DE1210976B - Einrichtung zur automatischen Schnittwinkelverstellung an Furnierschaelmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 271

Deutsche Kl.: 38i-2

Nummer: 1210976

Aktenzeichen: R 388981 c/38 i

Anmeldetag: 2. Oktober 1964

Auslegetag: 17. Februar 1966

Die Erfindung betrifft eine vereinfachte, sich selbsttätig dem kleiner werdenden Stammdurchmesser anpassende Verstelleinrichtung für den Schälmesserschnittwinkel an Furnierschälmaschinen.

Bei den bisherigen Ausführungsformen von Furnierschälmaschinen wurde der das Schälmesser tragende Messerbalken zur Veränderung des Frei- und Grundwinkels der Schälmessereinstellung um ein weitgehend offenes Drehlager geschwenkt, dessen Drehachse in der Messerschneide lag. Bei diesem sogenannten Halbmondlager war bereits eine automatische Schnittwinkelverstellung möglich, die jedoch vor Beginn des Schälvorganges nur durch eine linear wirkende Einstellung geregelt werden konnte. Zur Korrektur war während des Schälens eine durch Handbedienung durchzuführende Grundschnittwinkelverstellung notwendig.

Durch die beschränkte Größe dieses Halbmondlagers, das infolge des geringen Umfassungswinkels von nur 210 bis 230° möglichst klein sein mußte, war auch der Durchmesser des zurückziehbaren Mitnehmers der Teleskopspindeln, der bis in das Halbmondlager zurückgezogen wird, begrenzt.

Die zur Erreichung eines einwandfreien Furniers in vielen Fällen notwendige Verstellung des Grundschnittwinkels während des Schälens war grundsätzlich deshalb notwendig, weil die bei diesen Halbmondlagern erfolgende automatische Schnittwinkelverstellung nicht den sich tatsächlich durch das Abnehmen des Stammdurchmessers ergebenden Verhältnissen entsprach und während des Schälvorganges nicht zu verändern war.

Eine dem Stammdurchmesser gut angepaßte Verstellung des Schälmesserfreiwinkels ist nicht nur zur Erzielung eines einwandfreien Furniers, sondern auch deshalb wichtig, weil ein unzweckmäßiger, z. B. zu kleiner Freiwinkel höheren Messerandruck und damit auch höhere Antriebsleistung erfordert.

Die bisher benutzten offenen Halbmondlager waren darüber hinaus nicht gut dazu geeignet, Wechseldrücke, wie sie vornehmlich bei einem exzentrischen Schälen vorkommen, aufzunehmen, und sie bildeten in Verbindung mit den für das Halbmondlager erforderlichen hohen Seitenwangen des Messerbalkens eine schwache, großem Verschleiß ausgesetzte Stelle in der Messerbalkenlagerung.

Das Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer vereinfachten, sich selbsttätig dem kleiner werdenden Stammdurchmesser anpassenden Schnittwinkelverstelleinrichtung an Furnierschälmaschinen, die frei von den Nachteilen der bisherigen automatischen Schnittwinkelverstelleimichtungen ist und neben der Einrichtung zur automatischen
Schnittwinkelverstellung an
Furnierschälmaschinen

Anmelder:

Fa. A. Roller, Berlin 65, Prinzenallee 24

Als Erfinder benannt:
Heinz Müller, Bielefeld

selbsttätigen Verstellung des Freiwinkels in Abhängigkeit zur Stammdurchmesserabnahme eine selbsttätige, vorbestimmbare Korrektur in Abhängigkeit von der Stammdurchmesserabnahme und der Holzart zuläßt.

Es wurde gefunden, daß sich eine derartige kombinierte, den tatsächlichen Zustandsveränderungen zwischen Stammrundung und Messereinstellung Rechnung tragende Schnittwinkelverstellung erreichen läßt durch einen an zwei Steuerflächen geführten Messerbalken, dessen eines oberes, dem Stamm zugewendetes Ende das Schälmesser in der Verlängerungsrichtung zur unteren Messerbalkenabstützung starr angebracht trägt, dessen anderes oberes, dem Stamm abgewendetes Ende in einem radial zur Stammspindelachse verlagerbaren und in der radial zur Stammspindelachse verlaufenden Ebene (Radialebene) durch mindestens eine Führungsfläche gefuhr- ten Lager verschwenkbar beweglich gelagert ist und dessen Unterteil sich bei einer Verlagerung zum Stamm hin auf einer parallel zur Stammspindelachse und mit vorbestimmtem Abstand und Neigungswinkel zur Radialebene bzw. zur Messerdrehpunktführungsebene angeordneten Steuerfläche abstützt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die das Messerbalkenunterteil abstützende Steuerfläche zur einstellbaren Veränderung ihres Neigungswinkels und gegebenenfalls auch ihres Abstandes zur Radialebene eingerichtet.

