Maschine zur Herstellung von Holzdraht. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Herstellung von Holz draht, bei welcher auf der einen Seite einer zur Verarbeitung bestimmten, rotierenden Holzwalze auf einem Schlitten Schlagmesser angeordnet sind, welche in die Holzwalze Einsschnitte in axialer Richtung im Abstand der Hölzchenbreite einschlagen, während auf der gegenüberliegenden Seite auf einem Schlitten Messer angeordnet sind, welche auf der Holzwalze in ihrer Umfangsrichtung im Abstand der Drahtlänge Einschnitte erzeu gen,
worauf durch ein Schälmesser die vor geschnittene Oberfläche auf die der Hölz chendicke entsprechende Tiefe von der Walze abgeschält werden, so dass die Holzdrähte einzeln abfallen.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Maschine zu schaffen, mit welcher es möglich ist, die Umdrehungs geschwindigkcit der zu schälenden Holzwalze zu steigern und bei sich verringerndem Durchmesser der Holzwalze eine praktisch konstant bleibende Schnittgeschwindigkeit beizubehalten.
Bei Maschinen dieser Art sind auf der einen Seite einer zur Verarbeitung bestimm ten, rotierenden Holzwalze auf einem Schlit ten Schlagmesser angeordnet, welche in die Holzwalze Einschnitte in axialer Richtung im Abstand der Hölzchenbreite einschlagen, während auf der gegenüberliegenden Seite auf einem Schlitten Messer angeordnet sind welche auf der Holzwalze in ihrer Umfangs richtung im Abstand der Drahtlänge Ein schnitte erzeugen, worauf ein Schälmesser die vorgeschnittene Oberfläche auf die der Hölzchendicke entsprechende Tiefe von der Walze abschält, so dass die Holzdrähte ein zeln abfallen.
Die Schwierigkeit lag bisher darin, Holzdrähte von genau gleichem Quer schnitt zu erzeugen, weil die Drehzahlsteige- rung der Holzwalze mit abnehmendem Wal zendurchmesser nicht mit zwangsläufig arbeitenden Mitteln erfolgte und die Über tragung der Drehung der Spindelstockspindel auf die Holzwalze nur durch in der Nähe der Achse .der Holzwalze angreifende Mitnehmer erfolgte,
die ein. teilweises Zurückweichen der Walze entgegen der Drehrichtung nicht zu verhindern vermochten, wenn kleine Äste und andere den Schnitt erschwerende Holz teile den normalen Schneiddruck beim Schä len plötzlich um ein Vielfaches steigern, was besonders die Bearbeitung von Holz walzen mit relativ grossem Durchmesser er- schwert. Es konnten daher Walzen mit einem Durchmesser von über 40 cm nicht verarbeitet werden,
was von grossem INTachteil ist, weil die Holzwalzen nur bis zu einem Durch messer von ca. 10 cm geschält werden dürfen, da sich der gern der Holzwalze nicht mehr zur Herstellung von Holzdraht eignet.
Es mussten daher Mittel gefunden wer den, welche eine sichere Mitnahme der Holz walzen ermöglichen, und ebenso waren Mittel erforderlich, durch welche Äste leichter durchschnitten werden können und dadurch ein übermässiges Ansteigen des Schnittdruk- kes vermieden werden kann.
Die Erfindung besteht nun darin, dass ein Motor mit kon- stanter Drehzahl über ein Stufengetriebe und ein Wechselgetriebe eine Spindelstockspindel, welche die zu schälende Holzwalze dreht, antreibt, wobei mit dem Wechselgetriebe die Schnittgeschwindigkeit bestimmt werden kann und das Stufengetriebe mit abnehmen dem Holzwalzendurchmesser zur Konstant haltung der Schnittgeschwindigkeit die Dreh zahl der Holzwalze erhöht, dass über ein Wechselgetriebe die Drehzahl der Spindel- stockspindel auf eine den Vorschub derMes- ser bestimmende Gewindespindel übertragen wird,
welche über Getriebe den Antrieb der Stufenschaltung des Stufengetriebes bewirkt, dass die Kraftübertragung von der Spindel- stockspindel auf die Holzwalze durch einen im Zentrum der Walze anzugreifen bestimm ten Mitnehmer und durch ausser Eingriff mit der drehenden Holzwalze bringbare, gelenkig angeordnete Mitnehmer ausserhalb des Zen trums erfolgt, und dass ferner das Schäl messer in der Achsrichtung der Holzwalze eine oszillierende Bewegung ausführt und ein Schlagmesser während seinem Eingriff in die Holzwalze sich in Richtung der Drehung derselben bewegt.
