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Gattersäge, deren Gatterrahmen an seinen vier Ecken in Lemniskatenlenkergruppen
aufgehängt ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Gattersäge, deren Gatterrahmen
an seinen vier Ecken in je einer aus wenigstens drei gelenkig miteinander
verbundenen Lenkern bestehenden Lemniskatenlenkergruppe aufgehängt ist und bei der
die einander entsprechenden Endlenker entweder der beiden oberen oder der unteren
Lenkergruppen parallel zur Vorschubrichtung des mit gleichförmiger Geschwindigkeit
durchgeschobenen Balkens gegenüber dem die Vorrichtung tragenden Gestell verstellbar
sind, während jeweils die, entsprechenden Endlenker der beiden anderen Lenkergruppen
fest im Gestell angeordnet sind und bei der sich die Sägeblätter beim Rückhub von
der Schnittfläche abhebe'n.
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Bekanntlich tritt beim Sägen von mit gleichförmiger Geschwindigkeit
durchgeschobenen Balken der Nachteil auf, daß das Sägeblatt beim Rückhub der Gattersäge
»drängt«, d. h. daß der Balken auf das Sägeblatt drückt und dessen Rückhub
behindert. Zur Behebung dieses Nachteils ist bereits vorgeschlagen worden, mit »Überhang«
zu sägen, wobei der Gatterrahmen mit seinem oberen Ende gegen die Vorschubrichtung
des zu sägenden Balkens geneigt ist. Wenn hierbei die Schrägstellung auf die Vorschubgeschwindigkeit
abgestimmt ist, kann erreicht werden, daß sich das Blatt beim Rückhub von der Schnittfläche
abhebt und vor dem Holz herläuft. Auf Grund der ungleichförmigen Geschwindigkeit
desGatterrahmens erfolgt dies jedoch nur während eines Teils des Rückhubes, während
am Beginn und Ende des Rückhubes das Blatt nach wie vor drängt.
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Es ist daher eine Vollgattersäge bekanntgeworden, bei der mindestens
die untere Führung des beweglichen Sägerahmens aus gleich langen Lemniskatenlenkern
gebildet ist. Mit dieser bekannten Anordnung, mit der wahlweise auch mit überhang
gesägt werden kann, bewegt sich jedoch der Gatterrahmen stets auf einer linearen
Bahn, und die Anbringung der Lenker vermeidet lediglich die Nachteile langgestreckter
Gleitführungen, die beim Sägebetrieb hohem Verschleiß unterliegen und große Reibungsverluste
verursachen.
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Bei einer anderen bekannten Gattersäge ist der Gatterrahmen in Lemniskatenlenkern
aufgehängt, die jedoch den Rahmen in beiden Bewegungsrichtungen auf der gleichen
Bahn führen. Da die Sägeblätter bei dieser bekannten Vorrichtung nur kurz vor Erreichen
des unteren Hubendes von der Schnittfläche abgehoben werden, wird auch bei dieser
Anordnung das Drängen des Balkens nicht völlig vermieden.
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Bei einer anderen bekannten Gattersäge wird das Blattwährend des Rückhubes
dadurch von derSchnittfläche abgehoben, daß am unteren Endpunkt des Gatterrahmens
eine steil nach vom oben gehende Pleuelstange angreift, die am oberen Ende von einer
Kurbel angetrieben ist und an einem näher am unteren Ende liegenden Punkt mittels
eines um eine waagerechte Mittellage schwingenden Hebels im flachen Bogen geführt
wird, so daß die von dem Gatter durchfahrende Kurve aus einem geradlinigen Teil
beim Abwärtshub und einem flach gewölbten Teil beim Rückgang besteht. Da die Abhebbewegung
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doch erst nach Überschreiten des unteren Umkehrpunktes beginnt, wird auch
bei dieser bekannten Vorrichtung keine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Sägen
mit Überhang erzielt.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Gatterrahmen einer Gattersäge
an seinem unteren Ende auf einer Kreisbahn und an seinem oberen Ende geradlinig
zu führen. Wenn sich bei dieser Anordnung auch das obere Ende der Sägeblätter von
der Schnittfläche abheben soll, muß der Anlenkpunkt zwischen Gatterrahmen und Geradführung
erheblich oberhalb der Oberkante des zu sägenden Balkens liegen, wodurch die Vorrichtung
eine beträchtliche Bauhöhe erfordert. Die Schneidwirkung der Sägeblätter ist hierbei
in der ersten Hälfte des Abwärtshubes am
günstigsten, solange die
Sägeblätter dem Balken entgegenlaufen, während die Blätter sich dann, wenn sie sich
mit größter Geschwindigkeit abwärts bewegen, bereits von der Schnittfläche abzuheben
beginnen. Der frühe Beginn der Abhebbewegung ist deshalb erforderlich, weil die
Sägeblätter sonst nicht außer Berührung mit der Schnittfläche gelangen.