Durch diese Einrichtung wird nicht nur, wie nachstehend noch näher erläutert, die gewünschte kombinierte Grundwinkel- und Freiwinkelverstellung erzielt, sondern es wird durch Fortfall des offenen Halbmondlagers eine größere Lagerstarrheit und damit Erschütterungsfreiheit des Messerbalkens während des Schälens erreicht und der Messerbalken in

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seiner Form stabiler und verschleißfester. Außerdem wird der Schnittdruck bei der erfindungsgemäßen Einrichtung unmittelbar unter der Messerschneide starr aufgefangen, so daß kein Kippmoment durch die auftretenden Drücke entstehen kann. Auch hierdurch wird die Störanfälligkeit erheblich vermindert.

Es ist zweckmäßig, den Messerbalken an seinem von der Schälmesserschnittrichtung abweichenden Unterteil mit einem Messerbalkenabstützglied und die Steuerfläche mit einem Führungslager für' das Messerbalkenabstützglied zu versehen.

Das dem Stamm abgewendete obere Messerbalkenende wird zweckmäßig in einem Gleitlager drehbar angelenkt, das auf einer Führungsfläche oder vorteilhaft zwischen zwei Führungsflächen läuft, die parallel zur Radialebene angeordnet sind.

Es ist vorteilhaft, die das Messerbalkenunterteil abstützende Steuerfläche sowohl im Hinblick auf die Verstellung ihres Neigungswinkels als auch ihres Abstandes zur Radialebene bzw. zum Schneideweg der Schälmesserschneide veränderlich einstellbar einzurichten. Dazu wird die Steuerfläche zweckmäßig mit ihrer bei der Stammspindelachse liegenden Kante drehbar auf Stützpleuel gelagert und für die Abstützung der Gegenkante ein exzentrisch wirkendes Stützlager vorgesehen. Das Exzenterstützlager wird mit zwei Exzenterhebeln versehen, von denen der eine Hebelarm die Höhenverstellung der Steuerfläche unter der Stammspindelachse und der andere Hebelarm die Neigungswinkelverstellung der Steuerfläche auf der entgegengesetzten Seite in einer dem Fachmann geläufigen Art bewirkt.

Die Höheneinstellung kann zusätzlich oder an Stelle der Höhenverstellung der Steuerfläche auch durch eine veränderbare Einstellung des Abstandes zwischen der Schälmesserschneide und der unteren Messerbalkenabstützung bewirkt werden. Hierzu kann entweder eine entsprechende Einstellvorrichtung für die Schälmesserbefestigung am Messerbalken oder auch für die Befestigung des Abstützgliedes am Messerbalkenunterteil in einer dem Fachmann geläufigen Art angebracht werden.

Der Messerbalken besitzt zweckmäßig als Abstützglied zwei Führungsrollen oder -schuhe, die auf angepaßten, von der Steuerfläche getragenen Auflageschienen geführt werden.

Die Erfindung soll am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schnittwinkelverstellung bei verschiedenen Stammradien und einer parallel zum Schneidweg eingestellten Steuerfläche,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Führungsflächen für den Messerbalkendrehpunkt, der Steuerfläche für das Messerbalkenunterteil mit ihrer Höhen- und Neigungsverstelleinrichtung und die Messerbalkenlage mit der Freiwinkelverstellung im Verlauf des Schälvorganges bei schräg eingestellter Steuerfläche und

F i g. 3 die Abhängigkeitskurve der Freiwinkelverhältnisse bei Schnittwinkelverstellung gemäß Fig. 1.

F i g. 1 zeigt das Schälmesser M in drei Positionen bei fortschreitendem Schälvorgang, und zwar bei Stammoberfläche H₂ mit dem Radius r₂ sowie bei Stammoberfläche H₁ mit dem Radius r_x und schließlich bei der bereits stark gerundeten Stammoberfläche H₀ mit dem Radius r₀.

In Fig. 2 ist neben den drei Stammoberflächen H₂; H₁ und H₀ das Schälmesser in zwei Lagen, und zwar an Stammoberfläche H₂ und Stammoberfläche H₀ gezeigt. Das Schälmesser wird von dem einen oberen Ende des Messerbalkens G über dem unteren Messerbalkenabstützglied F getragen. An seinem anderen oberen Ende ist der Messerbalken in einem Gleitlager E bei L schwenkbar gelagert. Das Gleitlager E wird zwischen den Führungsflächen K in einer strichpunktiert gezeichneten Ebene geführt, die auf den Stamm zuläuft und in radialer Richtung die Stammspindelachse trifft. Diese als Radialebene bezeichnete Führungsebene für den Drehpunkt L des Messerbalkens G ist auch in Fig. 1 durch eine strichpunktiert gezeichnete Linie gekennzeichnet. Bei Verlagerung des Gleitlagers E mit dem Drehpunkt L während des Schälvorganges läuft das untere Abstützglied F des Messerbalkens G auf der Steuerfläche A.

