DE1528343C - Astlochflickmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Astlochflickmaschine mit einer Bohrspindel zum Ausbohren des Astes in einem Brett und mit einer Spindel mit einem Werkzeug zum Ausschneiden eines Zapfens aus einer Leiste, wobei in dieser Spindel ein Druckbolzen zum Einpressen des Zapfens in die Bohrung des Brettes angeordnet ist und die Spindeln in einem gemeinsamen Bauteil untergebracht sind, das sie selbsttätig gesteuert in Arbeitsstellung bewegt.

Eine derartige Maschine ist bekannt (deutsche Patentschrift 599.329). Bei dieser bekannten Maschine werden die beiden Arbeitsspindeln zusammen gleichzeitig angetrieben. Ein ständig umlaufendes Werkzeug, dem sich die Aufmerksamkeit nicht zuwendet, weil es nicht in Arbeitsstellung steht und das in Arbeitsstellung befindliche Werkzeug die volle Aufmerksamkeit auf sich zieht, stellt eine ganz erhebliche Gefahrenquelle dar, die durch Schutzvorrichtungen abgedeckt sein muß, was aber einen erhöhten Aufwand bei der Herstellung der Maschine bedeutet und diese verteuert und wodurch oft gerade die Teile unzugänglich werden, die hin und wieder geschmiert oder ein- oder nachgestellt werden müssen. Bei dieser bekannten Maschine wird der Antrieb seitlich in die Spindeln eingeleitet. Es ist ein Zahnradgetriebe vorgesehen, dessen den Antrieb der Spindeln bewirkendes Zahnrad einen Zahnkranz aufweist, dessen Breite .um den Hub der Spindeln größer ist als durch das zu übertragende Drehmoment bedingt wäre, da die mit einem Zahnkranz versehenen Spindeln ihren axialen Hub durch Verschieben in der Verzahnung während des Arbeitsganges ausführen. Derartige Zahnradgetriebe sind sehr teuer in der Herstellung und beeinflussen entscheidend den Preis dieser Maschine. Holzbearbeitungsmaschinen laufen sehr hochtourig und hochtourig laufende Zahnräder sind entweder sehr laut oder sie müssen in Qualität 5 oder 6 ausgeführt sein, wodurch das Getriebe zusätzlich verteuert wird. Billigere Riemenantriebe eignen sich nicht, da, um kurze Taktzeiten zu erzielen, die Spindeln mit den Werkzeugen in relativ kurzen Zeiten beschleunigt bzw. abgebremst werden müssen. Diese bekannte Maschine hat ferner den Nachteil eines relativ komplizierten Aufbaues, der durch das Getriebe bedingt ist; es ist nicht möglich, die den Zapfen ausschneidende Spindel von dem dem Werkzeug abgewandten Spindelende aus anzutreiben, da von hier aus der den Zapfen anpressende Druckbolzen axial bewegt werden muß. Dieser Druckbolzen muß relativ zu der ihn umgebenden Spindel axial verschiebbar sein, da die ihn umgebende Spindel den Zapfenschneider trägt. Am Ende der Schnittbewegung des Zapl'enschneidcrs soll der Druckbolzen auf dem Zapfen aufliegen, damit sich dieser nicht mitdreht; der Druckbolzen kann aber die Axialbewegung des Zapfenschneiders nicht mitmachen, da er an der Stirnfläche des Zapfens aufliegt.

I:s ist eine tragbare Astlochflickmaschine bekannt (deutsche Auslegeschrift I 033 402), bei der die Spindeln in einer vom Motor über Stirnzahnräder angetriebenen, axial feststehenden Hohlwelle axial verschiebbar gelagert sind. Die Drehmomentübertragung . erfolgt-durch Keil und Nut in der Spindel bzw.· der Hohlwelle. Auch bei dieser Maschine sind alle Spindeln zugleich angetrieben. Der Finpreßstempel ist gelrennt außerhalb der Spindeln angeordnet. Das hat den Nachteil, daß eine dritte Arbeitsstellung der Maschine zum Einpressen des Zapfens zusätzlich zu den Arbeitsgängen »Ausbohren des Loches« und »Ausschneiden des Zapfens und Einpressen des Zapfens« erförderlich ist, was sich auf die erreichbare Taktzeit nachteilig auswirkt. Der hierdurch bedingte geringe Ausstoß der Maschine mag zwar für eine tragbare Maschine ausreichen, würde aber bei stationären Maschinen zu einem unwirtschaftlichen Betrieb führen. '■

