EP4696475A2 - Holzbearbeitungsvorrichtung, holzbearbeitungsanlage und verfahren - Google Patents

Holzbearbeitungsvorrichtung, holzbearbeitungsanlage und verfahren

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Publication number
EP4696475A2
EP4696475A2 EP25217545.0A EP25217545A EP4696475A2 EP 4696475 A2 EP4696475 A2 EP 4696475A2 EP 25217545 A EP25217545 A EP 25217545A EP 4696475 A2 EP4696475 A2 EP 4696475A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
woodworking
round timber
portal
saw
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP25217545.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4696475A3 (de
Inventor
Leonhard UNTERRAINER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Holzbau Unterrainer GmbH
Maschinenbau Unterlechner GmbH
Original Assignee
Holzbau Unterrainer GmbH
Maschinenbau Unterlechner 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 Unterlechner GmbH filed Critical Holzbau Unterrainer GmbH
Publication of EP4696475A2 publication Critical patent/EP4696475A2/de
Publication of EP4696475A3 publication Critical patent/EP4696475A3/de
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • B27B29/04—Trunk or log carriages with gripping means which do not pass the saw blade(s), specially for gang saws; Arrangement of gripping accessories thereon
    • 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 woodworking device for processing round timber aligned along a longitudinal direction of the woodworking device, comprising a machine frame, a processing portal mounted on the machine frame so as to be movable at least in the longitudinal direction, and a holding device arranged on the machine frame for holding the round timber on the machine frame.
  • the present invention also relates to a woodworking system with such a woodworking device and a method for processing round timber.
  • Wood has been used as a material for manufacturing objects in a wide variety of ways since time immemorial.
  • the processing of wood has constantly evolved.
  • trees are felled with large machines and immediately processed into logs.
  • These logs are then delivered by truck to sawmills, where the desired boards are produced from the logs through debarking, edging, cutting, and splitting.
  • Such sawmills typically employ large machines, each performing one of these processing steps.
  • Such sawmills have several major disadvantages: They require a large amount of space because large quantities of wood must be stored after each processing step. Transportation costs are high, as the processed wood must be moved between the individual stations. Staffing requirements are high, as many different machines and transport vehicles must be operated separately. Finally, recent months have shown that sawmills hold a near-monopoly and can therefore arbitrarily dictate the price of sawn boards in the event of raw material shortages. This results in incalculable price risks for timber construction companies and end consumers.
  • the object of the present invention is therefore to create an improved woodworking device.
  • the disadvantages mentioned above are to be eliminated.
  • the woodworking device should be space-saving, to enable the efficient, fast and, if possible, independent production of cut wooden boards from sawmills.
  • the woodworking device comprises an edging device arranged on the processing portal for edging the round timber, wherein the edging device has at least one milling head. Furthermore, the woodworking device comprises a cutting device arranged on the processing portal for cutting the round timber, wherein the cutting device has at least one saw, in particular a horizontally oriented saw. Finally, the woodworking device comprises a splitting device arranged on the processing portal for splitting the round timber, wherein the splitting device has at least one saw, in particular a vertically oriented saw.
  • the woodworking machine therefore has a processing portal, on which the edging device, the cutting device, and the splitting device are arranged.
  • the processed wood no longer needs to be laboriously transported back and forth between the individual processing stations and stored temporarily; instead, at least three processing steps can be carried out in a single processing portal.
  • the log remains clamped to the same machine frame via the holding device throughout, while the edging, cutting and splitting of the entire log into individual wooden boards is carried out completely.
  • the present invention provides a largely automated and labor-saving manufacturing method for wooden boards directly from round timber.
  • the holding device may have at least two holding jaws, wherein the holding jaws engage substantially centrally on opposite end faces of the round timber in a holding position.
  • At least one milling head of the trimming device is rotatably mounted on the machining portal and - preferably perpendicular to the longitudinal direction - linearly displaceable.
  • the sorting plant is provided with a first transport device for transporting wooden boards cut from the round timber.
