DE2920698A1

DE2920698A1 - Maschine zur herstellung von vollholzprofilen aus naturholzstaemmen

Info

Publication number: DE2920698A1
Application number: DE19792920698
Authority: DE
Inventors: Herbert Siller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-05-22
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1980-12-04

Description

Maschine zur Herstellung von Vollholzprofilen aus
Naturholzstämmen Die Erfindung betrifft eine Maschine der im Oberbegriff des Anspruches 1 näher gekennzeichneten Art0 Bei einer bekannten Maschine der eingangs genannten Art (Firma Probst, Type RHM 140 S) ist das Fräswerkzeug ein den Stamm umgebender, umlaufender Fräsring, mit welchem aus Naturholzstämmen oder -astabschnitten - nachstehend kurz "Stämme" genannt - lediglich etwa zylindrische Rundholzprofile geschnitten werden können. Um mit dieser Maschine auch vom Kreisquerschnitt abweichende Profilquerschnitte herstellen zu können, bedarf es der Anordnung zusätzlicher Fräser, die anschlie3end an die Herstellung des Rundholzprofils in weiteren Zerspanungsvorgängen das Sonderprofil zerspanend herstellen.
Die bekannte Maschine ist verhältnismäßig aufwendig. Das gesamte Differenzvolumen zwischen dem Ausgangsvolumen des Naturholzes und dem Endvolumen des Vollholzprofils wird zerspant und fällt somit in Form von lockeren nur raumaufwendig abtransportierbaren Spänen an. Durch die vollständige Zerspanung ist weiterhin ein hoher Energieaufwand erforderlich. Der zum Zerspanen erforderliche Energieaufwand wird noch dadurch vergrößert, daß die Zerspanung in Umfangsrichtung, d.h. etwa rechtwinklig zum Faserverlauf des Stammes und damit gegen größeren Widerstand erfolgt, was sich auch negativ auf die Oberflächengüte des Vollholzprofils auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf ihr unter Vermeidung der vorstehend weiterhin genannten Nachteile ohne Zusatzeinrichtungen auch Vollholzprofile in einem Schnitt herstellbar sind, deren Querschnittsform vom Kreisquerschnitt beliebig abweicht. Diese -Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.
Bei Formfräsern haben die Mantellinien des Fräsers die Form der Leitlinie des zu erzeugenden Profils. Die Querschnittsform des Vollholzprofils ist also durch die Mantellinien der verwendeten Formfräser, d.h. derjenigen Werkzeuge bestimmbar, die von vornherein die Zerspanung der Stämme vornehmen. Im Extrem brauchen je Fräsergruppe nur zwei Formfräser vorhanden zu sein, die diametral einandergegenüberstehen und jeweils etwa einen Umfangsbereich des Vollholzprofils bearbeiten, der einem Sektorwinkel von durchschnittlich 900 entspricht. Dies bedeutet, daß in einem solchen Extremfalle die Fräser einer jeden Fräsergruppe jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende Längsnuten in den Stamm einfräsen, wobei die Mittellängsebene der von der zweiten Fräsergruppe eingefrästen Längsnuten in einem rechten Winkel zur Mittellängsebene der von der ersten Fräsergruppe gefrästen Längsnuten stehen.
Die außerhalb des Vollholzprofiles liegenden Stammbereiche, die nicht in Form solcher Nuten ausgefräst sind, fallen nach dem Durchlaufen durch die zweite Fräsergruppe in Form von Leisten ab. Die durch sie gebildeten Volumina brauchen also nicht zerspant zu werden, so daß Energie und Spanvolumen eingespart werden. Zweckmäßigerweise enthält jede Fräsergruppe drei im Umfangswinkel von 120° gegeneinander versetzte Formfräser, die nach Art der Stützfinger eines Setzstockes einer Drehbank gegen den Stamm zustellbar sind und dadurch neben der von ihnen geleisteten Zerspanungsarbeit noch für eine statisch bestimmte, zentrierende Abstützung sorgen.
Durch das Kennzeichen des Anspruches 3 können die beiden Fräsergruppen - bezogen auf die Stammvorschubrichtung -verhältnismäßig nahe hintereinander angeordnet sein, ohne daß es mit der Abfuhr der in erheblichem Umfang-anfallenden Späne Schwierigkeiten gibt. Dies begünstigt eine kurze Baulänge der Maschine.
Durch das Kennzeichen des Anspruches 4, insbesondere in der Besonderheit des Kennzeichens des Anspruches 6, weist die Maschine eine einfache konstruktive Gestaltung auf.
Die Arbeitseinheiten können nämlich in ihrer Ausgestaltung vereinheitlicht werden, gleichgültig an welcher Stelle der Maschine die Antiiebseinheiten eingesetzt werden.
Das Kennzeichen des Anspruches 5 ermöglicht einen einfachen Aufbau der Maschine, Die ringartige Geschlossenheit des Rahmens einer Fräsergruppe begünstigt die Aufnahme der radial nach außen gerichteten, auf die Fräser einwirkenden Reaktionsdrücke. Der Rahmen kann z.B. aus einfachen Trägern nach Art eines in sich geschlossenen Polygonzuges zusammengeschweißt werden. Dies ermöglicht es, in einfacher Weise die Maschine z.B. in Entwicklungsländern fertigzubauen und nur die höherwertigen, nicht verpackungsintensiven Teile nach dort zu liefern.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung des Arbeitsprinzips der Maschine, Fig. 2 eine Ansicht der Maschine gemäß Pfeil II in Fig. 1, Fig. 3 eine beispielhafte Darstellung von mit der Ma-Maschine herstellbaren Vollholzprofilen.
Der Stamm 1 wird von einem nicht gezeigten Antrieb in Vorschubrichtung 2 durch die Maschine hindurchgeschoben und dabei an den Fräswerkzeugen 3 entlanggeführt. Dabei wird der Stamm 1 verdrehsicher und zentriert gehalten. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, daß der Stamm 1 mit den Oberflächen 4,5 zweier in seinem Umfangsbereich angebrachter, ebener, parallel zur Stamm-Mittel längsachse 6 in etwa einem rechten Winkel 7 zueinander stehender, sich im wesentlichen über die gesamte Stammlänge erstreckender Schnitte 8,9 gegen seitliche Zentrierflächen 10,11 durch einen permanenten Anpreßdruck 12 angedrückt wird, wobei der Anpreßdruck 12 in den Zwickel zwischen den' Zentrierflächen 10,11 gerichtet ist. Die Zentrierflächen 10,11 sind zur Herstellung unterschiedlich dimensionierter Vollholzprofile an der Maschine gegen die Mittellängsachse 6 zustellbar.