Es ist ferner eine tragbare Astlochbohrmaschine

ίο bekannt (deutsche Patentschrift 702 854), bei der ein Säulenfuß eine Säule trägt, an der eine Handbohrmaschine axial bewegbar befestigt ist. Der Säulenfuß trägt mehrere Spindeln, die an dem dem Antriebsmotor (Handbohrmaschine) zugewandten Ende mit Kupplungshälften versehen sind und an ihrem anderen Ende verschiedene Bohrer tragen. Die Spindeln sind auf einem Kreisbogen angeordnet, dessen Mittelpunkt mit der Säulenachse zusammenfällt, um die die Handbohrmaschine gerastet schwenkbar ist, wodurch die Handbohrmaschine mit den verschiedenen Bohrspindeln in Wirk verbindung bringbar ist. Die Handbohrmaschine und die Spindeln sind axial bewegbar. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Astlochflickmaschine der obengenannten Art zu schaffen, die bei einfacher Antriebsgestaltung eine beliebige zeitliche Krafteinleitung in den Druckstempel gestattet. ₍ ·

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Antriebswelle als die Vorschubbewegung der Spindeln mitmachende Hohlwelle ausgebildet ist, in der ein Stab gegenüber dem Gestell nicht drehbar axial verschiebbar angeordnet ist, der beim Einpressen des Zapfens am Druckbolzen anliegt, und daß die Antriebswelle in bei Handbohrmaschinen zum Astlochbohren in an sich bekannter Weise in axialer Verlängerung der jeweils in Arbeitsstellung befindlichen Spindel angeordnet und zwischen der Antriebswelle und der jeweils in Arbeitsstellung befindlichen Spindel eine durch die Axialbewegung der Antriebswelle sch'altbare Reibungskupplung vorgesehen ist. Ein Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine liegt darin, daß sie erheblich unfallsicherer ist als die bekannte Astlochflickmaschine. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine liegt jedoch darin, daß die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle die Vorschubbewegung der Spindeln mitmacht und in ihr ein Stab angeordnet ist, der zur Betätigung des DruckboJzens dient und der gegenüber der ihn umgebenden Antriebswelle eine beliebige axiale Bewegung ausführen kann. Es ist dadurch die Möglichkeit geschaffen, eine sehr einfache Reibungskupplung vorzusehen, die ' durch Vorschieben der Antriebswelle betätigt werden und relativ schwach ausgebildet sein kann, da nur die jeweils in Arbeitsstellung befindliche Spindel mit ihrem Werkzeug zu beschleunigen ist. Da das Schwungmoment GD² der zu beschleunigenden Teile sehr gering gehalten werden kann, da nur eine hohle Spindel mit dem Werkzeug zu beschleunigen ist, ist eine in dieser Hinsicht optimale Lösung erreichbar.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Maschine liegt

ferner darin, daß der Konstrukteur freie Wahl in der Anordnung des Antriebsmotors hat. Während bei den bekannten Astlochflickmaschinen der Motor seitlich zu den Spindeln angeordnet sein muß, kann der Motor nunmehr sowohl seitlich angeordnet sein und die Antriebswelle über ein Zahnrad antreiben. Er kann jedoch auch einen Hohlwellenmotor vorsehen.

Dabei ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Antriebshohlwelle in einer das Drehmoment abgebenden Hülse eines an sich bekannten Hohlwellenmotors axial verschiebbar geführt. Ein für den Druckbolzen und die Antriebshohlwelle gemeinsamer Vorschub oder aber zwei getrennte Vorschubantriebe für diese beiden Teile können dann ohne jede Schwierigkeit am hinteren Ende des Hohlwellenmotors angeordnet werden.