In beiliegender Zeichnung ist eine bei spielsweise Ausführungsform der erfindungs gemässen Maschine dargestellt; es zeigt: Fig. 1 die Maschine schematisch in schau bildlicher Darstellung, Fig. 2 einen Längsschnitt eines Stufen getriebes, Fig. 3 einen Querschnitt desselben, Fig. 4 die Stufenschaltung zum Stufen getriebe im Grundriss, Fig. 5 einen Teil der Schaltwelle der Stufenschaltung in grösserem Massstab, Fig. 6 einen Teil der Mitnehmereinrich tung im Querschnitt, Fig. 7 die Mitnehmereinrichtung schema tisch in schaubildlicher Darstellung, Fig. 8 ein Schälmesser mit Vibrierein- richtung und die Schneidmesser, im Schnitt, Fig. 9 ein Schlagmesser im Schnitt, Fig. 10 schematisch die Anordnung und den Antrieb der bewegten Messer in schau bildlicher Darstellung;
Fig. 11 zeigt die Anordnung der Schneid messer und Schlagmesser in der Draufsicht. In der schaubildlichen Darstellung in Fig. 1 zeigt die Gruppe A die Schlagmesser einrichtung mit vier Messern, Gruppe B zeigt die Einrichtung mit den in Umfangsrichtung schneidenden Messern und dem Schälmesser. Die Gruppe A4 ist auf der einen Seite der zu verarbeitenden Holzwalze H auf dem Schlit ten 1 angeordnet und Gruppe B ist auf der andern Seite der Holzwalze auf dem Schlit ten 2 angeordnet. Die Schlitten 1 und 2 sind auf einem nicht gezeichneten Gestell gelagert und werden durch die Gewindespindel 3, welche Links- und Rechtsgewinde aufweist, gegen und von der Holzwalze H bewegt.
Die Holzwalze H ist zwischen die Reit stockspindel 5 und die Spindelstockspindel 6 eingespannt. Die Spindelstockspindel 6 wird von dem Motor 7 mit konstanter Drehzahl angetrieben. Der Antrieb erfolgt über ein Stufengetriebe D, welches später beschrieben wird, das die Drehbewegung auf die Welle 8 der Stufenschalträder 33 überträgt. Von der Welle 8 wird über Wechselräder 9 und 10 die Drehbewegung auf die Welle 11 über tragen, welche mit Ra.d 12 die Drehbewegung auf Rad 13 der Spindelstockspindel 6 über trägt.
Zur Regulierung der Drehzahl der Spindelstoekspindel 6 wird nun von dieser über die Wechselräder 14 und 15 auf eine Welle 16 getrieben. Von der Welle 16 er folgt .der Trieb über die Räder 17, 18 auf die Welle 19 und von dieser über Rad 20 und 21 auf die Welle 22. Die Zahnräder 14 und 15 sind auswechselbax, so dass das Dreh- za.hlverhältnis von Welse 6 zu Welle 22 ent sprechend der mit den Wechselrädern 9, 10 festgelegten Umfangsgeschwindigkeit der Holzwalze gewählt werden kann.
Die Welle 22 treibt über die Kegelräder 23, 24 die Ge windespindel 3 an, welche die Messerschlit- ten 1 und 2 gegen die Holzwalze H führt und dadurch den Vorschub des Messer be wirkt. Da die Schwingungszahl des Schäl messers und die Hubzahl der Schlagmesser konstant sind, muss die Drehzahl der Spindel stocks pindel 6 entsprechend der Durchmes serverminderung der Holzwalze bei deren Abschälen gesteigert werden, damit die Um- faügsgeschwindigkeit und damit die Schnitt- geschwindigkeit immer gleich bleibt.
