DE3611866C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschicken von Zerspanern für die Erzeugung hochwertiger Flachspäne durch rationelles, restloses Zerspanen von Stückholz von annä­ hernd gleicher Länge, und sie hat zugleich eine Vorrich­ tung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Gegenstand.

Stückholz, insbesondere Rundholz, das zur Erzeugung hoch­ wertiger Späne bestimmt ist, wird bei den Verarbeitungsbe­ trieben häufig in Längen angeliefert, die der maximal zu­ lässigen Ladebreite der Transportfahrzeuge entspricht, al­ so etwa zwischen 2,40 m und 2,60 m lang ist. Da der Ar­ beitsbreite von Zerspanern konstruktive Grenzen gesetzt sind, gibt es bislang praktisch nur zwei Möglichkeiten, Hölzer dieser Länge zu zerspanen, und zwar entweder durch abschnittsweises Zerspanen in sogenannten Langholzzerspa­ nern oder durch vorheriges Ablängen der Hölzer auf die Ar­ beitsbreite des jeweiligen Zerspaners.

Die erste Verarbeitungsmöglichkeit, also das abschnitts­ weise Zerspanen von Hölzern dieser Länge, läßt sich zwar auf Langholzzerspanern durchführen, bei denen die Hölzer in einer mit einem Förderband versehenen Zuführrinne dem Zerspaner taktweise zugeführt wird, doch sind hierbei er­ hebliche Nachteile in Kauf zu nehmen. So neigen Hölzer dieser relativ geringen Länge dazu, sich in der langen Zuführrinne schräg zu legen, was sich nicht nur auf den Zerspanungsvorgang störend auswirkt, sondern auch den Füllungsgrad der Zuführrinne beeinträchtigt und somit so­ wohl dem qualitativen als auch dem quantitativen Lei­ stungsvermögen des Zerspaners abträglich ist. In der Zu­ führrinne ergeben sich bei Hölzern dieser Länge demgemäß nicht nur seitliche Leerräume, sondern infolge der unge­ ordneten Aufeinanderfolge der Hölzer auch zahlreiche Zwi­ schenräume in Längsrichtung, was außer der Minderung des Füllungsgrades des Zerspanungsraumes den weiteren Nachteil zur Folge hat, daß sich nach jedem Zerspanungstakt mehrere Restabschnitte ergeben, die beim nächsten Vorschubtakt in die leere Zerspanungskammer fallen und dort in eine unkon­ trollierte, für die Zerspanung ungünstige Lage geraten. Man hat zwar ausweislich der DE-OS 33 01 922 schon ver­ sucht, diesem Mißstand durch die Anordnung einer sogenann­ ten verschiebbaren Prallwand zu begegnen, doch läßt sich auch dadurch das Zustandekommen von Restabschnitten nicht ganz verhindern, die dann, wenn sie sehr schmal, aIso scheibenförmig sind und daher im Zerspanungsraum von den Andrückelementen nicht mehr erfaßt werden, die Qualität des erzeugten Spangutes ganz erheblich beeinträchtigen können.

Die zweite Möglichkeit, Hölzer dieser üblichen Transport­ länge zu zerspanen, besteht darin, sie vorher in Längen zu unterteilen, die der Tiefe des Zerspanungsraumes bzw. der Arbeitsbreite des Zerspanungsaggregates entsprechen. Die­ ses Ablängen des Holzes auf die Arbeitsbreite des jeweili­ gen Messerrotors ist bei Scheibenzerspanern eine zwingende Notwendigkeit; es wurde ausweislich der US-PS 39 13 643 und der DE-AS 29 00 877 aber auch schon für Zerspaner mit zylindrischen Messerrotoren vorgeschlagen. Das Ablängen der Hölzer hat indes den großen Nachteil, daß die hierfür benötigte zusätzliche Bearbeitungsstufe einen beträchtli­ chen baulichen und betrieblichen Aufwand erfordert und überdies einen nicht unerheblichen Holzverlust von etwa 3% zur Folge hat.

Nach alledem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die in der üblichen Transportlänge von etwa 2,50 m angeliefer­ ten Hölzer unmittelbar, also ohne vorherige Bearbeitung, in rationeller Weise restlos zu zerspanen, ohne dabei Holzver­ luste oder Qualitätsminderungen des erzeugten Spangutes in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichne­ ten, den Beschickungsvorgang von Zerspanern betreffenden Verfahrensmaßnahmen gelöst.

