargestellt ist.
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Das Kreissägeblatt 5 der Bearbeitungseinheit 4, das direkt über der Einheit der Ablassklappe 3 liegt, ist so ausgeführt und angebracht, dass es beim Senken beziehungsweise beim Schnitt in den Luftschlitz 12 der Ablass- und Stützklappe 9 sinkt. Das Kreissägeblatt 5 wird vor der Bearbeitung so eingestellt, dass sein Scheitel beziehungsweise die Tangente seines Kreises von der Ablass- und Stützklappe 9 einen etwas größeren Abstand aufweist, als die größte mögliche Stärke der Holzwerkstücke 8. Die Einstellung des Kreissägeblattes 5 wird mithilfe des Schwenkmechanismus ausgeführt, der aus dem Exzenter 30, dem Schwenkarm 32 und der Zwischenpleuelstange 31 besteht. Diese Art des vorherigen Positionierens des Kreissägeblattes 5 ermöglicht später beim Sägen einen kürzeren vertikalen Hub des Kreissägeblattes 5 und dadurch kürzere Schnittzeit und kürzere Zeit der Rückkehr in die Ausgangsposition. Das Beschriebene ist in 2, 5 und 10 dargestellt.
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Der Längsantrieb der Kappsäge 1, in dem die Einzugswalzen 52 und 53 integriert sind, bewegt beziehungsweise schiebt die Holzwerkstücke 8 auf die Position der Schnitte mithilfe des Servomotors 42 zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit der oberen Vorschubwalzen 6 sowie der oberen Einzugswalze 52 und mithilfe des Servomotors 43 zur Einstellung der Drehgeschwindigkeit der unteren Vorschubwalzen 7 sowie der unteren Einzugswalze 53. Mithilfe des nicht dargestellten Hebemechanismus wird das Obergehäuse 39 mit Vorschubwalzen 6 und der Einzugswalze 52 so in der Hohe positioniert, dass der erforderliche Abstand zwischen den oberen Vorschubwalzen 6 und den unteren Vorschubwalzen 7 entsteht, der den erforderlichen Druck der ersten auf die Holzwerkstücke 8 und über diese auf die unteren Vorschubwalzen 7 erzeugt. Die erforderliche Elastizität eines jeden einzelnen oberen Vorschubwalzens 6 ermöglichen zu diesen zugehörige Schwenkarme 56 mit nicht dargestellten pneumatischen Zylindern, die erforderliche Elastizität der oberen Einzugwalze 52 wird durch den Schwenkarm 57 ermöglicht, gesteuert mit dem nicht dargestellten pneumatischen Zylinder. Das Beschriebene ist in 12 dargestellt.
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Die Schnittpositionen des Kreissägeblattes 5 beziehungsweise die Längen der Abfallstücke 58 und brauchbarer kurzer Stücke 59 der Holzwerkstücke 8 kann man auf der Kappsäge 1 nach dieser Erfindung auf zwei Arten festlegen. Die erste Art ist ausführbar mit dem vorherigen Anreißen der Positionen beziehungsweise Lokationen von Schnitten der Abfallstücke 58 und/oder der kurzen Stücke 59 an den Holzwerkstücken 8, mit Hilfe von fluoreszierenden Querlinien auf ihren oberen Flächen, die unter die Bearbeitungseinheit 4 mit dem Sägeblatt 5 vorgeschoben werden. Diese fluoreszierenden Linien können auf die oberen Flächen der Holzwerkstücke 8 vorher manuell mit entsprechender Kreide angebracht werden oder maschinell durch Spritzverfahren mit einer entsprechenden Farbe und zwar bevor sie in den Bereich der Kappsäge 1 vorgeschoben werden. Die Kappsäge 1 ist mit dem Sensor 60 zum Ablesen der fluoreszierenden Linien ausgestattet, der diese fluoreszierenden Linien und ihre Platzierung am Holzwerkstück 8 wahrnimmt. Das Steuerungssystem der Kappsäge 1 positioniert mithilfe der Servomotoren 42, 43 und über die oberen und die unteren Vorschubwalzen 6, 7 des Längsantriebs das Holzwerkstück 8 auf genaue Positionen der einzelnen Querschnitte, die später durch die Bearbeitungseinheit 4 mit dem Kreissägeblatt 5 durchgeführt werden.