Die Stufenschaltung des Stufengetriebes D wird zu diesem Zwecke von der Gewindespindel 3 über die Räder 28, 29, die Welle 30 und das Kegelgetriebe 31 auf die Welle 32 übertra gen. Die Welle 32 weist eine Nutenkurve auf, wie in Fig. 5 ersichtlich, mittels welcher die Schalträder 33 mit abnehmendem Holz walzendurchmesser von einer Rädergruppe des Stufengetriebes zur andern in der Rich tung des Pfeiles a bewegt werden.
Zur raschen Rückgliederung der Stufen schaltung, sowie der Schlitten 1 und 2 dient ein Schnellrücklaufantrieb F. Durch den Motor 35 wird über die Räder 36 und 37 die Welle 38, Rad 39, Rad 40 mit der ein seitig wirkenden Kupplung 41 angetrieben, welche über Welle 42 und Kegelradgetriebe 43 die Gewindespindel 3 rückwärts dreht. Bei der Vorwärtsbewegung der Spindel 3 schaltet die Kupplung 41 die Drehbewegung ab. Das Rad 24 ist ebenfalls mit einer ein seitig wirkenden Kupplung 44 versehen, so dass bei Rückwärtsdrehung der Gewindespin del 3 die Welle 22 nicht mitgedreht wird.
Das Festspannen der Holzwalze H ge schieht einerseits durch die Reitstockspindel 5 welche durch den Motor 45 über die Räder 46, 47, das Schneckengetriebe 48 und die beiden Überlastungskupplungen 49, 50, so wie die Ritzel 51, 52, welche in Zähne der Reitstockspindel 5 eingreifen, gegen und von der Holzwalze bewegt werden kann. Bei End- stellung der zurückgezogenen Reitstockspin- del 5 wird der Motor 45 durch den End- schalter 53 automatisch ausgeschaltet. Auf der Spindelstockseite erfolgt die Mitnahme der Holzwalze H durch das, als Mitnehmer 55 ausgebildete Ende der Spindelestockspindel 6.
In einer auf der Spindel 6 gelagerten Taumelscheibe, welche in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, sind drei Mitnehmer 56 exzen trisch angeordnet, welche durch den Motor 57 über die Räder 58, 59, 60 und 122, wie später erläutert wird, gegen die Holzwalze und von ihr weg bewegbar sind.
Zur Einstellung der Schlitten 1 und 2 zu einander vor Arbeitsbeginn kann mit dem Handrad 65 über Welle 66 und das Kegel radgetriebe 67 die Schnecke 68 und mit die ser das Schneckenrad 69 gedreht werden. Das Schneckengetriebe 68, 69 ist selbsthemmend. Das Schneckenrad 69 ist als Gewindemutter des Sohlittens 2 ausgebildet und mit diesem axial unverschiebbar, aber drehbar verbun den, so dass durch Drehen desselben der Schlitten 2 zum Schlitten 1 verschoben wird.
Da dass Schneckengetriebe selbsthemmend ist, bleibt das Rad 69 in der eingestellten Stel l ang stehen.
In den Fig. 2, 3, 4 und 5 ist ein Stufen- getriebe D und dessen Schaltung veranschau licht. Von dem Motor 7 wird das Ritzel 70 angetrieben, welches auf das Rad 71 treibt. Das Rad 71 treibt über die Welle 72 dass Ritzel 73. Dieses greift in das Innenzahnrad 74, welches drehbar auf der feststehenden Welle 75 gelagert ist.
Mit dem Rad, 74 ist das Stirnrad 76 verbunden, welches in das Rad 77 greift, das drehbar auf der fest stehenden Welle 78 gelagert ist. Mit dem Rad 77 isst ein kleineres Rad 79 in nicht ge zeichneter Weise verschraubt. Das, Rad 79 greift in das Rad 80 auf der Welle 75, mit dem das Rad 81 in nicht gezeichnetes Weise verschraubt ist.