Dadurch, daß gemäß dem ersten Verfahrensschritt die Bela­ dung des Vorschubtraktes in Form eines kompakten, axial ausgerichteten Holzstapels erfolgt, haben die Hölzer infolge gegenseitiger Abstützung während des Beladungsvorganges gar keine Mög­ lichkeit, ihre gegenseitige Lage zu ändern und sich da­ durch im Vorschubtrakt schräg zu legen. Sie behalten somit ihre bei der vorangegangenen Kompaktierung des Holzsta­ pels, gegebenenfalls mit Nachhilfe des Bedienungsperso­ nals, eingenommene axiale Ausrichtung auch im Vorschub­ trakt bei.

Da nach dem zweiten Verfahrensschritt der Vorschubimpuls auf sämtliche Hölzer des Stapels unmittelbar und gleich­ mäßig wirkt, können während des taktweisen Vorschubes des Holzstapels im Vorschubtrakt keine Relativbewegungen zwi­ schen den einzelnen Hölzern auftreten, wie das beispiels­ weise bei einer mit Förderband ausgerüsteten Förderrinne der Fall ist.

Der dritte Verfahrensschritt, wonach der taktweise Vor­ schub des Holzstapels in gleich lange, auf die Arbeitsbrei­ te des Zerspanungsaggregates abgestimmte Abschnitte aufge­ teilt ist, sorgt für eine stets gleichmäßige, optimale Be­ ladung des Zerspanungsraumes und verhindert zugleich das Entstehen von die Spanqualität beeinträchtigenden Rest­ scheiben. Auf diese Weise ist eine optimale Ausnutzung des Zerspanungsaggregates bei optimaler Spanqualität gewähr­ leistet.

Schließlich reduziert der vierte Verfahrensschritt, gemäß dem während des Zerspanens der Holzstapel für die nächste Beladung kompaktiert und zerspanungsgerecht ausgerichtet wird, die Leerlaufzeiten des Zerspanungsaggregates und er­ höht somit beträchtlich die Wirtschaftlichkeit.

Da die einzelnen Hölzer in der Länge etwas differieren kön­ nen, ist es vorteilhaft, wenn die Aufteilung des taktweisen Holzvorschubes in gleich lange Abschnitte jeweils erst nach dem ersten, die Hölzer an ihren vorderen Stirnflächen ega­ lisierenden Zerspanungstakt erfolgt.

Eine zur Durchführung des vorstehend geschilderten Verfah­ rens besonders geeignete Vorrichtung ist im Anspruch 4 ge­ kennzeichnet. In einem über einem Rinnentrog angeordneten, mit schwenkbaren Entleerungsklappen versehenen Beladungs­ magazin werden die zugeförderten Hölzer durch den von den beiden Entleerungsklappen gebildeten V-förmigen Magazinbo­ den zu einem kompakten Holzstapel zusammengedrängt, wobei sie zugleich in Längsrichtung, gegebenenfalls mit Nachhil­ fe des Bedienungspersonals, ausgerichtet werden. Durch schlagartiges Öffnen der Entleerungsklappen fällt dann die­ ser kompakte, zerspanungsgerecht ausgerichtete Holzstapel in den Rinnentrog. Dort sorgt die im Rinnentrog gleitbar geführte, an den hinteren Stirnflächen der Hölzer angrei­ fende Schubplatte dafür, daß der Vorschubimpuls an sämt­ lichen Hölzern unmittelbar und gleichmäßig wirkt. Zugleich ermöglicht die Schubplatte auch eine exakte Steuerung des taktweisen Holzvorschubes in entsprechend der Arbeitsbrei­ te des Zerspanungsaggregates gleich lange Beschickungsab­ schnitte. Schließlich kann während der Zerspanung das Be­ ladungsmagazin erneut gefüllt und für die nächste zerspa­ nungsgerechte Beladung des Rinnentroges bereit gehalten werden.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Beschickungs­ vorrichtung gemäß Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 einen Querschnitt dazu gemäß Linie II-II in Fig. 1.

Das in Fig. 1 angedeutete Zerspanungsaggregat 1 weist einen Zerspanungsraum 2 mit darin angeordneten Andrückele­ menten 3 auf. Das mit einem (nicht dargestellten) zylin­ drischen Messerrotor ausgestattete Zerspanungsaggregat 1 ist auf einer Gleitführung 4 senkrecht zur Bildebene hin- und herbewegbar, wobei es in der einen Bewegungsrichtung das jeweils in seinem Zerspanungsraum 2 befindliche Holz zerspant und in der anderen Bewegungsrichtung den Zerspa­ nungsraum 2 für den nächsten Beschickungstakt im Schnell­ gang wieder öffnet.