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Die zweite Art ist so ausführbar, dass die Kappsäge 1 zusammen mit jedem einzelnen neuen Holzwerkstück 8, dass an der Eingabe in die Kappsäge 1 gelangt, auch Daten mittels einer entsprechenden Einrichtung zum Scannieren oder manuellen Art erhält, die im voraus genau festgelegte Schnittpositionen beinhalten, an denen das Sägeblatt 5 schneiden soll. Die Bearbeitungseinheit 4 mit Kreissägeblatt 5 führt dann für jedes einzelne Werkstück diese Schnitte aus.
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Obwohl die Kappsäge 1 nach dieser Erfindung vorzugsweise zum Kappen von Fehlern in den Werkstücken 8 in Form der Abfallstücke 58 bestimmt ist, kann mit ihr auch das Schneiden von Holzwerkstücken 8 in im Voraus festgelegte fixe Längen durchgeführt werden. In diesem Fall handelt es sich nicht um Kappen der Fehler beziehungsweise Abfallstücke 58, sondern um Ablängung langer Holzwerkstücke 8 auf ein oder mehrere kurze Stücke 59, genau festgelegter Längen.
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In der Fortsetzung wird das Schneideverfahren beziehungsweise das Quersägen langer Holzwerkstücke 8 bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten in der vollautomatischen Kappsäge 1 einschließlich der automatischen Aussonderung der abgesägten Abfallstücke 58 und/oder der abgelängten kurzen Stücke 59 nach dieser Erfindung dargestellt.
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Die Holzwerkstücke 8, wie zum Beispiel Bretter, Balken, Bälkchen, Latten und Ähnliches weisen einen beliebigen Querschnitt, vorzugsweise rechteckiger Form, beliebige Längen und im Durchschnitt die gleichen oder ähnlichen Stärken und Breiten auf. Die Holzwerkstücke 8 sind bis zur Eingabe in die Kappsäge 1 mittels des nicht dargestellten Transporters angelangt, eins neben dem anderen, vorzugsweise in nur einer Lage. Inzwischen beziehungsweise vorher werden die Fehler an der Oberfläche der Werkstücke 8 markiert und zwar mit zwei Linien vor und hinter dem Fehler, manuell mit einer besonderen Kreide beziehungsweise mit Zeichenstift oder automatisch mit einem entsprechenden Scanner, was aber nicht Gegenstand dieser Erfindung ist. Wenn die so markierten oder/und nicht markierten Holzwerkstücke 8 vor die Eingabe in die Kappsäge 1 angelangt sind, werden sie von der Anschlagführung 54 frontal gerade gerückt, das erste Holzwerkstück 8 wird in die Kappsäge 1 beschickt, alle anderen werden an der Eingabe zurückgehalten. Dies wiederholt sich zyklisch, sodass jedes Holzwerkstück 8, das gegenwärtig Erstes in der Reihe ist und in der Querreihe zur Eingabe der Kappsäge 1 zwischen die Einzugswalzen 52 und 53 angelangt ist, von diesen erfasst wird; so werden Holzwerkstücke eines nach dem anderen in Längsreihe auf dem Arbeitstisch 2 zwischen die oberen und unteren Vorschubwalzen 6, 7 des Längsantriebs der Kappsäge 1 vorgeschoben. Haben die Vorschubwalzen 6 und 7 das Holzwerkstück 8 von oben und unten erfasst, wird es vorgeschoben beziehungsweise weitergerückt in Richtung der Bearbeitungseinheit 4 mit Sägeblatt 5. Das beschriebene ist aus 13. und 2 ersichtlich.
