DE1205261B - Einrichtung zum automatischen Messerwechsel fuer Holzzerspanungsmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 271

Deutsche Kl.: 38i-4

1205 261
K53219Ic/38i
13.Juni 1964
18. November 1965

Es ist bekannt, die Zeit für den Messerwechsel bei Holzzerspanungsmaschinen dadurch zu verkürzen, daß die Messer außerhalb der Maschine an Messerhaltern, -einsätzen od. dgl. eingestellt und mit ihnen verschraubt werden und daß dann diese Einheiten aus Messer und Messerhalter od. dgl. schraubenlos im Werkzeugträger festgespannt werden. Bei zylindrischen Werkzeugträgern erfolgt das z.B. durch die Fliehkraft von Spannkeilen, bei scheibenförmigen durch die Fliehkraft der Messereinsätze und auf diese wirkende Riegel oder durch Federn mit hydraulischer Einwirkung zur Freigabe der Messerhalter. Um die Handarbeit zu vermindern und zu erleichtern, werden Druckluftaus- und -einschiebevorrichtungen für die Messerhalter mit Messern von zylindrischen Werkzeugträgern und Magnetheber für die Einsätze mit Messern von scheibenförmigen Werkzeugträgern benutzt. Während sich ein Satz der genannten Einheiten in der arbeitenden Maschine befindet, wird mindestens ein Wechselsatz mit geschliffenen Messern bestückt und für den Messerwechsel bereitgehalten.

Diese bekannten Messerschnellwechsel-Einrichtungen haben sich gut bewährt und die produktionsmindernden Stillstandzeiten der Maschinen herabgesetzt. Nachteilig bleibt jedoch, daß bei schweren Messerhaltern- bzw. -einsätzen von großen Maschinen mit langen Messern beim Messerwechsel noch schwere körperliche Arbeit zu leisten ist, die auch einen erheblichen Zeitaufwand bedingt. Aber auch bei Messerträgern mit verhältnismäßig leichten Einheiten aus Messerhaltern mit Messern ist eine weitere Herabsetzung der Maschinen-Stillstandszeit für den Messerwechsel erwünscht, um die Wirtschaftlichkeit der Zerspanungsmaschinen weiter zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird dafür vorgeschlagen, einen Rahmen mit Aufnahmen für die Einheiten aus Messer und Messerhalter, -einsatz od. dgl. zum Werkzeugträger in eine solche Stellung zu bringen, daß die Einheiten aus dem Werkzeugträger mechanisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch in die Aufnahmen des Rahmens übergeführt werden können und umgekehrt. Für Werkzeugträger mit großer Messerzahl oder für solche mit sehr schweren Einheiten kann der Rahmen weniger Aufnahmen haben als der Werkzeugträger, so daß dann für einen Messerwechsel zwei oder mehr Rahmen erforderlich sind.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Erläuterungen an Hand der Zeichnungen, die zwei Ausführungsbeispiele darstellen. Es zeigt

Fi g. 1 den Aufriß von einer Zerspanungsmaschine mit scheibenförmigem Werkzeugträger,

Einrichtung zum automatischen Messerwechsel
für Holzzerspanungsmaschinen

Anmelder:

Dr.-Ing. Paul Kirsten,

Beuel, Ernst-Moritz-Arndt-Str. 6

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Paul Kirsten, Beuel

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in

Fig.l,

F i g. 3 den Aufriß von einer Zerspanungsmaschine mit zylindrischem Werkzeugträger, und zwar in der

ao oberen Hälfte mit ringförmigem Rahmen, in der unteren Hälfte ohne diesen,

F i g. 4 die Seitenansicht zu F i g. 3, die obere Hälfte von Messerring und ringförmigem Rahmen im Schnitt nach der Linie C-D in Fi g. 3.

Der scheibenförmige Werkzeugträger 1 gemäß F i g. 1 und 2 rotiert um die Achse 2-2. Es ist mit Einsätzen 31 bis 36 bestückt, in denen Ritzmesser 4 und Schneidmesser 5 befestigt sind. Auf einer Unterlage 6 liegt das zu zerspanende Holz 7, das durch eine Vorschubeinrichtung gegen die Stirnfläche des Werkzeugträgers 1 gedrückt wird, über die die Ritzer 4 und die Schneidmesser 5 der gewünschten Spandicke entsprechend vorstehen.

Die Einsätze 31 bis 36 sind schraubenlos im Werkzeugträger 1 dadurch befestigt, daß sie nach dem Umfang des Werkzeugträgers hin formschlüssig in diesen eingreifen und daß von der Mitte des Werkzeugträgers her ein federnder Riegel jeden Einsatz gegen den Werkzeugträger drückt (untere Hälfte von Fig. 2). Das eigentliche Festspannen der Einsätze erfolgt durch die Fliehkräfte der Einsätze, Riegel und der mit diesen verbundenen Teile.