Vor dem Zerspanungsaggregat 1 ist ein Rinnentrog 5 auf einem Gestell 6 angeordnet, der mit dem Zerspanungsraum 2 fluchtet und dessen Querschnittsprofil dem des geöffneten Zerspanungsraumes 2 entspricht. Demgemäß sind die Seiten­ wände 7 und 8 des Rinnentroges 5 im Querschnitt entspre­ chend dem Radius des Messerrotors konvex bzw. konkav ge­ krümmt.

In dem Rinnentrog 5 befindet sich eine Schubplatte 9, die mittels eines Hydraulikantriebes 10 längs des Rinnentro­ ges 5 verschiebbar ist. Seitlich ist die Schubplatte 9 mit Führungsgliedern 11 versehen, die in Führungsnuten 12 gleiten, die in den Seitenwänden 7, 8 des Rinnentroges 5 vorgesehen sind. Nach dem ersten Beschickungshub a ₀ wird die Schubplatte 9 taktweise in gleich langen Abschnitten a ₁, a ₂ . . . a _n verschoben, die auf die Tiefe des Zerspanungsrau­ mes 2 bzw. auf die Arbeitsbreite b des Zerspanungsaggregates 1 abgestimmt sind. In der durch einen Endschalter festgelegten Endstellung 9′ der Schubplatte 9 verbleibt zwischen dem Messerrotor des Zerspanungsaggregates 1 und der Frontseite der Schubplatte 9 nur mehr ein ganz geringer Spalt s von etwa 1 mm Breite.

Oberhalb des Rinnentroges 5 ist ein Beladungsmagazin 13 an­ geordnet, das im wesentlichen aus zwei einen V-förmigen Bo­ den bildenden, schwenkbaren Entladeklappen 14 sowie aus zwei Stirnwänden 15 und 16 besteht. Die vordere Stirnwand 15 weist von dem Zerspanungsaggregat 1 einen axialen Ab­ stand c auf. Zur Betätigung der Entladeklappen 14 dient je eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 17. Das Füllen des Beladungsmagazins 13 besorgt ein Querförderer 18. Die nutzbare axiale Länge L des Beladungsmagazins 13 ent­ spricht der maximal zulässigen Ladebreite von Transport­ fahrzeugen, beträgt also etwa 2,60 m.

Unmittelbar vor dem Zerspanungsaggregat 1 sind hydraulisch betätigte Niederhalter 19 angeordnet. Eine Lichtschranke 20 sorgt bei Überladung des Rinnentroges 5 für sofortiges Ab­ schalten der gesamten Anlage.

Die beschriebene Beschickvorrichtung arbeitet wie folgt:

Die vom Querförderer 18 in das Beladungsmagazin 13 geför­ derten Hölzer 21 bilden dort infolge des V-förmigen Quer­ schnittsprofils einen kompakten Holzstapel 22, wobei sie zugleich in Längsrichtung, gegebenenfalls unter Mitwirkung des Bedienungspersonals, ausgerichtet werden. Durch schlag­ artiges Öffnen der Entleerungsklappen 14 fällt dann dieser kompakte, zerspanungsgerecht ausgerichtete Holzstapel 22 in den Rinnentrog 5. Dort formieren sich die Hölzer 21 un­ ter Beibehaltung ihrer Ausrichtung zu einem den Querschnitt des Rinnentroges 5 ausfüllenden Holzstapel 22′. Dieser wird nun abschnittsweise von der Schubplatte 9 in den Zerspa­ nungsraum 2 des Zerspanungsaggregates 1 geschoben.

Die Länge des ersten Beschickungshubes a ₀ setzt sich zusam­ men aus der Arbeitsbreite b des Zerspanungsaggregates 1 und aus dessen Entfernung c von der vorderen Stirnwand 15 des Beladungsmagazins 13. Der erste Beschickungshub a ₀ ist be­ endet, sobald das längste der geringfügig unterschiedlich langen Hölzer 21 an der rückwärtigen Wand des Zerspanungs­ raumes 2 anstößt. Da während des ersten Beschickungshubes a ₀ nach und nach sämtliche Hölzer 21 mit ihren hinteren Stirnflächen an der Schubplatte 9 zur Anlage kommen, wird der Holzstapel 22′ in seinem hinteren Bereich egalisiert. Die Egalisierung im vorderen Bereich geschieht dann an­ schließend beim ersten Zerspanungstakt, der zugleich einen Egalisierschnitt bewirkt.