Rad 81 wiederum greift in das Rad. 82, das seine Bewegung über Rad 83 wieder auf die Rädergruppe 84, 85 über trägt. Das Stufengetriebe besitzt somit zwei Gruppen von je zwei Rädern, von denen das eine grösser ist als das andere und dadurch fortlaufend die Drehzahl, die vom Motor übermittelt wird, gleichmässig herabsetzen. Die Tourenzahl ist somit beim letzten Rad 90 der Räder kleiner als beim ersten Rad, 77.
Der Gesamtbereich kann ca. 30 Stufen um fassen und das Übersetzungsverhältnis oa. 1:7 betragen. Jedes der grössern Sirnräder, die sich auf der Welle 78 drehen, überträgt somit eine kleinere Drehzahl auf das Stufenschalt rad 87. Durch dieses Stufengetriebe wird eine zwangsläufige, praktisch konstant blei bende Umfangsgeschwindigk eit der Holz walze erzielt. Zur leichteren Einführung des Rades 87 bei der Verschiebung desselben von einer Radgruppe zur andern dient ein mittels Reibkupplung 88 mit dem Rad 87 verbun denes Rad 89.
Die Räder 87 und 89, sowie die Kupplung 88 sind in dem Bügel 91 seit lich unverschiebbar, aber drehbar gelagert und auf der mit Keilnuten versehenen Welle 8 verschiebbar. Die Verschiebung des Bügels 91 erfolgt durch die Nutenwelle 32, welche in Fig. 5 veranschaulicht ist. Die Nutenwelle 32 besitzt eine stufenförmig fortlaufende Nut 92, in welche der Bolzen 93 greift, der im Führungsteil 91' des Bügels 91 sitzt (Fig.4). Die Räder 87, 89 werden dadurch bei dre hender Welle 32 stufenförmig von Rad 77 bis Rad 90 geschoben.
Zu Beginn der Arbeit greift das Rad 87 in das Rad 90, das die kleinste Drehzahl hat, ein. Mit abnehmendem Durchmesser der Holzwalze wird durch die Übertragung der Drehbewegung der Spindelstockspindel auf die Nutenspindel 32 das Rad 87 von einer Zahnradgruppe zur andern geschoben, so dass sich die vom Motor 7 übertragene Drehzahl dauernd steigert. Wenn die Holzwalze bis auf den minimal zulässigen Durchmesser ab geschält ist, muss vor Beginn der Schälarbeit an einer neuen Holzwalze das Stufengetriebe in seine Anfangsstellung gebracht werden.
Zu diesem Zwecke ist der Stufenräderkasten 104 an zwei Schwenkbolzen 97 an einem Ge häuse 98 aufgehängt, so dass durch Ver- schwenken des Getriebekastens 104 die Räder 77 bis 90 mit dem Rad 87 ausser Eingriff gelangen, wodurch ein schnelles Verschieben des Bügels 91 auf der Welle 8 möglich wird. Das Versohwenken des Getriebekastens, um die Bolzen 97 erfolgt durch einen Elektro magneten 99, der die Zahnstange 100 bewegt. Diese Zahnstange 100 bewirkt über die Räder 100', 101, 102 eine Bewegung der Zahnstange 103, welche den Kasten 104 ab stützt, nach unten. Durch die Feder 105 wird das Gewicht des Räderkastens 104 ausgegli chen, damit der Magnet 99 beim Hochschwen kers des Kastens nur die Reibung überwinden muss.
Fig. 6 und 7 zeigen die Einrichtung für die Mitnahme der Holzwalze.
