Säge- und Zerspanungseinrichtung für Holzstämme

Die Erfindung betrifft eine Säge- und Zerspanungseinrich¬ tung für Holzstämme, mit mindestens einem Messerkopf als Zerspanungswerkzeug zur Erzeugung von Hackschnitzeln und mindestens einem gleichachsig und im Abstand dazu ange- ordneten, mit einer Sägewelle verbundenen Kreissägeblatt zum Absägen mindestens eines Seitenbrettes.

Bei der Verarbeitung von Rundholzstammen zu Nutzholz, wie Brettern und Kantholz ist es bekannt, im sogenannten Pro- filzerspanungsverfahren die außenliegenden Holzteile, die als Schwarten anfallen würden, mittels Messerköpfen zu Hackschnitzeln zu zerspanen, die beispielsweise für die Spanplattenherstellung oder für die Zelluloseherstellung geeignet sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Gattung (DE-OS 29 47 190) sind zwei gegenüberliegende Messerköpfe und mehrere dazwischenliegende Kreissäge-

blätter auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Hierbei tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß die Messerköpfe zur Erzielung von Hackschnitzeln ausreichender Faserlänge mit einer verhältnismäßig niedrigen Drehzahl angetrieben werden müssen, während für den Antrieb der Kreissägeblät¬ ter mit Rücksicht auf die geforderte Sägequalität eine ausreichend hohe Drehzahl erforderlich ist. Beide Anfor¬ derungen lassen sich bei der bekannten Vorrichtung- nicht gleichzeitig erfüllen, so daß im allgemeinen eine zu hohe Drehzahl der Messerköpfe und damit eine für den gewünsch¬ ten Zweck ungenügende Qualität der erzeugten Hackschnitzel in Kauf genommen werden müssen.

Außerdem sind bei der bekannten Vorrichtung die Kreissäge- blätter starr auf der gemeinsamen Antriebswelle angeordnet, so daß nur Bretter oder Kanthölzer gleichbleibender Breite erzeugt werden können. Eine Anpassung an unterschiedliche gewünschte Abmessungen ist nicht oder nur durch einen auf¬ wendigen Umbau der Vorrichtung möglich.

Es war bereits seit längerem bekannt (DE-OS 20 10 060),den Sägevorgang für die Erzeugung des oder der Seitenbretter zwar gleichzeitig, jedoch unabhängig von dem Zerspanungs¬ vorgang durchzuführen. Bei der bekannten Vorrichtung wer- den hierfür Bandsägen oder Gattersägen verwendet, die auch eine BreitenVerstellung ermöglichen. Die Vorschubgeschwin¬ digkeit der Holzstamme muß hierbei jedoch in Anpassung an die Anforderungen der Sägeblätter verhältnismäßig gering gewählt werden, was wiederum für den Zerspanungsvorgang nachteilig ist.

Die für die Haσkschnitzelerzeugung durch die Zerspanungs¬ werkzeuge mögliche, verhältnismäßig hohe Vorschubgeschwin-

digkeit der Holzstäm e, die auch aus Gründen hoher Arbeits¬ kapazität erwünscht ist, macht es erforderlich, das Absägen des Seitenbrettes bzw. der Seitenbretter mittels schnell¬ laufender Kreissägen durchzuführen, die üblicherweise in größerem Abstand zu den Zerspanungswerkzeugen in Vorschub¬ richtung der Holzstämme angeordnet sind, beispielsweise paarweise übereinander und versetzt zueinander angeordnete Doppelkreissägen. Bei dieser Anordnung lassen sich bei hoher Vorschubgeschwindigkeit der Holzstämme die Drehzah- len der Messerköpfe und der Kreissägeblätter zwar jeweils optimal wählen, jedoch bedingt die räumliche Trennung der Messerköpfe und der Kreissägeblätter unvermeidbare ünge- nauigkeiten insbesondere für die Dicke des abzusägenden Seitenbrettes. Nur mit aufwendigen Führungsmaßnahmen kann sichergestellt werden, daß die durch die Kreissägeblätter gesägte Fläche des Seitenbretts ausreichend parallel zu der vorher durch den Messerkopf erzeugten ebenen Fläche ist (DE-OS 29 18 622) .

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Säge- und Zer¬ spanungseinrichtung der eingangs genannten Gattung so aus¬ zugestalten, daß bei jeweils optimalen Drehzahlen des Messerkopfes und des Kreissägeblattes in einfacher Weise eine Anpassung an unterschiedliche Dicken des abzusägen- den Seitenbrettes ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindüngsgemäß dadurch gelöst, daß der Messerkopf mit einer Hohlwelle verbunden ist, daß die Sägewelle in der Hohlwelle drehbar und axial verstellbar gelagert ist, und daß die Sägewelle mit einer Antriebs¬ einrichtung verbunden ist, die eine höhere Drehzahl als die der Hohlwelle liefert.