Der Antrieb zum Ausstoßen des Zapfens aus dem Zapfenschneider und zum Einpressen des Zapfens in das Bohrloch ist in den axial verschiebbaren Stab in der Antriebshohlwelle eingeleitet. Dieser Antrieb kann unabhängig von dem Vorschubantrieb der Spindel sein. Beim Ausschneiden des Zapfens wird durch diesen Antrieb der Stab in der Antriebshohlwelle axial verschoben, der dann aut den Druckbolzen in der Zapfenschneiderspindel auftrifft, der dann wiederum den Zapfen aus dem Werkzeug heraus und in das Bohrloch einpreßt. Der Kraftweg verläuft dabei vom Druckbolzen über den Stab in der Antriebshohlwelle unmittelbar zu dem Antrieb, beispielsweise der Kolbenstange eines Hydraulik- oder Pneumatikzylinders oder eines Kurvenantriebes oder aber eines gewöhnlichen Handhebels.

Da der Stab drehfest angeordnet ist kann durch Wahl einer geeigneten Kupplung zwischen Stab und Druckbolzen dafür gesorgt sein, daß auch de.r Druckbolzen sich nicht dreht. Der Druckbolzen ist dabei mit stirnseitigen Vorsprüngen oder einem Saugnapf versehen. Die drehfeste Anordnung des Druckbolzens hat dann den besonderen Vorteil, daß der Druckbolzen dazu verwendet werden kann, um den Zapfen am Ende des Ausschneidevorganges und beim Einpressen gegen Verdrehung zu sichern. Das ist deshalb wichtig, weil es im allgemeinen erwünscht ist, daß die Richtung der Maserung des Zapfens mit der Richtung der Maserung des ausgeflickten Holzes übereinstimmt. Man erhält dann annähernd gleiche Dehnungen von Zapfen und umgebenden Holz; wenn das Holz bei Temperatur- und Feuchtigkeitswechseln arbeitet. Die Maschine kann auch so ausgebildet sein, daß bei gemeinsamem Vorschubantrieb von Stab und Antriebshohlwelle gewährleistet ist, daß bei sich bewegendem Antriebsglied der Vorschubbewegung zunächst nur die Zapfenschneiderspindel vorgeschoben wird und erst in einem zweiten Abschnitt der Vorschubbewegung der Druckbolzen vorgeschoben wird. Die Vorschubbewegung des Druckbolzens wird dabei von dem Antrieb für die Vorschubbewegung der Antriebshohlwelle mit übernommen. Ein besonderer Antrieb des Druckbolzens kann damit eingespart werden. Vorteilhaft ist dabei, daß die zum Einpressen des Zapfens in das Bohrloch erforderliche Kraft von dem Druckbolzen über den in der Antriebshohlwelle vorgesehenen Stab unmittelbar zu dem Antriebsglied führt, also nicht über die Spindellager führt. Dadurch ·» werden die Spindellager geschont und können wesentlich kleiner gehalten werden, als wenn sie den zürn Einpressen des Zapfens erforderlichen Druck mit übertragen müßten.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Maschine teilweise im Schnitt und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes aus F i g. 1.
■ In einem Maschinengestell! ist ein Hohlwellenmotor 2 befestigt, in dessen Hülse 3 eine Antriebshohlwelle 4 axial verschiebbar geführt ist, die durch einen Keil 5 mit der Hülse 3 drehfest verbunden ist, der in eine Längsnut 6 der Antriebshohlwelle 4 eingreift. In der Antriebshohlwelle 4 ist ein Druckstab 7 angeordnet. Oberhalb des Hohlwellenmotors 2 ist ein Hydraulikzylinder8 vorgesehen, in dessen Kolbenstange 9 der Stab 7 mit Hilfe eines Stiftes 10 befestigt ist. Die Antriebshohlwelle 4 ist in der Kolbenstange 9

ίο mit Hilfe von Kugellagern.il drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert. Am unteren Ende der Antriebshohlwelle 4 ist eine topfförmige Kupplungshälfte 12 befestigt, die konische Reibflächen aufweist. Der Hydraulikzylinder 8 wird von einef nicht dargestellten Steuerungsvorrichtung gesteuert.