  • processing portal and the devices arranged on the processing portal, edging device, cutting device, splitting device and holding device are movable and operable depending on the round timber cutting pattern corresponding to the detected diameter or dimension.
  • a first scanning device for scanning the round timber is preferably provided.
  • the first scanning device is designed to detect the dimensions of the round timber.
  • this first scanning device detects the (minimum) diameter of the round timber.
  • the length of the round timber can also be detected.
  • the holding device has at least two holding jaws, wherein the holding jaws engage substantially centrally on opposite end faces of the round timber 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 relative to the machine frame is carried out.
  • machining portal is stationary and the machine frame moves relative to the machining portal.
  • machine frame moves relative to the machining portal.
  • guide rails are arranged on the machine frame, with the machining portal being mounted on the guide rails via rollers.
  • the guide rails run straight and parallel to the longitudinal direction of the woodworking device.
  • horizontal refers to the installed state of the woodworking jig when the log is horizontally oriented during processing (and thus the longitudinal direction of the woodworking jig is aligned). If the woodworking jig is tilted or even vertically oriented during processing, the meaning of these terms changes accordingly.
  • the edging device should be designed to allow for simple and quick edging of the round timber.
  • the at least one milling head is mounted on the machining portal so that it can be rotatably and – preferably perpendicular to the longitudinal direction – linearly displaced.
  • At least one milling head is mounted on the machining portal so as to be linearly displaceable in the horizontal direction.
  • the holding device is mounted so as to be linearly displaceable in the vertical direction relative to the machining portal and its trimming device.
  • the trimming device has a drive motor arranged on the machining portal for at least one milling head of the trimming device.
  • the trimming device has at least three milling heads rotatable about a vertical axis of rotation.
  • each milling head is assigned its own drive motor.
  • four milling heads can be provided. Specifically, two of the four milling heads can be arranged longitudinally in front of the cutting device, and two of the four milling heads can be arranged longitudinally behind the cutting device. With the two milling heads arranged on each side, it is possible – as with the splitting device – to carry out edging (from both sides of a wooden board), depending on the direction of movement.
  • the cutting device should be designed to allow cutting of the round timber.
  • the at least one horizontally oriented saw of the cutting device is mounted on the processing portal so as to be linearly displaceable, preferably in the vertical direction.
  • the holding device can be mounted so as to be linearly displaceable, preferably in the vertical direction, relative to the processing portal and its cutting device. This allows the different layers to be cut out of the round timber.
  • At least one horizontally oriented saw of the cutting device is designed in the form of a circular saw or a band saw.
  • the saw of the cutting device is designed as a band saw, it is preferably provided that this band saw has two cutting areas (aligned perpendicular to the longitudinal axis) on both opposite longitudinal sides of the saw blade.
  • this band saw has two cutting areas (aligned perpendicular to the longitudinal axis) on both opposite longitudinal sides of the saw blade.
  • the cutting device can be designed with two horizontally oriented circular saws arranged one behind the other in the longitudinal direction, with the two horizontally oriented circular saws positioned offset to each other when viewed perpendicular to the longitudinal direction.
  • two circular saws it is possible to cut the log from both sides simultaneously. Therefore, very large circular saws are not required; it is sufficient for the radius of the circular saw to be larger than the maximum radius of the log being processed.
  • the cutting device has a drive motor arranged on the machining portal for at least one saw of the cutting device.
  • the splitting device should be designed to allow for simple and quick splitting of the logs.
  • the at least one vertically oriented saw is mounted on the processing portal so that it can be rotated and, preferably, linearly displaced in the horizontal direction.
  • the at least one vertically oriented 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 to be produced.
  • the splitting device has a drive motor arranged on the machining portal for at least one saw of the splitting device.
  • the splitting device has two vertically oriented saws arranged one behind the other in the longitudinal direction, with the two vertically oriented saws being offset side by side when viewed transversely to the longitudinal direction. This allows the log to be split into three adjacent wooden boards.
  • one of the two vertically oriented saws of the splitting device is arranged longitudinally in front of the cutting device and the other of the two vertically oriented saws of the splitting device is arranged longitudinally behind the cutting device.