Die Fräswerkzeuge 3 sind einzelne Formfräser 13. Beim Ausführungsbeispiel sind die Formfräser 13 Scheibenfräser.
Ihre Mantellinien 14 weisen eine Ausgestaltung auf, die zur Herstellung eines Vollholzprofils mit kreisrunder Querschnittsform bestimmt sind.
Die Rotationsebenen 15 der Formfräser 13 verlaufen in Vorschubrichtung 2 bzw. Stammlängsrichtung. Jeweils drei Formfräser 13 bilden - etwa in einer rechtwinklig zur Mittellängsachse 6 verlaufenden Ebene liegend - eine Fräsergruppe 16 bzw. 17. Innerhalb einer Fräsergruppe 16 bzw.
17 sind die Fräser 13 mit gegenseitigem Umfangsabstand 18 gleichmäßig über den Stammumfang verteilt. Die Fräser 13 sind radial gegen die Mittellängsachse 6 zustellbar (Pfeilrichtung 19).
In Vorschubrichtung 2 hintereinander sind zwei Fräsergruppen 16,17 angeordnet. Die Fräser 13 beider Fräsergruppen 16,17 sind in Umfangsrichtung 20 des Stammes gegeneinander versetzt derart, daß die Fräser 13 der ersten Fräsergruppe 16 mindestens diejenigen Umfangsbereiche des Stammes 1 beaufschlagen, die von einem Eingriff der Fräser 13 der zweiten Fräsergruppe 17 ausgenommen sind. Es stehen also die Fräser 13 der zweiten Fräsergruppe 17 gegenüber den Fräsern 13 der ersten Fräsergruppe 16 auf Lücke. Die Drehrichtung 26,27 der einer Fräsergruppe 16 bzw. 17 zugeordneten Fräser 13 ist jeweils gleich. Die Drehrichtung 26 der Fräser 13 der ersten Fräsergruppe 16 ist jedoch gegenüber der Drehrichtung 27 der Fräser 13 der zweiten Fräsergruppe 17 gegenläufig derart, daß der Spanauswurf einer jeden Fräsergruppe 16,17 jeweils in von der anderen Fräsergruppe weggewandter Richtung zu den Enden des Stammes 1 hin erfolgt.
Jeder Fräser 13 ist von einem gesonderten Antriebsmotor 21 angetrieben. Jeder Fräser 13 ist mit seinem Antriebsmotor 21 zu einer Arbeitseinheit (nicht näher dargestellt) zusammengefaßt und in Radialrichtung 19 zustellbar, wobei jeweils die Fräser 13 bzw. Antriebseinheiten einer Fräsergruppe 16 bzw. 17 innerhalb eines gemeinsamen Rahmens 22 in radialer Zustellrichtung 19 verschiebbar gelagert sind.
Der Rahmen 22 ist - den Stamm 1 umgebend - ringartig in sich geschlossen. Er weist eine Durchführungsöffnung 23 für den Stamm 1 auf. Ausgehend von der Durchführungsöffnung 23 sind radial nach außen weisende Führungen 24 für die Fräser 13 bzw. die Fräser-Antriebseinheiten vorgesehen.
Die Maschine arbeitet wie folgt: Die Zentrierung des Stammes 1 erfolgt auf der Einlaufseite der Maschine dadurch, daß der Stamm 1 mit den Oberflächen 4,5 seiner Schnitte 8,9 in Richtung des Anpreßdruckes 12 gegen die Zentrierflächen 10,11 gedrückt wird. Bezogen auf die Vorschubrichtung-2 hinter den Zentrierflächen 10,11 läuft der Stamm 1 in die Durchführungsöffnung 23'des Rahmens 22 der ersten Fräsergruppe 16 ein. Die Fräser 13 der ersten Fräsergruppe 16 fräsen gleichmäßig über den Umfang des Stammes 1 verteilt Längsnuten in die Stammoberfläche ein und werfen dabei die Späne in Richtung auf die Einlaufseite aus. Der Nutgrund dieser. drei Nuten weist bereits die Endform des Vollholzprofiles 24 in diesen Umfangsbereichen auf.
Sodann läuft der Stamm 1 in die Durchführungsöffnung 23 des Rahmens 22 der zweiten Fräsergruppe 17 hinein. Die Fräser 13 der zweiten Fräsergruppe i7 (Fig. 2) schneiden gewissermaßen drei weitere Längsnuten in die zwischen den von der ersten Fräsergruppe 16 geschnittenen Längsnuten stehengebliebenen Umfangsabschnitte hinein. Diese von der zweiten Fräsergruppe'17 geschnittenen drei weiteren Nuten sind so breit, daß sie im Umfangsbereich des Vollholzprofils 24 in den Bereich der von der ersten Fräsergruppe 16 geschnittenen Längsnuten vorstoßen, so daß die von beiden Fräsergruppen 16,17 unbeaufschlagt gebliebenen, außerhalb des Vollholzprofils 24 liegenden Stamm-Umfangsbereiche als Verschnittleisten 25 unzerspant abfallen.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche: Maschine zur zerspanenden Herstellung von Vollholzprofilen aus Naturholzstämmen oder -astabschnitten mit den Merkinalen: 1. Der Stamm wird in seiner Wuchsrichtung (Axialrichtung) durch die Maschine hindurch und dabei an einem Fräswerkzeug entlanggeführt.
2. Beim Durchlauf durch die Maschine ist der Stamm verdrehsicher und zentriert gehalten.
Kennzeichen: 3. Mehrere Formfräser (13) wirken als alleinige Fräswerkzeuge auf den Stamm (1) ein.
4, Die Rotationsebenen (15) der Formfräser (13) verlaufen in Stamm-Vorschubrichtung (2).
5. Mindestens zwei, vorzugsweise drei Formfräser (13) 5.1 bilden etwa in einer rechtwinklig zur Mittellångsachse (6) verlaufende Ebene liegend eine Fräsergruppe (16,17), 5.2 sind etwa gleichmäßig mit gegenseitigem Umfangsabstand (18) über den Stammumfang verteilt und 5.3 sind radial gegen die Mittellängsachse (6) zustellbar.
6. In Vorschubrichtung (2) hintereinander sind zwei Fräsergruppen (16,17) angeordnet.
7. Die fräser (13) beider Fräsergruppen (16,17) sind in Umfangsrichtung (20) des Stammes (1) gegeneinander versetzt derart, daß die Fräser (13) der einen Fräsergruppe (16 bzw. 17) mindestens diejenigen Umfangsbereiche des Stammes (1) beaufschlagen, die von einem Eingriff der Fräser (13) der anderen Fräsergruppe (17 bzw. 16) ausgenommen sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsmittelebenen (15) sämtlicher Fräser (13) sich in der Mittellängsachse (6) schneiden.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, Kennzeichen: 1. Die Drehrichtungen (26 bzw. 27) sämtlicher Fräser (13) einer Fräsergruppe (16 bzw. 17) sind gleich.