F i g. 1 und 2 stellen eine stillstehende Zerspanungsmaschine dar, deren in den Einsätzen 31 bis 36 befindliche Ritzer 4 und Schneidmesser 5 stumpf geworden sind und gewechselt werden müssen.

Im Rahmen 8 befindet sich ein Wechselsatz von Einsätzen 41 bis 46 mit geschärften Ritzern 4 und Schneidmessern 5, die zur Stirnfläche der Einsätze der Spandicke entsprechend eingestellt sind. Der Rahmen 8 wurde in die feststehende Führungsbahn 9 eingebracht, die zweckmäßig mit dem Maschinen-

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gestell 10 verbunden ist. Gemäß F i g. 1 hat der Impuls an Zylinder 20, dessen Kolbenstange 21

Rahmen 8 auf seiner linken Seite eine leere Auf- zurückgezogen wird,

nähme für den Einsatz 31. Feder 23 verriegelt Einsatz 41,

Rasten und Riegel (nicht gezeichnet) gewährleisten, j _{ls an Zylinder 13 zum Zurüc}kziehen des

daß beim Einschieben des Rahmens 8. m die Fuh- 5 Riegels 11

rungsbahn 9 diese leere Aufnahme genau vor dem _Ti ',, ^_n „,. ,,

Einsatz 31 des Werkzeugträgers 1 zu liegen kommt. ^P^uls an Motor 19 zum Weiterdrehen des

Die entsprechende Stellung des Werkzeugträgers 1 Werkzeugträgers 1 um eine Messerteilung,

wird fixiert durch einen Riegel 11, der in eine Rast Stop durch Eindringen des Riegels 11 in die

12 des Werkzeugträgers eingreift. Die Betätigung des io nächste Rast 12,

Riegels 11 kann durch einen Zylinder 13 oder einen dadurch Impuls an Zylinder 20 zur Entriegelung Elektromagnet erfolgen. Der Rahmen 8 hat Fenster des Einsatzes 32 im Werkzeugträger,
14 durch die eine Magnetplatte 15 bewegt werden Einschalten der Magnete, Fassen und Überkann, und zwar mittels eines Arbeitszylinders 16. führen des Einsatzes 32 in den Rahmen 8

Die Führungsstangen 17 der Magnetplatte 15 sind 15 _{USW-) bis alle} Messereinsätze gewechselt sind, in der Führungsbahn 9 bzw. am Maschinengestell 10

gelagert, so daß die Magnetplatte bei eingerastetem Die Zerspanungsmaschine kann nun in Betrieb geRiegel 11 genau vor einem der Einsätze 31 bis 36 des setzt werden. Der die Einsätze 31 bis 36 enthaltene Werkzeugträgers 1 liegt. Rahmen 8 wird der Führungsbahn 9 entnommen, die Der Rahmen 8 mit den Einsätzen 41 bis 46 (ge- 20 Messer werden geschärft, in den Einsätzen eingestellt schärfte Messer enthaltend) kann während des und mit ihnen verschraubt. Nachdem die Einsätze Arbeitens der Zerspanungsmaschine in die Führungs- wieder in den Rahmen eingelegt sind, kann dieser für bahn 9 eingebracht werden, und zwar so weit, daß den nächsten Messerwechsel bereitgelegt oder schon die leere Aufnahme des Rahmens sich deckt mit der in die Führungsbahn eingesetzt werden.
Magnetplatte 15, die hierbei in ihrer rechten End- 25 F i g. 3 und 4 zeigen als weiteres Ausführungsbeistellung steht, also an den Lagern 18 der Führungs- spiel eine Zerspanungsmaschine mit einem zylindristangen 17 anliegt (Fi g. 2 oben). sehen Werkzeugträger 101, der um die Achse 102-102

Der automatische Messerwechsel geht dann nach rotiert.

Stillsetzen der Zerspanungsmaschine wie folgt vor Dieser Werkzeugträger ist als Topfscheibe aussieh: 30 gebildet, die Messer 103 sitzen an der inneren Zy-Werkzeugträgerl durch Hauptmotor 19 oder linderfläche des Topfes, gegen diese weiden die zu einen Hilfsmotor in Drehung versetzen, die durch verspanenden Holzstücke von etwa 3 cm Länge durch Eindringen des Riegels 11 in eine Rast 12 ge- ^em rotierendes Schlagkreuz 104 geschleudert, dessen stoppt wird/dadurch Impuls an Zylinder 16 der Drehrichtung der des Topfscheiben-Werkzeugträgers MagnetplattelS zum Vorschieben derselben 35 101 entgegengesetzt ist.

durch das Fenster der leeren Aufnahme des ^In bekannter Weise sind die Messer 103 mit

Rahmens 8 bis dicht an den Einsatz 31, Messerhaltern 105 verschraubt; die Einheiten 131 bis

_T , ry ,. , ~_{n A} ... _{v 1U} 142 aus Messern und Messerhaltern werden zum

Impuls an Zylinder 20, der mit seiner Kolben- „ ,, ., , _. . „ , ,, , „. ,

♦ -»ι λ tr * ii * · ι* a ·„ Schleifen und Einstellen der Messer aus dem Werk-

stanee21 den Einsatz 31 entriegelt und in . .. . „, , , . ·—. , ..