Nunmehr weisen sämtliche Hölzer 21 eine einheitliche Rest­ länge L ₁ auf, die jetzt in gleich lange Beschickungsab­ schnitte a ₁, a ₂ . . . a _n unterteilt wird, deren Länge der For­ derung genügen muß, daß der letzte Abschnitt a _n des Holz­ stapels 22′ im Zerspanungsraum 2 noch sicher von den An­ drückelementen 3 erfaßt wird. Diese Unterteilung der Rest­ länge L ₁ in die gleich langen Beschickungsabschnitte wird von einem oder mehreren Schaltern besorgt, deren gleich lange Schaltintervalle entsprechend dem Verhältnis der Restlänge L ₁ zur Arbeitsbreite b des Messerrotors einstell­ bar bzw. programmierbar sind.

Beim letzten Beschickungstakt a _n wird die Schubplatte 9 von einem Endschalter in ihrer Endstellung 9′ gestoppt, in der sie nur mehr durch einen kleinen Spalt s von etwa 1 mm von dem Messerrotor entfernt ist. Während des letzten Zerspa­ nungstaktes sind die Niederhalter 19 außer Funktion.

Da während der Zerspanung des im Rinnentrog 5 befindlichen Holzstapels 22′ das Beladungsmagazin 13 wieder mit Höl­ zern 21 gefüllt wird, kann der Rinnentrog 5, sobald die Schubplatte 9 im Schnellgang in ihre Ausgangslage zurück­ gefahren ist, sofort wieder beladen werden.

Claims (13)

1. Verfahren zum Beschicken von Zerspanern mit Stückholz von annähernd gleicher Länge, das im Stapel taktweise längs eines Vorschubtraktes in den Zerspanungsraum eines quer dazu verfahrbaren Zerspanungsaggregates gefördert und darin während der Zerspanung festgehal­ ten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung des Vorschubtraktes in Form eines kompakten, axial ausgerichteten Holzstapels erfolgt, daß der Vorschubimpuls auf sämtliche Hölzer des Stapels un­ mittelbar und gleichmäßig wirkt, daß der taktweise Vorschub des Holzstapels in gleich lange, auf die Arbeitsbreite des Zerspanungsaggregates abgestimmte Abschnitte aufgeteilt ist und daß während der Zerspa­ nung eines Holzstapels der Stapel für die nächste Be­ ladung kompaktiert und ausgerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladung des Vorschubtraktes im freien Fall des kompakten, ausgerichteten Holzstapels erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aufteilung des taktweisen Vorschubes in gleich lange Abschnitte erst nach dem ersten, die Höl­ zer an ihren Stirnflächen egalisierenden Zerspanungs­ takt vorgenommen wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einer vor dem Zerspanungsaggregat angeordneten und in dessen Zer­ spanungsraum mündenden Förderrinne mit taktweisem Holzzvorschub, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der als Rinnentrog (5) ausgebildeten Förderrinne ein Beladungsmagazin (13) angeordnet ist, dessen axiale Erstreckung (L) zumindest der Länge des Stückholzes entspricht und das mit schwenkbaren, einen V-förmigen Boden bildenden Entleerungsklappen (14) versehen ist und daß im Rinnentrog (5) eine Schubplatte (9) längs verschiebbar ist, deren taktweise Vorschubbewegung zur Erzielung gleich langer, auf die Arbeitsbreite (b) des Zerspanungsaggregates (1) abgestimmter Abschnitte (a ₁, a ₂ . . . a _n ) steuerbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein den taktweisen Vorschub der Schub­ platte (9) steuernder Schalter vorgesehen ist, dessen einstell- oder programmierbare Schaltintervalle den untereinander gleich langen Vorschubabschnitten (a ₁, a ₂ . . . a _n ) entsprechen, wobei ein Endschalter die Schub­ platte in ihrer Endstellung (9′) anhält, in der zwi­ schen ihrer Stirnfläche und der des Messerrotors nur mehr ein Spalt (s) von etwa 1 mm verbleibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt des Rinnentroges (5) dem des geöffneten Zerspanungsraumes (2) entspricht, wo­ bei seine Seitenwände (7, 8) entsprechend dem Radius des Messerrotors konvex bzw. konkav gekrümmt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der Ent­ leerungsklappen (14) eben sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Entleerungs­ klappen (14) im Querschnitt konkav gekrümmt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungsklappen (14) mit einem rasch wirkenden Betätigungsmechanismus (17) ver­ sehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der rasch wirkende Betätigungsmechanismus für die Entleerungsklappen (14) aus Zylinder-Kolben-Einhei­ ten (17) bestehen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Beladungsmagazins (13) ein Querförderer (18) ausmündet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Rinnentrog (5) zwischen dem Beladungsmagazin (13) und dem Zerspanungsaggregat (1) Niederhalter (19) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand des Rinnentroges (5) im Bereich der Niederhalter (19) eine Lichtschranke (20) vorgesehen ist.