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Es ist schließlich bekannt, den Gatterrahmen mit einem Parallelkurbelantrieb
zu versehen. Hierbei entsteht jedoch der Nachteil, daß die Sägeblätter nur während
eines kurzen Abschnitts des Arbeitshubes auf den Balken einwirken, da die einzelnen
Sägezähne Kreisbahnen beschreiben, von denen nur ein verhältnismäßig kurzer Kreisbogenteil
beim Arbeitshub ausgenutzt wird.
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Die Erflndung bezweckt nun die Schaffung einer Gattersäge, bei der
einerseits das Drängen des Balkens beim Aufwärtshub vermieden und andererseits gleichzeitig
der volle Abwärtshub, für den Sägevorgang ausgenutzt wird. Diese Aufgabe wird dadurch
gelöst, daß der Bewegung der Lemniskatenlenker eine synchron und gleichsinnig mit
dem Haupthubantrieb des Gatterrahmens laufende Kurbelbewegung überlagert ist, so
daß die S-förmige Bewegung der Anlenkpunkte des Sägerahmens zu einer Schleife auseinanderziehbar
ist. Durch diese Ausbildung der Gattersäge wird erreicht, daß die Sägeblätter am
unteren Umkehrpunkt mindestens zunächst mit gleicher Geschwindigkeit wie das Holz
laufen, sich dann von der Schnittfläche abheben und während des Rückhubes außer
Berührung mit dem Holz bleiben. Die Bewegung des Gatterrahmens verläuft somit im
wesentlichen in einer zur Stirnfläche des Balkens parallelen Ebene, so daß der Schnittvorgang
im Verhältnis zu einem Gesamtumlauf wesentlich länger ausgedehnt werden kann als
bei den bisher bekannten Vorrichtungen. Kurz vor der Bewegungsumkehr als Einleitung
desRückhubes gelangen dieSägeblätter jedoch außer Eingriff mit dem Balken
und kehren, dessen Bewegung voreilend, in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Die Erfindung ist an Hand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Gattersäge, Fig.
2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 bis
8 schaubildliche Darstellungen der Bewe C
gungsvorgänge zwischen Gatterrahmen
und Balken.
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Der Balken 1 wird von Vorschubwalzen 2 durch den Gatterrahmen
3 geführt und dabei von den Sägeblättern 4 zersägt. Die Auf- und Abwärtsbewe-"un.o,
a des Gatterrahmens 3 wird durch den aus der Kurbel 6 und der Pleuelstange
5 bestehenden Kurbelantrieb erzeugt. Der Gatterrahmen ist an seinen vier
Ecken in je einer aus wenigstens drei gelenkig miteinander verbundenen Lenkern
bestehenden Lernniskatenlenkergruppe aufgehängt, deren Einzellenker mit
7, 8, 9 und 11, 12, 13 bezeichnet sind. Die Lenker
7 und 11 sind jeweils an einem Ende bei 15 bzw. 17 in
gestellfesten Lagern drehbar, während die Lenker 9 und 13 mit Kurbeln
10 und 14 verbunden sind, die ihrerseits bei 16 und 18 am Gestell
angeordnet sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Anordnung der Gelenke
mit 15 und 17 mit den Kurbeln 10 und 14 zu vertauschen. Um
auch mit Überhang sägen zu können, kann entweder die Lagerung der oberen oder unteren
Lemniskatenlenkergruppen in waagerechter Richtung verstellbar sein.
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Die Kurbeln 10 und 14 laufen synchron und gleichsinnig mit
dem Haupthubantrieb 5, 6, so daß die S-förmige Bewegung der Anlenkpunkte
des Gatterrahmens zu einer Schleife auseinandergezogen wird. Damit die Kurbeln
10 und 14 mit gleicher Geschwindigkeit wie der Haupthubantrieb und gleichsinnig
hierzu angetrieben werden, ist eine Transmission vorgesehen, die aus den Teilen
19, 20 und 21 besteht.
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In Fig. 3 stellt die Kurve 31 die Bewegungsbahn eines
Anlenkpunktes des Gatterrahmens dar, wenn dieser lediglich in aus drei gelenkig
miteinander verbundenen Lenkern bestehenden Lenmiskatenlenkergruppen aufgehängt
ist, d. h. bei stillstehenden Kurbeln 10 und 14. Bei synchroner und
gleichsinniger Bewegung der Kurbeln 10 und 14 läuft der Anlenkpunkt des Gatterrahmens
auf der Kurvenschleife 23.
Hierbei wird die Stellunc, der Kurbeln
10 und 14 so gewählt, daß die Anlenkpunkte der Endlenker der Lemniskatenlenkergruppen
an den Kurbeln beim Abwärtshub des Sägerahmens der Vorschubbewegung des Balkens
1 entgegenlaufen und der Bewegung des Balkens beim Rückgang des Gatterrahmens
voreilen.