Durch den getrennten Antrieb der Sägewelle mit höherer Drehzahl als die der Hohlwelle des Messerkopfes kann für beide unterschiedlichen BearbeitungsVorgänge die jeweils optimale Drehzahl gewählt werden, so daß bei hoher Vor- Schubgeschwindigkeit des Holzstammes einerseits Hack¬ schnitzel mit ausreichend großer Faserlänge erzeugt und andererseits eine hohe Arbeitsgüte des Sägeschnitts er¬ reicht wird. Da der Zerspanungsvorgang, der auch die äuße¬ re ebene Fläche liefert, gleichzeitig und in räumlicher Nähe zu dem Sägevorgang erfolgt, ist sichergestellt, daß die beiden so erzeugten Seitenflächen des Seitenbrettes parallel und die Dicke des Seitenbrettes gleichbleibend sind.

Diese Bedingungen bleiben auch erhalten, wenn die Kreis¬ sägeblätter zur Veränderung der Dicke des Seitenbretts verstellt werden, was in sehr einfacher Weise durch eine axiale Verschiebung der Sägewelle in der Hohlwelle ermög¬ licht wird.

Wenn vorstehend als Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Einrichtung die Bearbeitung von Holzstämmen genannt wurde, so ist darunter die Bearbeitung von Rundholzstammen auf zwei gegenüberliegenden Seiten und ebenso die Bearbeitung von Modeln zu verstehen, die bereits zweiseitig angeflacht wurden und anschließend an den beiden anderen, einander gegenüberliegenden Seiten bearbeitet werden.

Es ist zwar bekannt (DE-PS 21 58 912), einen Messerkopf zum Profilzerspanen der Seitenfläche eines Holzstammes an einer Hohlwelle anzubringen, in der eine schnellerlaufende Sägewelle gelagert ist, die ein Kreissägeblatt trägt. Hier¬ bei liegt das Kreissägeblatt jedoch in der Stirnfläche des

Messerkopfes und dient nicht zum Absägen eines Seiten¬ brettes, sondern nur zum Schlichten der durch den Messer¬ kopf erzeugten Fläche. Eine axiale Verstellung des Kreis¬ sägeblattes ist nicht vorgesehen und wäre hierbei auch nicht sinnvoll.

Axial verstellbare, auf koaxial zueinander angeordneten Hohlwellen angeordnete Kreissägen sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt (US-PS 3 630 244) . Diese bekann- ten Vorrichtungen dienen jedoch nur der Querverstellung der Kreissägeblätter; sie weisen keine Messerköpfe als Zerspanungswerkzeuge auf. Die so verstellbaren Kreissäge¬ blätter werden von einem gemeinsamen Antrieb mit gleicher Drehzahl angetrieben.

Bei einer zum nicht vorveröffentlichten Stand der Technik gehörenden Vorrichtung (Europäische Patentanmeldung 01 06 907) sind ebenfalls mehrere Kreissägeblätter axial verstellbar angeordnet. Hierbei ist jedoch ebenfalls kein achsgleicher Messerkopf vorhanden, der die äußeren Stamm¬ abschnitte zerspant. Alle Kreissägen werden mit gleicher Drehzahl angetrieben.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Flugkreisdurchmesser des Kreissägeblattes höch¬ stens um die zweifache Hackschnitzellänge kleiner als der Flugkreismesser der dem Kreissägeblatt nächstliegenden Schneidenkanten des Messerkopfes ist. Dadurch wird er¬ reicht, daß am Ende des Holzstammes der Zerspanungsvor- gang des Messerkopfes beendet ist, bevor der Sägevorgang beendet ist.

Um einen einfachen und besonders kompakten Aufbau zu er¬ reichen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Hohl-

welle und die Säge elle mit einem gemeinsamen Antriebs¬ motor über zwei Getriebezüge mit unterschiedlichem Über¬ setzungsverhältnis verbunden sind.

An der dem Kreissägeblatt zugekehrten Stirnseite des Mes¬ serkopfes kann ein weiteres Kreissägeblatt befestigt sein, das in an sich bekannter Weise die Außenfläche des Seiten¬ brettes schlichtet und Unebenheiten und Einrisse durch den Zerspanungsvorgang vermeidet.