In dem Maschinengestell 1 ist ein weiterer, von der

Steuerungsvorrichtung gesteuerter Hydraulikzylinder -13 vorgesehen, dessen Kolbenstange 14 parallel zur Ebene einer Tischplatte 34 verläuft. In einem Schwalbenschwanz am Ende der Kolbenstange 14 ist ein Werkzeugträger 17 befestigt. Der Werkzeugträger 17 trägt eine Zapfenschneiderspindel 18, eine an sich bekannte Leimdüse 19 und eine Bohrspindel 20. Der Werkzeugträger 17 weist zwei'Arbeitsstellungen auf:

In der einen Arbeitsstellung steht die Bohrspindel 20 unter der Kupplungshälfte 12 der Antriebshohlwelle 4. In der anderen Arbeitsstellung steht die Zapfenschneiderspindel 18 unter der Kupplung 12 der Antriebshohlwelle 4. Wird der im Steuerzylinder 13 befindliche Kolben 14 beaufschlagt, so verschiebt sich der Werkzeughalter 17 in die andere Arbeitsstellung. Die Arbeitsstellungen werden durch einen unter Wirkung einer Feder stehenden Bolzen 24 fixiert. Der Bolzen 24 ist verschiebbar geführt und greift je nach der gewählten Arbeitsstellung in eine der Nuten 25 bzw. 26 des Werkzeugträgers 17 ein. Die Bohrspindel 20 und die Zapfenschneiderspindel 18 weisen an ihrem oberen Ende eine kegelstumpfförmige Kupplungshälfte 27 bzw. 49 auf, die in eine entsprechende Aussparung der Kupplungshälfte 12 an der Antriebshohlwelle 4 paßt. Die Bohrspindel 20 ist in einer Hülse 28 axial verschiebbar geführt. Die Hülse 28 ist in dem Werkzeugträger 17 über Kugellager 29 und 30 drehbar gelagert. Am unteren Ende der Bohrspindel 20 ist das Werkzeug, nämlich ein Bohrer 31 zum Ausbohren eines Astes 32 in einem Brett 33 befestigt. Das Brett 33 liegt auf der Tischplatte 34 auf. Die Tischplatte 34 ist senkrecht zu ihrer Ebene verschiebbar, wodurch das Brett 33 gegen die Unterseite eines Anschlages 43 angepreßt werden kann. Ist das Brett 33 an den Anschlag 43 angepreßt, so läuft der Hohlwellenmotor 2 an und der Vorschubzylinder 8 bewegt die Antriebshohlwelle 4 nach unten, so daß sich die Kupplungshälfte 12 auf die Kupplungshälfte 27 aufsetzt. Der Stab 7 tritt dabei in eine in der Kupplungshälfte 27 vorgesehene zentrale Aussparung 44 ein, die größer ist als das Ende des Stabes 7, so daß das Stabende keine Berührung mit den umgebenden Oberflächen der Aussparung 44 hat. Der Vorschübzylinder 8 drückt dann die Antriebshohlwelle 4 und damit die nun über die Kupplung 12, 27 drehfest verbundene Bohrspindel 20 weiter nach unten, der Bohrer 31 greift in das Werkstück 33 ein und arbeitet eine - Sackbohrung 45 aus dem Brett 33 heraus. Hat der Bohrer 33 eine eingestellte Tiefe erreicht, so wird der Zylinder 8 in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt, die Antriebshohlwelle 4 wird nach oben gezogen und die Spindel 20 mit Hilfe einer Feder 46 in

die Ausgangsstellung zurückgeführt; das eine Ende der Feder 46 liegt an dem Werkzeugträger 17 und ihr anderes Ende an einer Schulter der Spindel 20 oder des Kupplungsteiles 27 an.