  • splitting device positioned in front of the cutting device in the direction of movement of the processing portal, to split the log before cutting.
  • the processing portal moves in the opposite direction, at which point the other of the two vertically oriented saws is positioned in front of the cutting device in the direction of movement and splits the log.
  • a sorting system for sorting the wooden boards is particularly preferred.
  • the sorting system has a first, preferably stationary, transport device for transporting wooden boards cut from the round timber.
  • the first transport device can, in principle, have a gripper, preferably in the form of pincers.
  • the first transport device is designed as a handling robot, preferably equipped with a vacuum suction cup.
  • a housing, preferably lockable, for the machine frame including the machining portal is preferably provided.
  • the first transport device is also preferably arranged within the housing.
  • the sorting system includes a second, preferably mobile, transport device for transporting, sorting, and stacking the wooden boards. This allows the wooden boards to be immediately and correctly assigned to a stack with boards of (virtually) identical size.
  • the sorting system has a second scanning device for scanning the wooden boards cut from the round timber.
  • the second scanning device should be able to record the dimensions of the wooden boards and/or the board qualities.
  • the holding device has at least two clamping elements, separate from the holding jaws, for holding the round timber via its outer surfaces.
  • control or regulating unit is provided to control or regulate the woodworking device.
  • This control or regulating unit can be connected to an operating device or be an integral part of such an operating device, so that an operator can control the woodworking device via a corresponding control program and operating menu. It can be operated and controlled.
  • an operating device can have a screen and a keyboard, preferably a touchscreen.
  • log cutting patterns are stored in the memory of the control unit, with each log cutting pattern corresponding to a specific diameter of the log detected by the first scanning device. This makes it possible to ideally match the log cutting pattern to the actual dimensions of the log in question.
  • the log cutting pattern should be designed or selected in such a way as to minimize waste and ensure the highest possible quality of the individual boards. An entire library of different log cutting patterns can be stored.
  • the machining portal and the devices arranged on the machining portal are movable and operable depending on the log cutting pattern corresponding to the detected diameter.
  • Protection is also sought for a woodworking plant with a woodworking device according to the invention.
  • the wood processing plant in addition to the wood processing equipment, includes a feed area for supplying round timber and/or a debarking device for debarking the supplied round timber and/or a chip drying device and/or a chip compaction device and/or a chip container and/or a storage area for stacked boards.
  • a feed area for supplying round timber and/or a debarking device for debarking the supplied round timber and/or a chip drying device and/or a chip compaction device and/or a chip container and/or a storage area for stacked boards.
  • a debarking device for debarking the supplied round timber and/or a chip drying device and/or a chip compaction device and/or a chip container and/or a storage area for stacked boards.
  • further stations and devices may also be included.
  • debark the log 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 log via the holding jaws gripping the end faces, and after the log has been completely edged, the holding device is repositioned so that it holds the log by at least two gripping elements separate from the holding jaws, holding it against its outer surfaces. This allows the entire main product to be cut in a single pass.
  • FIG. 1 A schematic diagram of a wood processing plant 18 is shown.
  • a wood processing plant 18 can be set up on the premises of a carpentry business, meaning it can be located practically anywhere.
  • a preferred location – especially to minimize transport distances – is, for example, in the immediate vicinity of a production hall for prefabricated wood components (wooden walls, etc.).
  • Such a wood processing plant 18 requires a footprint of only about 500 m2 , while achieving an annual output of approximately 25,000 cubic meters (in single-shift operation).
  • conventional sawmills require a footprint of approximately 20,000 m2 for an output of roughly the same quantity.
  • the arrangement of the individual stations is arbitrary in itself, as long as an efficient way of working is possible and should be adapted to the available space.
  • the woodworking device 1 is the essential component or station.
  • Fig. 2 This woodworking device 1 is shown schematically in a side view.
  • the left section again shows the feed area 19 for round timber H.
  • This can be designed like a known feed area 19, for example with rollers.
  • the woodworking device 1 has a housing 13, preferably lockable, for the machine frame 2 including the processing portal 3. Before the log H is held in the processing portal 3, it can pass through a first scanning device 8 to scan the log H. The dimensions M H of the log H can be recorded with this first scanning device 8.