Am vordern Ende 55 der Spindelstock- spindel 6 sind eine Zentrierspitze 110 und drei Mitnehmer 111 angeordnet. Die Spindel 6 weist einen mit Keil 112 aufgekeilten Ku gelkopf 113 auf. Auf diesem Kugelkopf 113 ist die Taumelscheibe 114 gelagert, welche drei Mitnehmerbolzen 56 aufweist. Die Mit nehmerbolzen 56 sind an ihrem vordern Ende mit Spitzen 116 versehen. Diese Mitnehmer bolzen sind in der Taumelscheibe 114 axial verschiebbar gelagert und durch die in die Keilnute 117 eingreifende Sperrung 118 ge gen Verdrehen gesichert. Die der Keilnute 117 gegenüberliegende Seite der Mitnehmer bolzen weist schrägstehende Zähne 119 auf. Auf der Taumelsscheibe 114 ist ein Ring 120 drehbar gelagert und durch Kugellager 121 seitlich gehalten.
An dem Ring 120 ist der Ring 122 befestigt, der mit Innengewinde 123 und auf seinem äussern Durchmesser mit einer Verzahnung 124 versehen ist. Das Ge winde 123 des Ringes 122 greift in die Ver zahnung 119 der Mitnehmer 56. Durch Dre hen des Ringes 12\2 werden somit die Mit- nehmerbolzen 56 gegen oder von der Holz walze bewegt. An den Mitnehmerbolzen 56 ist mittels Bolzen 125 eine Scheibe 126 an geordnet, welche gegen das Kugellager 127 des Schalthebels 128 drückt, wenn die Mit nehmerbolzen in die zurückgezogene Endstel lung gelangen.
Der Schalthebel 128 bewirkt dann mit dem Schalter 129 die Unterbre chung des Stromkreises des Motors 57 (Fig. 1 und 7), welcher zum Verstellen der Mitneh- mer 56 über die Räder 58, 59, 60 den Ring 122 dreht. Durch einen nicht gezeichneten Anschlag wird der Schalter 133 betätigt, der den Motor einschaltet, wenn der Schälvor gang so weit vorgerückt ist, dass das Schäl messer in die Nähe der Mitnehmer 56 ge- langt, wodurch die Rücklaufbewegung der Mitnehmer erfolgt.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch die Schälmesseranordnung. Das Schälmesser 140 ist auf einem Messerhalter 141 befestigt, der auf der Achse 142 gelagert und mit einer Gabel 143 auf Kugellagern 144 in Achsrich tung der Holzwalze versohiebbar geführt ist. Das Schälmesser 140 ist durch die Stell- muttern 145 in seiner Eingriffstiefe einstell bar und wird mit Schrauben 146 in der ein gestellten Lage festgeklemmt. Durch den Motor 147 erfolgt über die Räder 148 und 149 und 150 der Antrieb des Rades 151, das an der Welle 152 in nicht gezeichneter Weise befestigt ist. Die Welle 152 ist mittels Kugellagern 153 in dem Arm 154 des Schlit tens 2 gelagert. Das vordere Ende der Welle 152 ist mit einem Kurbelzapfen 155 versehen, der ein Kugellager 156 aufweist.
Dieses Ku gellager 156 rollt in einem Vertikalschlitz 157 des Messerhalters 141 auf und ab und bewegt den Messerhalter in horizontaler Richtung hin und her, wodurch das Messer einen Schiebeschnitt ausführt (Fix. 10), der Widerstände, wie Äste oder dergleichen, leichter überwindet. Über dem Schälmesser 140 auf der Welle 158, die in dem Halter 159 des Schlittens 2 gelagert ist (Fix.
8, 10 und 11), sind Schneidmesser 160 im Abstand der herzustellenden Drahtlänge zueinander angeordnet, die Rillen in der Umfangsrich- tung der Holzwalze H in diese einschneiden. Die Schneidmesser 160 bestehen aus runden Messerscheiben, die auf der Welle 158 be festigt sind, welche in nicht gezeichneter Weise gegen Drehen gesichert ist, so dass die Scheiben als feststehende Schneidmesser wirken. Die runde Messerform hat den Zweck, die Schneidstelle der Messer nach Stumpfwerden derselben durch Drehen der Welle zu erneuern. Die Messerscheiben könnten auf der Welle 158 auch drehbar angeordnet sein und auf der drehenden Holz walze H abrollen.