In F i g. 1 sind die Verhältnisse der Schälmesser-Schneidenführung und Schnittwinkelverstellung für den Fall gezeigt, daß die Steuerfläche A der Radialebene parallel, angeordnet ist, in der das Messerbalkendrehende L geführt wird. Bei dieser Einstellung der Steuerfläche A wird die Abstandshöhe zwischen der Messerschneide und der Radialebene während des gesamten Schälvorganges gleich groß gehalten. In F i g. 1 ist diese Abstandshöhe so groß gewählt, daß bei einem kleinen Radius von r_o=5Ocm der auf der Schälstelle senkrecht stehende Stammdurchmesser mit der Radialebene einen Winkel von a₀ = 9° bildet. Der Grundschnittwinkel des Schälmessers ist so eingerichtet, daß er die Stammoberfläche an der Schälstelle tangential berührt, d. h. auf dem die Schnittstelle treffenden Stammdurchmesser senkrecht steht. Schnittwhikel und Tangentialrichtung fallen zusammen, und der Freiwinkel ß₀ hat den Wert NuU.

Wenn bei dieser Einstellung der Schälvorgang noch nicht so weit fortgeschritten ist, so daß Schälmesser M also an der Stammoberfläche H₁ bei einem Radius X₁- 300 cm anliegt, vermindert sich der Winkel OC₁, den der die Schälstelle treffende Stammdurchmesser mit der Radialebene bildet. Die auf dem die Schnittstelle treffenden Stammdurchmesser senkrecht stehende Tangentialrichtung bildet nun mit der Messerschnittrichtung den Freiwinkel /J₁. Für den Wert des Freiwinkels gilt die Gleichung ß_±=Cc₀-Ot₁. Wenn bei Beginn des Schälvorganges für die Stammoberfläche H₂ der Radius r₂ = 600 cm beträgt, nimmt der

Winkel oc₂ einen noch geringeren Wert an, so daß der Freiwinkel sich, wie gewünscht, entsprechend größer einstellt. Die Abhängigkeit entspricht der Gleichung ß₂ = oc_o — oc₂. Bei den in Fig. 1 gezeichneten Verhältnissen beträgt K₁ = 1° 30' und der zugehörige Freiwinkel ß_± = 7° 30'; <x₂ = 40' und der zugehörige Freiwinkel ß₂ = 8° 20'.

In F i g. 3 sind diese Freiwinkelverhältnisse graphisch aufgetragen. Man erkennt, daß die Verände-

-" -rung- des Freiwinkels mit dem abnehmenden Stammdurchmesser nicht linear, sondern steiler werdend erfolgt. Eine zur Radialebene der Winkelbalkendrehpunktführung parallelliegende Steuerfläche bewirkt also bereits — entgegen der bisher üblichen automatischen Winkelverstellung — eine Grobeinstellung für die gewünschte, nicht linear abnehmende Messeranlage. Der in dem Gleitlager E zwischen den Führungsflächen K in Richtung auf die Stammspindelachse zugeführte, an seinem Hebelarmende L dreh-

bar gelagerte Messerbalken G stützt sich auf seinem Weg zum Stamm hin unter der Messerschneide mit den Stützrollen oder -schuhen F auf den von der Steuerfläche A getragenen Auflageschienen ab. Durch Verstellen der Stützpleuel B mittels Exzenterstützlager D wird mit dem Abstand zwischen der Führungsradialebene für den Messerbalkendrehwinkel L und der Steuerfläche A auch der Winkel α und der Freiwinkel β verändert, obwohl Hebelarm D nur den Abstand, nicht aber den Neigungswinkel zwischen Radialebene und Steuerfläche A verändert. Bei gleichbleibendem Abstand zwischen Radialebene und Steuerfläche wird eine gleichbleibende Anlagefläche der Messerfase jedoch nur annähernd erreicht. Es ist ersichtlich, daß die Abstandseinstellung zwischen Steuerfläche A und Messerschneideweg auch durch eine verstellbar eingerichtete Befestigung des Abstützgliedes F am Messerbalkenunterteil variierbar gestaltet werden könnte.