  • the woodworking device 1 has a holding device 4, an edging device 5, a cutting device 6 and a splitting device 7, these devices will be discussed in detail later.
  • the woodworking device 1 includes a sorting system 10 for sorting the wooden boards B cut from the log H.
  • This sorting system 10 has a first transport device 11 (for example in the form of a handling robot with vacuum suction cups) for transporting wooden boards B cut from the log H.
  • the woodworking device 1, preferably its sorting unit 10, can have a second scanning device 9 for scanning the wooden boards B cut from the round log H. With this second scanning device 9, the dimensions M B of the wooden boards B and/or the board qualities can be recorded.
  • the sorting system 10 can also include 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 stack of boards P in a storage area 24.
  • a control unit 17 is also provided for controlling the woodworking device 1.
  • a multitude of log cutting patterns H ⁇ sub>cut ⁇ /sub> are stored in a memory of the control unit 17, each log cutting pattern H ⁇ sub> cut ⁇ /sub> corresponding to a specific diameter or dimension M ⁇ sub> H ⁇ /sub> of the log H as detected by the first scanning device 8.
  • the control unit 17 is connected to the scanning device 8 via a signal connection. Depending on the configuration, the remaining components of the woodworking device 1 can also be controlled or regulated via the control unit 17.
  • FIGs. 3 to 14 A log H is shown in a three-dimensional, obliquely frontal view. 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 edging 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 log cutting pattern H ⁇ sub> cut ⁇ /sub> is schematically drawn into the log H, which is digitally fitted to the log H based on a previously recorded measurement of the log's dimensions M ⁇ sub>H ⁇ /sub>.
  • the Figs. 3 to 14 only a kind of preliminary visualization of the shape in which the individual wooden boards B are to be cut out of the round timber H, which is still in one piece.
  • Fig. 3 The first step of the machining process now takes place.
  • the devices mounted on the machining portal 3 (not shown) – the edging device 5, the cutting device 6, and the splitting device 7 – are moved longitudinally L along the machine frame 2 (not shown). This movement occurs from back to front, but can of course also be reversed.
  • the two milling heads 5.1 and 5.2 mill off the top section of the log H. This flattens the debarked tree.
  • Fig. 4 The first step is already complete and the "top layer" has been completely milled away. Now, in the second step, the machining portal 3, along with the fixtures 5, 6 and 7 attached to it, moves back again.
  • the milling heads 5.1 and 5.2 move away from each other, or rather, each moves perpendicular to the longitudinal axis L relative to the machining portal 3.
  • the milling heads 5.3 and 5.4 perform the opposite movement relative to each other. This is possible because at least one milling head 5.1, 5.2, 5.3 and/or 5.4 of the trimming device 5 is rotatably mounted on the machining portal 3 and is linearly displaceable – at least in the horizontal direction perpendicular to the longitudinal direction L.
  • the height and horizontal adjustment of the individual processing elements is carried out by the control unit 17 depending on the specified round timber 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 top wooden board B is separated from the remaining round timber H and can be picked up and transported further by the first transport device 11 of the sorting system 10, which is not shown here.
  • the machining elements are adjusted in the vertical and horizontal directions:
  • the milling heads 5.1 and 5.2 are moved horizontally towards each other, the milling heads 5.3 and 5.4 are moved apart, and the vertically aligned saw 7.2 of the splitting device 7 is moved linearly in the horizontal direction.
  • the two wooden boards B are again picked up by the first transport device 11 and transported for further processing.
  • the Fig. 9 is identical to Fig. 8 .
  • Fig. 10 will be - just like in Fig. 7 - the top wooden board B was cut out of the round log H.
  • Fig. 11 essentially corresponds to the Fig. 5 , in this case, when moving backwards, the cutting of the two wooden boards B is carried out via the vertical saw 7.1 and the milling heads 5.3 and 5.4.
  • the log H is moved another 90° to the right via the holding device 4.
  • the top side of the log H is then planed by the milling heads 5.1 and 5.2.