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Zuerst wird das Verfahren des Kappens von Fehlern innerhalb der Länge eines bestimmten Holzwerkstückes 8 in Form von Abfallstücken 58 beschrieben, dem vollkommen identisch ist das Verfahren des Kappens von Holzwerkstücken 8 in im Voraus bestimmte brauchbare kurze Stücke 59, die kürzer als die Länge der Ablass- und Stützklappe 9 sind. In jenem Augenblick, wenn das Holzwerkstück 8 mit dem markierten Anfang des Fehlers beziehungsweise dem markierten Anfang des kürzeren Stückes genau unter das Sägeblatt 5 angelangt ist, stoppen es die Vorschubwalzen 6 und 7 knapp unterhalb des Sägeblattes 5. Gleich danach senkt sich das Kreissägeblatt 5 und kappt das Werkstück 8 an der Stelle des markierten Anfangspunktes des Fehlers beziehungsweise des kürzeren Stückes, wobei ein Teil des Sägeblattes 5 in den Luftschlitz 12 der Platte der geschlossenen Ablass- und Stützklappe 9 versinkt. In diesem Fall dient die letztere als Stützfläche der Holzwerkstücke 8 während des Kappverfahrens. Gleich nachdem das Sägeblatt 5 erneut nach oben in die Ausgangsposition rückt, schieben die Vorschubwalzen 6 und 7 das Holzwerkstück 8 nach vom um die Distanz, die der Länge des markierten Fehlers beziehungsweise der Länge des anwendbaren kürzeren Stückes, das zu kappen beziehungsweise abzuschneiden ist, gleich ist, wonach das Sägeverfahren wiederholt wird. Nachdem der Fehler im Holzwerkstück 8 gekappt ist, das gleiche gilt für das abgeschnittene anwendbare kürzere Stück, öffnet sich automatisch die Ablass- und Stützklappe 9 der Einheit der Ablassklappe 3 und das abgesägte Abfallstück 58 beziehungsweise das kurze Stück 59 fällt aufgrund des Eigengewichts an der offenen Ablass- und Stützklappe 9 in den Schacht 10, wonach die Ablass- und Stützklappe 9 erneut in die geschlossene Position zurückkehrt. Aus dem Schacht 10 werden die Abfallstücke 58 beziehungsweise die kurzen Stücke 59 durch die geneigte Rutsche 11 aus dem unteren Gehäuse 38 der Kappsäge 1 ins Freie abgeführt. Auch das weitere Kappen von Fehlern in Form abgesägter Abfallstücke 58 beziehungsweise die weitere Ablängung auf kürzere Stücke 59 verläuft nach dem gleichen Verfahren und auf dieselbe Art, was auch für die Aussonderung dieser gilt. Das Beschriebene ist in 2, 14, 15 sowie in 16, 17 und 19 dargestellt.
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Das Verfahren des Kappens beziehungsweise des Ablängens der Holzwerkstücke 8 auf bestimmte kürzere Stücke, die jedoch länger als die Länge der Ablass- und Stützklappe 9 sind, ist dem vorher beschriebenen Verfahren von Kappen der Fehler in Form der Abfallstücke 58 beziehungsweise kurzer Stücke 59 ähnlich, doch befindet sich beim Sägen auf diese Längen die Stützklappe 9 der Einheit der Ablassklappe 3 ständig in geschlossener Position, sie liegt also parallel zum Arbeitstisch 2. Auf solche Länge abgesägte Stücke der Holzwerkstücke 8 werden als kurze Stücke 59 auf dem Arbeitstisch 2 weiter zum Ausgang der Kappsäge 1 vorgeschoben, wo auf diese ein entsprechender nicht gekennzeichneter Beförderer wartet, um sie auf eine bestimmte Ablagestelle zu transportieren. Das Beschriebene ist in 16 dargestellt.
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Beim Ablängen des letzten kurzen Stückes 59 des Holzwerkstückes 8 auf bestimmte Länge, kann man dieses am hinteren Ende auch stirnseitig zuschneiden. Diese bei stirnseitiger Zuschneidung abgeschnittene Stücke werden so wie die Abfallstücke 58 nach demselben schon beschriebenen Verfahren ausgesondert, abgesehen davon, dass das Kappen des Fehlers nicht durchgeführt wurde. Das Beschriebene ist in 18 dargestellt.