Zur Verbesserung der Messerführung ist der Messerbalken derart ausgeführt, daß er als Abstützglied F unterhalb des Messers zwei Stützrollen besitzt, die auf den Auflageschienen der Steuerfläche A laufen. Der Messerbalken ist an seinem Drehende auf beiden Seiten eines zwischen Gleitflächen K laufenden Gleitsteines E durch Drehzapfen L angelenkt.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung zur Feineinstellung der Freiwinkelanpassung durch Schräglagerung der Steuerfläche A, deren Neigungswinkel gegenüber der Radialebene durch Betätigung des Exzenterhebelarmes C verstellt werden kann.

In Fig. 2 ist eine Neigung gezeigt, bei der die Steuerfläche die Schälmesserschneide während des Schälvorganges zunehmend an die Radialebene heran und darüber hinaus führt.

Bei der Oberfläche H₂ ist der Abstand zwischen Radialebene und Steuerfläche A größer als der Abstand zwischen Schälmesserschneide und Messerbalkenabstützung. Dementsprechend ist der Winkel Oc₂ negativ geworden. Der Neigungswinkel der Steuerfläche A zur Radialebene, d. h. zur Verbindungslinie zwischen Stammspindelachse und Messerbalkendrehpunkt, entspricht dem Winkel α, den der Messerschneideweg mit der Verbindungslinie von der Stammitte zum Messerbalkendrehpunkt bildet. Da der Winkel oc₂ einen negativen Wert angenommen hat, gilt für den Freiwinkel die Gleichung ß_z=<x₀+<x₂. Die sich während des Schälvorganges selbsttätig regulierende Veränderung des Freiwinkels ist demnach im Sinne einer stärkeren Freiwinkelabnahme korngiert. Die Freiwinkelkorrektur kann also bei Bedarf durch Verstellung des Neigungswinkels der Steuerfläche^ nach Belieben verstärkt oder auch vermindert werden. Durch die Kombination der Verstellmöglichkeiten mit den beiden Exzenterhebelarmen D und C ist praktisch jede gewünschte bzw. erforderliche Verstellung der Winkel oc₂ zu «₀ und damit ß₂ zu ß₀ möglich. Sämtliche Verstellungen mit den Betätigungshebeln C und D sind praktisch während des Schälens durch einfache Hebelverstellung vom Bedienungsstand aus möglich; praktisch ist aber eine Verstellung während des Schälens nur in Sonderfällen notwendig, und eine einmal den Bedürfnissen angepaßte Einstellung der Steuerfläche genügt zu einer dauernden, sich dem kleiner werdenden Stammdurchmesser jeweils optimal anpassenden Verstellung des Schälmesserfreiwinkels.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur automatischen Schnittwinkelverstellung an Furnierschälmaschinen, gekennzeichnet durch einen an zwei Führungsflächen (K, A) geführten Messerbalken (G), dessen eines oberes, dem Stamm (H) zugewendetes Ende das Schälmesser (M) in der Verlängerungsrichtung zur unteren Messerbalkenabstützung (F) starr angebracht trägt, dessen anderes oberes, dem Stamm abgewendetes Ende (L) in einem radial zur Stammspindelachse verlagerbaren und in der radil zur Stammspindelachse verlaufenden Ebene (Radialebene) durch mindestens eine Führungsfläche (K) geführten Lager verschwenkbar beweglich gelagert ist und dessen Unterteil (F) sich bei seiner Verlagerung zum Stamm hin auf einer parallel zur Stammspindelachse und mit vorbestimmtem Abstand und Neigungswinkel zur Radialebene bzw. zur Messerdrehpunktführungsebene angeordneten Steuerfläche (A) abstützt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Messerbalkenunterteil (F) abstützende Steuerfläche (A) zur veränderlichen Einstellung ihres Neigungswinkels und gegebenenfalls auch ihres Abstands zur Radialebene eingerichtet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerbalken (G) an seinem von der Schälmesserschnittrichtung abweichenden Unterteil (F) mit einem Messerbalkenabstützungsglied (F) und die Steuerfläche fläche (A) mit einem zur Führung des Messerbalkenabstützungsgliedes angepaßten Führungslager versehen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Stamm abgewendete Messerbalkendrehende (L) in einem auf oder zwischen parallel zur Radialebene angeordneten Führungsflächen (K) laufenden Lager (E) schwenkbar angelenkt ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche (A) durch drehbare Lagerung ihrer bei der Stammspindelachse liegenden Kante auf Stützpleuel (B) und durch Abstützung der Gegenkante auf einem Exzenterlager zur kombinierten Verstellung ihres Abstandes und Neigungswinkels zur Radialebene einstellbar eingerichtet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Exzenterstützlager zwei Exzenterhebel besitzt, von denen der eine Hebelarm (D) die Höhenabstandsverstellung und der andere (C) die Neigungswinkelverstellung bewirken kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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