Durch die Schrauben 161 werden die Messerscheiben im Halter 159 entsprechend der gewünschten Einschneidtiefe verstellt und mit den Schrauben 162 in der eingestell ten Lage festgehalten. Die Messer 160 kön nen im Abstand zueinander verschiebbar sein, damit Holzdrähte von verschiedener Länge hergestellt werden können; selbstver ständlich kann auch die Anzahl der einzu setzenden Messer verschieden sein.
Auf dem Schlitten 1 (Fix. 1 und 9) ist die Schlagmessereinrichtung befestigt. Es sind auf die Holzwalzenlänge vier Schlag messer mit voneinander unabhängiger Schneidbewegung angeordnet (Fix. 10). Die Messer schneiden Längsschnitte in die Holz walzen und unterteilen so die Walzenober fläche in der Breite der herzustellenden Holz drähte entsprechende Streifen. Die Antriebs geschwindigkeit der Schlagmesser ist kon stant. Der Antrieb erfolgt durch einen sepa raten Motor 170 (Fix. 1 und 10), über die Räder 171, 172, 173 auf die Exzenterwelle 174 (Fix. 9 und 11).
Da die Holzwalze H eine umlaufende Bewegung macht, ist es erforderlich, dass die Schlagmesser 175 nicht nur eine zur Achse der Holzwalze .gerichtete Bewegung ausführen, sondern auch eine dem Weg der Walzenoberfläche entsprechende Ein- und Ausführbewegung des Messers. Das Schlagmesser 175 muss beim Eindringen und Austreten aus der Holzwalze möglichst genau in der Richtung der Umfangs geschwindigkeit der Holzwalze bewegt wer den.
Demzufolge muss die Messerschneide eine Ellipsenbewegung ausführen. Jedes der Messer 175 ist auf einem Schlitten 176 mit tels Schrauben 179 festgesohraubt, der auf dem vordern Ende einer Pleuelstange 177 verschiebbar gelagert ist und mit einer Mut ter 177' eingestellt werden kann (Fix. 9). Das hintere Ende der Pleuelstange ist zwei teilig und umfasst ,den Exzenter 178 der Welle 174. Die Pleuelstange ist an einem Schwenkhebel 180 durch den Bolzen 181 ge lenkig verbunden.
Der Schwenkhebel 180 ist auf der Welle<B>182)</B> gelagert und dient nicht nur zur Führung des vordern Teiles der Pleuelstange 177, sondern auch zur Erzeu gung der der Oberfläohenbewegung der Holz walze H entsprechenden Bewegung der Schneide des Schlagmessers 175. Der Ab- etützpunkt der Pleuelstange ist derart ge wählt, dass der Weg der Messerschneide beim Einstechen und Herausziehen aus der Holz walze dem Weg der Schnittlinie auf der Walze, den diese in der entsprechenden Zeit einheit macht, angepasst ist. Die Messer schneide führt dabei eine Ellipsenbewegung aus.
Die Schlagmessereinrichtung wird mit dem Schlitten 1 durch die Spindel 3 gemäss dem Vorschub des Schälmessers 140 gegen die Holzwalze H bewegt.
Um Holzdrähte anderer Breite schneiden zu können, werden die Wechselräder 9 und 10 ausgewechselt. Dadurch ändert sich grundsätzlich die Umfangsgeschwindigkeit der Holzwalze, während die Schlagzahl der Schlagmesser konstant bleibt, da deren An triebsmotor 170 eine konstante Umdrehungs zahl hat. Es entfallen also auf einen be stimmten Weg der Holzwalzenoberfläche, der ja infolge der steigenden Drehzahl der Walze konstant bleibt, mehr oder weniger Schläge, so dass deren Abstand grösser oder kleiner ist, wodurch die Holzdrähte schmäler oder breiter werden.
Durch die Wechselräder 14 und 15 wird der Vorschub der Messer und damit die Dicke der Drähte bestimmt. Werden die Schlagmesser ausser Betrieb gesetzt, dann können Holzstreifen zur Herstellung von Schachteln geschnitten werden.