Anschließend wird der Zylinder 13 beaufschlagt, der den in Verlängerung der Kolbenstange 14 befindlichen Werkzeugträger 17 in die Stellung bewegt, in der die Spindel 18 in axialer Verlängerung der Antriebshohlwelle 4 steht. Während dieser Bewegung läuft ein Betätigungsorgan 47 einer an sich bekannten Leimdüse 19 auf eine Kurvenfläche 48 auf, wodurch aus dem unteren Ende der Leimdüse 19 in dem Augenblick Leim ausgesprüht wird, in dem die Leimdüse über der Sackbohrung 45 steht. In der Arbeitsstellung der Zapfenschneiderspindel 18 ist der Rasthebel 24 in die Raste 26 eingerastet. Die Spindel 18 weist an ihrem oberen Ende eine der Kupplungshälfte 27 entsprechende Kupplungshälfte 49 auf. Die Spindel 18 ist in einer der Hülse 28 entsprechenden Hülse 50 axial verschiebbar geführt, die wiederum über Kugellager 51 und 52 in dem Werkzeugträger 17 drehbar gelagert ⁴ist. Das Werkzeug, ein Zapfenschneider 53 weist einen rückwärtigen hohlen Schaft 54 auf, in dessen Mantel eine Aussparung 55 eingeschnitten ist, in die ein Keil 56 eingreift. Am hinteren Ende des Schaftes 54 greift eine Feder 57 mit verhältnismäßig großer Federkraft an, die sich an einer Innenschulter 58 der Spindel 18 abstützt. Der Zapfenschneider 53 ist daher in der Spindel 18 entgegen der Wirkung der Feder 57 axial verschiebbar, jedoch drehfest geführt. Der Zapfenschneider 53 weist einen Bund 59 auf, der bei der Abwärtsbewegung der Spindel 18 an einer Anschlagfläche 60 zur Anlage kommt, wenn der Zapfenschneider 53 einen Zapfen 61 aus einer Leiste 62 ausgeschnitten hat, die in Führungen 63 geführt ist, die die Anschlagfläche 60 bilden und die in dem Werkzeugträger 17 befestigt sind. In der Zapfenschneiderspindel 18 ist eine Hülse 64 axial unverschiebbar eingesetzt, die in ihrer oberen Hälfte ein Innengewinde 65 aufweist, in das eine Einstellschraube 66 eingeschraubt ist, die einen Anschlagstift 67 aufweist. In der Hülse 64 ist ein Druckbolzen 68 axial verschiebbar, jedoch drehfest gelagert, an dessen hinterem Ende eine Feder 69 angreift, die sich an der Einstellschraube 66 abstützt. Die Hülse 64 weist an ihrem oberen Ende einen Einsteckkonus 70 auf, der einer entsprechenden Kegelfläche 71 am unteren Ende des Stabes 7 entspricht. Der Druckbolzen 68 weist an seiner unteren Stirnseite kleine Vorsprünge 72 auf.

Hat der Kolben 14 seine Vorschubbewegung beendet und die Zapfenschneiderspindel 18 in Arbeitsstellung gebracht, so wird wiederum der Hydraulikzylinder 8 beaufschlagt, der die Arbeitshohlwelle 4 um den in ihr befindlichen, sich jedoch nicht mit der Arbeitshohlwelle 4 drehenden Stab 7 nach unten 'drückt. Die Kupplungshälfte 12 setzt sich auf die Kupplungshälfte 49 auf und drückt, die Spindel 18 nach unten. Die Feder 57 ist so steif, daß der Zapfenschneider 53 bei dieser Abwärtsbewegung der Spindel 18 so lange mitgenommen wird, bis der Bund 59 auf der Anschlagfläche 60 zur Anlage kommt, also so lange, bis der Zapfenschneider 53 einen Zapfen 61 aus der Leiste 62 ausgeschnitten hat. Dabei setzt sich die mit Vorsprüngen versehene vordere Stirnfläche des Druckbolzens 68 auf die Oberfläche des Holzes auf. Der Druckbolzen 68 macht jedoch die weitere Vorschubbewegung der Spindel 18 nicht mit, da er unter Zusammendrücken der Feder 69 nach oben ausweichen kann. Da der Stab 7 über die Kegelflächen 70 und 71 drehfest mit der Hülse 64 verbunden ist, mit der auch der Druckbolzen 68 drehfest verbunden ist, der Stab 7 jedoch seinerseits drehfest in der Kolbenstange 9 des Zylinders 8 befestigt ist, dreht sich der Druckbolzen 68 während des Ausschneidens des Zapfens nicht mit. Die Vorsprünge 72 greifen in die Zapfenstirnfläche ein und verhindern, daß sich der