Zur Bearbeitung gegenüberliegender Seiten eines Holzstammes kann auf jeder Seite jeweils ein Messerkopf mit jeweils einem axialverstellbaren Kreissägeblatt vorgesehen sein. Um eine rasche und einfache Anpassung an unterschiedliche Abmessungen des Holzstammes zu ermöglichen, kann ein die

Lagerung der Hohlwelle tragender Schlitten quer zur Trans¬ portrichtung der Holzstämme verstellbar in einem Maschinen¬ gestell geführt sein.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Säge- und Zerspanungsein- richtung für Holzstämme und

Fig. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Säge- und Zerspanungs- einrichtung dient beim dargestellten Ausführungsbeispiel zur Bearbeitung der gegenüberliegenden Seiten eines Models 1 , dessen Oberseite und dessen Unterseite bereits ange¬ flacht sind. Durch eine Vorschub- und Transporteinrichtung,

von der in Fig. 2 nur eine Transportwalze 2 angedeutet ist, wird das nachfolgend allgemein als Holzstamm bezeich¬ nete Model 1 über eine Auflage 3 geführt. Beiderseits der Auflage 3 ist jeweils ein mit Hackmessern bestückter Mes- serkopf 4 angeordnet, der dazu dient, die seitlichen

Teile 1a des Holzstammes 1 zu Hackschnitzeln zu zerspanen.

Der Messerkopf 4 ist an einer Hohlwelle 5 befestigt, die mittels Lagern 6 in einem Schlitten 7 drehbar gelagert ist. Der Schlitten 7 ist auf Führungen 8 quer zur Trans¬ portrichtung des Holzstammes 1 verstellbar geführt.

In der Hohlwelle 5 des Messerkopfes 4 ist auf Lagern 9 eine Sägewelle 10 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Die Sägewelle 10 trägt an ihrem freien Ende ein Kreissäge¬ blatt 11, das dazu dient, von dem Holzstamm 1 ein Seiten¬ brett 1b abzusägen. An der dem Kreissägeblatt 11 zugekehr¬ ten Stirnfläche ist am Messerkopf 4 ein weiteres Kreis¬ sägeblatt 12 befestigt, das dazu dient, die Außenfläche des Seitenbrettes 1b zu schlichten.

Am Ende der Hohlwelle 5 ist eine Riemenscheibe 13 be¬ festigt, die über einen Riementrieb 14 mit einer Riemen¬ scheibe 15 auf der Ausgangswelle eines Antriebsmotors 16 verbunden ist, der vom Schlitten 7 getragen wird.

Eine Riemenscheibe 17, deren Durchmesser kleiner ist als der der Riemenscheibe 13, ist am hinteren Ende der Hohl¬ welle 5 mittels eines Lagers 18 drehbar gelagert und steht über eine Paßfeder 19 mit der Sägewelle 10 in Antriebsver¬ bindung, wobei jedoch eine axiale Relativbewegung möglich ist. Die Riemenscheibe 17 ist über einen Riementrieb 20 mit einer Riemenscheibe 21 auf der Ausgangswelle des An¬ triebsmotors 16 verbunden. Der Durchmesser der Riemen-

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Scheibe 21 ist größer als der der Riemenscheibe 15.

Durch die beschriebene Durchmesserwahl der Riemenscheiben 13 _r 15, 17 und 21 wird erreicht, daß durch den gemeinsamen Antriebsmotor 16 die Sägewelle 10 mit höherer Drehzahl an¬ getrieben wird als die Hohlwelle 5. Die Sägewelle 10 er¬ hält auf diese Weise eine für einen optimalen Sägevorgang des Kreissägeblattes 11 erforderliche, verhältnismäßig hohe Drehzahl, während der Messerkopf 4 mit der für die Erzeugung der Hackschnitzel optimalen, verhältnismäßig niedrigen Drehzahl angetrieben wird.

Mittels einer in Fig. 1 nur angedeuteten druckmittelbetä¬ tigten Kolben-Zylinder-Einheit 22 kann die Sägewelle 10 axial verschoben werden, um unterschiedlich dicke Seiten¬ bretter 1b abzusägen, wie in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Der Antrieb und die Verstellung des auf der gegenüberlie- genden Seite des Holzstammes 1 angeordneten Kreissäge¬ blattes 11 und des Messerkopfes 4 erfolgt in gleicher Weise wie beschrieben; die hierfür verwendete, in der be¬ schriebenen Art aufgebauten Einrichtung wurde deshalb in Fig. 1 weggelassen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Flug¬ kreisdurchmesser des Kreissägeblattes 11 angenähert gleich dem Flugkreisdurchmesser des Messerkopfes 4 bzw. des daran angebrachten Kreissägeblattes 12. Auf der rechten Seite des Holzstammes 1 ist am Kreissägeblatt 11 angedeutet, daß dessen Flugkreisdurchmesser auch kleiner als der des zuge¬ ordneten Messerkopfes 4 gewählt werden kann, damit das Kreissägeblatt 11 noch schneidet, wenn der Messerkopf 4 bzw. das daran angebrachte Kreissägeblatt 12 bereits außer Eingriff mit dem Holz ist.