Wechselstellung brinst ⁴° ^zeug^tra§^er genommen; em Wechselsatz, Einheiten

Wechselstellung bringt, _{m b}s U2} ^ _heK^ _{um die Stillstandzeit der}

Einschalten der Magnete und Fassen des Ein- Maschine kurzzuhalten. Um auch den eigentlichen

satzes, Impuls für Ruckschieben der Magnet- Messerwechsel rasch durchführen zu können, werden

platte 15 mit anhaftendem Einsatz 31, _in bekannter Weise Spannkeile 106 verwendet, die

dadurch Einbringen desselben in die leere Auf- ₄₅ mit Köpfen 107 im Werkzeugträger 101 aufgehängt

nähme des Rahmens 8, ' sind, sich in etwa radialer Richtung etwas bewegen

(diesem Vorgang entspricht die gezeichnete Stellung können und im Stillstand der Maschine durch Federn

von Magnetplatte 15 mit Einsatz 31 in Fi g. 2), 108 ein wenig nach dem Inneren des Werkzeugträgers

gedrückt werden. Dadurch werden die Einheiten 131

Sicherung der Lage des Einsatzes im Rahmen _{5o bis 142} freigegeben, sie können axial herausgezogen

durch Federriegel od. dgl. (nicht gezeichnet), _{und es können} Einheiten 151 bis 162 mit geschärften

(an der Führungsbahn 9 oder am Gehäuse für den Messern eingeschoben werden.

Werkzeugträger 1 können Düsen angebracht sein, um Es ist auch bekannt, für den Messerwechsel den

nach Ausheben des Einsatzes aus dem Werkzeug- messertragenden Ring vom Werkzeugträger 101 aus-

träger dessen frei gewordene Aufnahme mit Druck- 55 zubauen und durch einen anderen Ring mit geschärf-

luft auszublasen), ten Messern zu ersetzen. Dafür muß zuvor auch das

gleichzeitig Ausschalten der Magnete und Be- Schlagkreuz 104 ausgebaut werden Besonders bei

wegung der Magnetplatte bis zum Anschlag an großen Maschinen ist dieses Verfahren umständlich

die Laeer 18 ^{u zeitrau}bend und hat meist zur Folge, daß diese

* ' „ , , .. ,_ ,. ,· , 60 mit hohen Geschwindigkeiten rotierenden Körpern

Impuls an Motor 22 durch ihn Verschieben des - _ihre Laufgenauigkeit verlieren.

Rahmens 8 um eine Teilung t, _{Es wird} erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen

Impuls an Zylinder 16 der Magnetplatte 15 zum Ringrahmen 109 mit Aufnahmen 110, die einen um

Vorschieben derselben durch das Fenster 14 des _ein Stück 151 verminderten Satz Einheiten 152 bis

Rahmens 8 im Bereich des Einsatzes 41, ₆₅ I62 mit geschärften Messern 103 enthalten, konzen-

Einschalten der Magnete, Fassen des Einsatzes trisch und drehbar vor den Werkzeugträger 101 zu

41 und Überführen in den Werkzeugträger 1, setzen, so daß dann in analoger Weise zum ersten

Ausschalten der Magnete, Ausführungsbeispiel die Einheiten 131 bis 142 mit

stumpfen gegen Einheiten 152 bis 162 mit scharfen Messern ausgewechselt werden können. Die Einheit ist nach Wegnahme des Ringrahmens 109 in die frei gebliebene Aufnahme 142 des Werkzeugträgers einzuschieben. Es wäre theoretisch möglich, z. B. zwischen die Aufnahmen 162 und 151 des Ringrahmens, eine leere Aufnahme anzuordnen, also dem Ringrahmen eine Aufnahme mehr zu geben als dem Werkzeugträger. Weil jedoch solche Maschinen eine große Anzahl Messer mit geringem Abstand haben, ist es vorteilhafter, eine Einheit von Hand einzuschieben.

Ein einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Welle des Schlagkreuzes 104 um das Stück 112 verlängert und auf diese Verlängerung der aus Flansehen, Speichen und Nabe bestehende Ringrahmen aufgesteckt wird.