  • the round timber H is held by the at least two (not shown here) holding jaws 4.1 and 4.2 of the holding device 4, wherein the holding jaws 4.1 and 4.2, in a holding position, engage essentially centrally on opposite end faces S of the round timber H.
  • the gripping is changed such that at least two clamping elements 4.3 and 4.4, separate from the holding jaws 4.1 and 4.2, hold the round timber H over lateral surfaces J.
  • FIG. 15 is shown in a top view and in Fig. 16 in a longitudinal section.
  • the log H is loaded, for example, from a truck (timber transporter) onto the infeed area 19. From there, the log H rolls to the debarking device 20.
  • the debarking process itself is not described in detail here, as this is a process known to those skilled in the art.
  • the debarking can be carried out and/or monitored by an operator.
  • the debarked logs H can then be individually scanned by the first scanning device 8.
  • Fig. 17 In a three-dimensional oblique view, most of the components of the woodworking device 1 are visible.
  • the machine frame 2 is aligned along the longitudinal direction L.
  • a guide device 14 for feeding the round timber H is arranged on the machine frame 2.
  • the guide device 14 has two horizontal supports 15, which are oriented essentially perpendicular to the longitudinal axis L.
  • Guide pieces 16, preferably V-shaped, are movably mounted on the supports 15. (Preferably, the guide pieces 16 are mounted so as to be linearly movable in the horizontal direction perpendicular to the longitudinal direction L along the supports 15.)
  • Fig. 17 It is evident that a (partially already processed) round timber H rests on these two guide pieces 16 and has already been moved towards the machine frame 2 by the guide pieces 16.
  • a holding device 4 for holding the round log H is arranged on the machine frame 2.
  • the holding device 4 has at least two holding jaws 4.1, 4.2, wherein the holding jaws 4.1, 4.2, in a holding position, engage substantially centrally on opposite end faces S of the round log H.
  • the two holding jaws 4.1 and 4.2 are each part of a so-called tailstock.
  • a tailstock serves to support long workpieces (in this case, the round timber H) by means of a center point that engages the end face of the workpiece.
  • a tailstock center point forms a holding jaw 4.1 or 4.2.
  • a tailstock has a vertical guide rail 4.5 arranged on the machine frame 2, on which a support 4.6 is mounted so as to be movable in the vertical direction.
  • the centering point, together with the holding jaw 4.1 or 4.2, is mounted so as to be movable on the support 4.6. Specifically, this centering point can be moved relative to the support 4.6 in the longitudinal direction L.
  • the centering points of the two tailstocks, together with their holding jaws 4.1 and 4.2 can move towards and away from each other. This allows the holding device 4 to hold round logs H of different lengths (a greater distance between the holding jaws 4.1 and 4.2 for longer round logs H; a smaller distance for shorter round logs H).
  • 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 machining portal 3 is mounted on the machine frame 2 so as to be movable 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.
  • Travel rails 2.1 are arranged on the machine frame 2.
  • the machining portal 3 can, for example, be mounted on rollers on the travel rails 2.1 so that it can be moved.
  • the cutting device 6 for cutting the round timber H is arranged on the portal part 3.1, wherein the cutting device 6 has 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 timber H is arranged on portal part 3.1.
  • portal part 3.1 In the Fig. 17 However, in the oblique view shown, its essential components are obscured by portal part 3.1.
  • the edging device 5 for edging the round timber H is arranged on the portal part 3.2.
  • this edging 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 for debarking the round log H already clamped on the holding device 4 can be movably mounted directly on the machine frame 2.
  • Fig. 17 also already shown essential components of the sorting system 10, for example the first transport device 11 in the form of a handling robot equipped with a vacuum suction cup.
  • Figure 1 shows a side view of the woodworking device 1 including the sorting system 10. It is clearly visible that the portal section 3.1 of the machining portal 3 is mounted on the guide 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 oriented saw 7.1, which is driven by the drive motor 7.3.
  • the milling heads 5.1, 5.2 and 5.3 of the edging device 5 are also visible.
  • the debarking device 20 is also shown.