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In Fig. 4 ist die Schnittiefe der Sägeblätter in das Holz als eine
Funktion der Hublänge beim Abwärtshub dargestellt. Im rechten Teil der Figur gibt
die Kurve 24 die Bewegung des Gatterrahmens gegen die Vorschubrichtung des Holzes
an, wobei die Gerade 25 den überhang darstellt, auf den der Gatterrahmen
eingestellt ist. Die Gerade 26 zeigt den kontinuierlichen Vorschub des zu
sägenden Holzes an. In der linken Hälfte der Fig. 4 ist die resultierende Schnitttiefe
an Hand der Kurve 27 abgebildet.
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Die Tangente an die Kurve 27 in Fig. 4 gibt die augenblickliche
Geschwindigkeit der Sägeblätter in der der Vorschubrichtung des Holzes entgegengesetzten
Richtung an, d. h., die im rechten Teil der Fig. 5
bezeichnete Kurve
28 ist die erste Ableitung der Kurve 27 in Fig. 4.
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Es ist also möglich, durch geeignete Wahl der Lemniskatenlenkergruppen
und der Kurbeln eine Schnittgeschwindigkeit der Blätter im Holz zu erhalten, die
sich proportional zu der Abwärtsgeschwindigkeit des Gatterrahmens verhält. Wie ein
Vergleich mit Kurve 29 in Fig. 5, linke Seite, ergibt, entspricht
die Kurve 28 annähernd einer Sinuskurve.
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In Fig. 6 sind die Verhältnisse beim Aufwärtshub des Gatterrahmens
dargestellt. Die Gerade 25 gibt den überhang des Gatterrahmens und die Kurve
30
die heraus und aus der aufwärts gehenden Kurve 23
nach Fig.
3 Resultierende wieder. Die Gerade 26 zeigt den kontinuierlichen Vorschub
des Holzes. Auch aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß, wie schon vorher ausgeführt
wurde, durch geeignete Wahl der Lemniskatenlenkergruppen und Kurbel der Gatterrahmen
auf einer solchen Bahn geführt werden kann. daß die Sägeblätter an den Umkehrpunkten
nicht in das zu sägende Holz eindringen und beim Aufwärtshub vor der Schnittfläche
herlaufen.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ferner an
Hand der Fig. 7 und 8 erläutert. Aus Fig. 3 ist ersichtlich,
daß der Gatterrahmen bei der Abwärtsbewegung auf der Kurve 22, bei der Aufwärtsbewegung
jedoch auf der hiervon verschiedenen Kurve 23 läuft. Durch Darstellung dieses
Bahnverlaufs 32 (linke Hälfte der Fig. 7) zusammen mit dem Holzvorschub
26 (nach Fig. 7 rechts)
entsteht eine Kurve 24, deren
Anstieg die Relativffifferenz zwischen Sägeblättern und Holz wiedergibt.
d. h., an den Umkehrpunkten läuft das Blatt mit gleicher Quergeschwindigkeit
wie das Holz und drängt daher nicht, während das Blatt zur Zeit seiner größten Abwärtsgeschwindigkeit
auch am stärksten gegen das Holz drückt.
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Die Darstellung der Vorgänge beim entscheidenden Rückhub sind in gleicher
Weise aus Fig. 3 hergeleitet in Fig. 8 wiedergegeben. Die Aufwärtsbahn
des Gatterrahmens ist als Kurve 30 dargestellt, während der Holzvorschub
infolge seiner gleichförmigen Geschwindigkeit eine Gerade 26 ergibt. Die
Relativdifferenz, diebeiBeginn desAufwärtshubesannähernd gleich Null ist, wächst
im Sinn einer Voreilungg der Sägeblätter vor dem Holz, d. h., die Blätter
kommen frei und vermindern ihre Voreilung etwa im oberen Drittel des Rückhubes in
der Weise, daß sie bei Beginn des Abwärtshubes wieder mit dem Holz in Berührung
kommen. Die gleichen Vorgänge sind in Fig.4 und 6 unter Berücksichtigung
der Einstellung des Gatterrahmens mit überhang dargestellt. Hierdurch entsteht in
der zeichnerischen Darstellung nach Fig. 4 eine gleichsinnige Schrägstellung des
Bahnverlaufs der Kurve 24 und eine entsprechend größere Eindringtiefe der Sägeblätter.
Dennoch ist am Ende des Abwärtshubes bei geeigneter Führung des Gatterrahmens die
Relativdifferenz etwa gleich Null.
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Der gleiche überhang vergrößert beim Rückgang des Gatterrahmens dessen
Voreilung gegenüber dem Holz, wie Fig. 6 zeigt, so daß zur Anpassung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung an verschiedene Vorschubgeschwindigkeiten auch die
bekannte Art des Sägens mit überhang verwendet werden kann.