ίο Zapfen 61 mitdreht, wenn der Zapfenschneider 53 den Zapfen ausgeschnitten hat. Die Einstellschraube 66 ist so eingestellt, daß ihre Anschlagfläche 67 dann auf das hintere Ende des Druckbolzens 68 auftrifft, wenn der Zapfen ausgeschnitten ist. Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Spindel 18 ist nun der Druckbolzen 68 über die Einstellschraube 66, die Hülse 64 um den Stab 7 unmittelbar an der Kolbenstange 9 des Zylinders 8 abgestützt. Bei der weiteren -Vorschubbewegung der Kolbenstange 9 drückt daher der Druckbolzen 68 den Zapfen 61 aus dem Zapfenschneider 53 heraus und in eine Bohrung 75 eines magazinartigen Teiles 73 ein, das an dem Werkzeugträger 17 befestigt ist. In diesem Teil 73, das als Einpreßring ausgebildet ist, befindet sich von dem vorhergehenden Arbeitsgang bereits ein Zapfen 61, der dann, wenn ein neu ausgeschnittener Zapfen 61 in die Aufnahmebohrung 75 eingedrückt wird, aus dieser Aufnahme 75 nach unten heraus in die mit Leim versehene Sackbohrung 45 eingedrückt wird. Während dieser weiteren Abwärtsbewegung wird der Zapfenschneider 53 durch Anlage des Bundes 59 an der Anschlagfläche 60 in axialer Richtung festgehalten, so daß er diese Bewegung nicht mitmachen kann. Hierauf wird der Vorschubzylinder 8 umgesteuert und die Spindel 18 wird durch eine Rückholfeder 74 in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Nachdem die Kupplungshälften 12 und 49 außer Eingriff gekommen sind, wird der Zylinder 13 umgesteuert und der Werkzeugträger 17 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, in der der Federbolzen 24 in die Raste 25 eingerastet ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Astlochflickmaschine mit einer Bohrspindel zum Ausbohren des Astes in einem Brett und mit . einer Spindel mit einem Werkzeug zum Ausschneiden eines Zapfens aus einer Leiste, wobei in dieser Spindel ein Druckbolzen zum Einpressen des Zapfens in die Bohrung des Brettes angeordnet ist und die Spindeln in einem gemeinsamen Bauteil untergebracht sind, das sie selbsttätig gesteuert in Arbeitsstellung bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) als die Vorschubbewegung der Spindeln (18, 20) mit-. machende Hohlwelle ausgebildet ist, in der ein Stab (7) gegenüber dem Gestell nicht drehbar axial verschiebbar angeordnet ist, der beim Einpressen des Zapfens (61) am Druckbolzen (68) anliegt, und daß die Antriebswelle (4) in bei Handbohrmaschinen zum Astlochbohren in an sich bekannter Weise in axialer Verlängerung der jeweils in Arbeitsstellung befindlichen Spindel (18, 20) angeordnet und zwischen der Antriebswelle und der jeweils in Arbeitsstellung befind-

lichen Spindel (18, 20) eine durch die Axialbewegung der Antriebswelle (4) schaltbare Reibungskupplung (12, 27 bzw. 49) vorgesehen ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) in einer das Drehmoment abgebenden Hülse (3) eines an

sich bekannten Hohlwellenmotors (2) axial verschiebbar geführt ist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungskupplung (12, 27 bzw. 49) Kegelmantelflächen als Reibflächen aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209 632/111