2. Die Drehrichtungen (26,27) der Fräser (13) unterschiedlicher Fräsergruppen (16,17) sind gegenläufig derart, daß der Spanauswurf einer Fräsergruppe jeweils in von der anderen Fräsergruppe weggewandter Richtung zu den Enden des Stammes (1) hin erfolgt.

4. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fräser (13) einer Fräsergruppe (16,17) von einem gesonderten Antriebsmotor (21) angetrieben ist.

5. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräser (13) einer jeden Fräsergruppe (16,17) an einem gemeinsamen, eine Durchführungsöffnung (23) für den Stamm (1) aufweisenden, ringartig in sich geschlossenen Rahmen (22) in radialer Zustellrichtung (19) verschiebbar gelagert sind.

6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fräser (13) mit seinem Antriebsmotor (21) zu einer Antriebseinheit zusammengefaßt und in Radialrichtung (19) am Rahmen (22) zustellbar ist.

7. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stamm (1) beim Durchlauf mit den Oberflächen (4,5) zweier in seinem Umfangsbereich angebrachter, ebener, parallel zur Stamm-Mittellängsachse (6) und in einem etwa rechten Winkel (7) zueinander laufender, sich im wesentlichen über die gesamte Stammlänge erstreckender Schnitte (8,9) gegen seitliche Zentrierflächen (10,11) gehalten ist.