Der automatische Messerwechsel geht dann wie folgt vor sich:

ao

Stillsetzen der Maschine und öffnen des (nicht gezeichneten) türartigen Deckels, der das Maschienengehäuse 113 im Betrieb verschließt,

Aufsetzen des Ringrahmens 109, der die Einheiten 152 bis 162 mit geschärften Messern enthält, auf den Zapfen 112 der Schlagkreuzwelle 111,

Herunterschwenken des Zylinders 114, dessen Kolbenstange am freien Ende den Magnet 115 trägt, Blockieren des Gelenkes 116,
Werkzeugträger 101 durch seinen Antriebsmotor / über die Riemenscheibe 117 in Drehung versetzen, die durch Eindringen des Riegels 118 in eine Rast 119 gestoppt wird,

Drehen des Ringrahmens 109 von Hand, bis die leere Aufnahme 151 vor dem Magnet 115 steht,

Eindringen von Riegel 120 in eine Rast 121, Blockierung des Ringrahmens von Hand auf Zapfen 112,

Impuls an Zylinder 114 zum Vorschieben des Magneten 115 gegen die Einheit 131,

Einschalten des Magneten, Fassen dieser Einheit,

Überführung in Ringrahmen 109 bis zum Anschlagen an dessen äußeren Flansch,

Impuls an Zylinder 122, der den Riegel 120 aus der Rast 121 zurückzieht,
gleichzeitig Impuls an Motor II, der über Riemenscheibe 123 die Schlagkreuzwelle 111 und damit den Ringrahmen 109 weiterdreht,

Stop durch Eindringen des Riegels 120 in die nächste Rast 121,

Überführung der Einheit 152 aus dem Ringrahmen 109 in den Werkzeugträger 101,
Impuls an Zylinder 124 zum Zurückziehen des Riegels 118 aus der Rast 119,
Impuls an Motor / zum Weiterdrehen des Werkzeugträgers 101 bis Riegel 118 in die nächste Rast 119 einfällt,

45 Magnet 115 faßt Einsatz 132 und führt ihn in Ringrahmen 109 über,

Impuls an Zylinder 122, der den Riegel 120 aus der Rast zurückzieht

usw., bis die Einheiten 131 bis 142 in den Ringrahmen 109 und die Einheiten 152 bis 162 in den Werkzeugträger 101 überführt wurden.
Dann Aufschwenken des Zylinders 114 um das Gelenk 116,

Lösen der Blockierung zwischen Welle 112 und Ringrahmen 109 und Abnehmen des Ringrahmens,

Einführen der Einheit 151 von Hand in die noch freie Aufnahme des Werkzeugträgers 101,

Schließen des Gehäuses 113.

Während des Arbeitens der Zerspanungsmaschine werden die Einsätze 131 bis 142 dem. Ringrahmen entnommen, deren Messer 103 werden geschärft, zu den Messerhaltern 105 eingestellt und mit ihnen verschraubt. Dann werden die Einsätze 132 bis 142 in den Ringrahmen eingelegt, so daß dieser für den nächsten Messerwechsel bereit ist.

Es ist ohne weiteres möglich, statt eines Zylinders mehrere anzuordnen, so daß dann die Schalthäufigkeit für Werkzeugträger 101, Ringrahmen 109 usw. herabgesetzt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum automatischen Messerwechsel für Holzzerspanungsmaschinen, gekennzeichnet durch einen Rahmen (8, 109) mit Aufnahmen für die an sich bekannten Einheiten (31 bis 36, 41 bis 46) mit Messern (4, 5) oder für anders gestaltete Einheiten (131 bis 142, 151 bis 162) mit Messern (103), der zum Werkzeugträger (1,101) in eine solche Stellung gebracht werden kann, daß die Einheiten aus dem Werkzeugträger mechanisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch in die Aufnahmen des Rahmens (8, 109) übergeführt werden können und umgekehrt.

2. Messerwechsel-Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ringrahmen (109), der konzentrisch und drehbar vor dem Werkzeugträger (101) angeordnet ist.

3. Messerwechsel-Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeugträger (1,101) und Rahmen (8,109) jeweils um mindestens eine Messerteilung bewegt und dadurch ihre Aufnahmen zur Deckung gebracht werden können, wobei der Rahmen (8) eine Verschiebung, der Werkzeugträger (1) eine Drehung oder beide (109,101) eine Drehung ausführen.

4. Messerwechsel-Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Rahmen mit Z + 1 Aufnahmen für einen Werkzeugträger mit ζ Messern.

5. Messerwechsel-Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch mindestens eine Magnetplatte (15,115), die den Rahmen (8,109) durchdringt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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