  • the support 4.6 for a tailstock is arranged on the machine frame 2. Furthermore, the bearing 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 as to be rotatable 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 log H.
  • the scanning device 9 is mounted to move along the longitudinal rail 9.1 in the direction L.
  • a cut wooden board B is placed from the first transport device 11 onto the evaluation platform 25.
  • the scanning device 9 then moves along the The conveyor rail 9.1 scans the wooden board B placed on it.
  • the wooden board B is sorted into the sorting box 26.
  • corresponding conveyor belts 25.1 and 26.1 are arranged at the assessment platform 25 and also in the sorting box 26. After the category has been detected, the assessment platform 25 first moves vertically 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 horizontally into the corresponding position in the sorting box. As soon as a layer of wooden boards B is full, these wooden boards B can be transported via the layer conveyor belt 27 into the slat magazine 28.
  • Fig. 18 and Fig. 17 The components of the sorting system are in Fig. 18 and Fig. 17 They are all drawn in the same way and are sometimes relatively easy to see.
  • Fig. 19 This is a view from a rear oblique angle. Most of the components of the woodworking device 1 are again visible, with the same reference numerals denoting the same parts, units, or components.
  • the second transport device 12 (handling robot) is also shown, which can be moved along the base 12.1 in the longitudinal direction L. With this second transport device 12, the wooden boards B can be assembled into individual stacks of boards P, which can then be transported further by trucks or other means of transport.
  • FIG. 20 Figure 1 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 to edge the log H with the edging device 5.
  • Fig. 21 The woodworking device 1 is shown before the start of this edging process.
  • the holding device 4 and its holding jaws 4.1 and 4.2 move the round log H upwards along the guide rails 4.6 via the supports 4.5. This means the round log H no longer rests in the V-shaped guide pieces 16 and can therefore be rotated by turning the holding jaws 4.1 and 4.2 (for example, by 90°).
  • FIG. 23 The portal part 3.1 also moves along the machine frame 2, so that a wooden board B is cut from the round timber H by the cutting device 6.
  • Fig. 24 The log H is no longer held between the holding jaws 4.1 and 4.2. Instead, the log H is held by two clamping elements 4.3 and 4.4, separate from the holding jaws 4.1 and 4.2, via cylindrical surfaces J. These clamping elements 4.3 and 4.4 each have clamping jaws that can be moved towards each other to grip and hold a pre-trimmed cylindrical surface J from the rear and front sides. The entire clamping elements 4.3 and 4.4 can, in turn, be moved vertically along the guide rails 4.7.
  • FIG. 25 Another top view of the entire woodworking device 1 including sorting system 10.

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Abstract

Holzbearbeitungsvorrichtung (1), Holzbearbeitungsanlage und Verfahren 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 Schneidevorrichtung (6) zum Schneiden des Rundholzes (H), wobei die Schneidevorrichtung (6) zumindest eine 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 Säge (7.1, 7.2) aufweist, wobei eine am Bearbeitungsportal (3) angeordnete Besäumvorrichtung (5) zum Besäumen des Rundholzes (H), wobei die Besäumvorrichtung (5) zumindest einen Fräskopf (5.1, 5.2, 5.3, 5,4) 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, insbesondere horizontal ausgerichtete, Säge aufweist. Schließlich weist die Holzbearbeitungsvorrichtung eine am Bearbeitungsportal angeordnete Spaltvorrichtung zum Spalten des Rundholzes auf, wobei die Spaltvorrichtung zumindest eine, insbesondere 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.
  • Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung zumindest zwei Haltebacken aufweist, wobei die Haltebacken in einer Haltestellung im Wesentlichen zentral an gegenüberliegenden Stirnseiten des Rundholzes angreifen.
  • Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der zumindest eine Fräskopf der Besäumvorrichtung drehbar und - vorzugsweise rechtwinkelig zur Längsrichtung - linear verschiebbar am Bearbeitungsportal gelagert ist.
  • Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Sortieranlage eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren von vom Rundholz heruntergeschnittenen Holzbrettern aufweist.
  • Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Bearbeitungsportal und die am Bearbeitungsportal angeordneten Vorrichtungen Besäumvorrichtung, Schneidevorrichtung, Spaltvorrichtung und Haltevorrichtung in Abhängigkeit des dem erfassten Durchmesser oder Maß entsprechenden Rundholz-Schnittbilds bewegbar und betreibbar sind.
  • 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 13 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, insbesondere horizontal ausgerichtete, Säge aufweist, (gegebenenfalls 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, insbesondere vertikal ausgerichtete, Säge aufweist, (gegebenenfalls 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 Maschinenrahmen 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 Hcut 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
    3.1
    Portalteil
    3.2
    Portalteil
    4
    Haltevorrichtung
    4.1
    Haltebacke
    4.2
    Haltebacke
    4.3
    Klemmelemente
    4.4
    Klemmelemente
    4.5
    Verfahrschiene
    4.6
    Träger
    4.7
    Verfahrschienen
    5
    Besäumvorrichtung
    5.1
    Fräskopf
    5.2
    Fräskopf
    5.3
    Fräskopf
    5.4
    Fräskopf
    5.5
    Antriebsmotor
    5.6
    Antriebsmotor
    5.7
    Antriebsmotor
    6
    Schneidevorrichtung
    6.1
    Säge in Form einer Kreissäge
    6.2
    Säge in Form einer Kreissäge
    6.3
    Säge in Form einer Bandsäge
    6.4
    Antriebsmotor
    7
    Spaltvorrichtung
    7.1
    Säge
    7.2
    Säge
    7.3
    Antriebsmotor
    8
    erste Scanvorrichtung
    9
    zweite Scanvorrichtung
    9.1
    Verfahrschiene
    10
    Sortieranlage
    11
    erste Transportvorrichtung
    11.1
    Sockel
    12
    zweite Transportvorrichtung
    12.1
    Sockel
    13
    Gehäuse
    14
    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
    Hcut
    Rundholz-Schnittbilder
    P
    Brettstapel
    D
    Bediener
    K1, K2
    Kategorie der Sortierbox

Claims (15)

  1. 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 Schneidevorrichtung (6) zum Schneiden des Rundholzes (H), wobei die Schneidevorrichtung (6) zumindest eine 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 Säge (7.1, 7.2) aufweist,
    - gekennzeichnet durch eine am Bearbeitungsportal (3) angeordnete Besäumvorrichtung (5) zum Besäumen des Rundholzes (H), wobei die Besäumvorrichtung (5) zumindest einen Fräskopf (5.1, 5.2, 5.3, 5,4) aufweist.
  2. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Säge (6.1, 6.2) der Schneidevorrichtung (6) horizontal ausgerichtet ist.
  3. Holzbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Säge (7.1, 7.2) der Spaltvorrichtung (7) vertikal ausgerichtet ist.
  4. Holzbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Scanvorrichtung (8) zum Scannen des Rundholzes (H) vorgesehen ist.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sortieranlage (10) zum Sortieren der vom Rundholz (H) heruntergeschnittenen Holzbretter (B) vorgesehen ist.
  8. 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.
  9. 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, wobei mit der zweiten Scanvorrichtung (9) die Maße (MB) der Holzbretter (B) und/oder die Brettqualitäten erfassbar sind.
  10. 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.
  11. Holzbearbeitungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- oder Regeleinheit (17) zum Steuern oder Regeln der Holzbearbeitungsvorrichtung (1) vorgesehen ist, wobei 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 (MH) des Rundholzes (H) entspricht.
  12. Holzbearbeitungsanlage (18) mit einer Holzbearbeitungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 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.
  13. 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:
    - Schneiden des Rundholzes (H) durch eine am Bearbeitungsportal (3) angeordnete Schneidevorrichtung (6), wobei die Schneidevorrichtung (6) zumindest eine 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 Säge (7.1, 7.2) aufweist,
    - 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.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Säge (6.1, 6.2) der Schneidevorrichtung (6) horizontal ausgerichtet ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Säge (7.1, 7.2) der Spaltvorrichtung (7) vertikal ausgerichtet ist.
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