DE1561624A1

DE1561624A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zuschneiden von Materialien in vorbestimmte Laengen

Info

Publication number: DE1561624A1
Application number: DE19671561624
Authority: DE
Inventors: Head Willis Alvin; Jackson Jun Walter Leo
Original assignee: JACKSON JUN WALTER LEO
Current assignee: JACKSON JUN WALTER LEO
Priority date: 1966-07-11
Filing date: 1967-07-08
Publication date: 1971-11-04
Also published as: FR1530987A; SE336213B; US3455193A; GB1148648A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Zuschneiden von Materialien in vorbestimmte längen

Die. Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf eine Vorrichtung zur Handhabung von Materialien und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Holzbalken in vorbestimmte längen durch eine Schneid- oder Soherwirkung. Bisher wurden Bäume im Gelände auf vorbestimmte längen zugeschnitten, ehe diese an eine Papierfabrik zur Verarbeitung zu Papier geliefert vmrden_e Dies führte dazu, daß die Einrichtungen der Papierfabriken derart ausgelegt sein mußten, daß Holzbalken bestimmter längen gehandhabt ■werden können*

Es wurde jedoch gefunden, daß es wirtschaftlicher ist, die Hölzer einer Papierfabrik in Form von von Ästen befreiten Bäumen zu liefern, ohne diese in vorbestimmte

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längen

längen zu zerschneiden., Dies führte zu Problemen bei den Papierfabriken, da es erforderlich ist, diese Bäume in der Papierfabrik auf vorbestimmte längen zuzuschneiden, ehe die einzelnen Balken in der Papierfabrik verarbeitet werden können.

Durch die Erfindung wird dieses Problem gelöst und zwar dadurch, daß eine Vorrichtung geschaffen wird, mit der in wirksamer Weise in einer Papierfabrik Holzstämme in vorbestimmte längen verschnitten werden können, um diese vorbestimmten längen der Papierherstellungsanlage zuzuführen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die in der Papierfabrik ankommenden Holzstämme so sohneil in vorbestimmte längen zugeschnitten werden, daß die Verarbeitungsanlage der Papierfabrik kontinuierlich mit Stämmen beschickt werden kann, die in die richtigen längen für die Verarbeitung in der Anlage zugeschnitten sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Paar in synchronisierter Weise drehbare Glieder auf, von denen jedes ein Messerglied trägt. Wenn ein Stamm zwischen diesen sich synchron drehenden Gliedern angeordnet ist, so schneiden die Messer den Stamm in vorbestimmte längen, um das Schnittgut dann der Papierherstellungsanlage zuzuführen« Bs sind Einrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, daß der Stamm zu einer vorbestimmten Zeit zwisohen die drehbaren Glieder eingegeben wird, sodaß der erste Schnitt am Stamm die gewünschte vorbestimmte länge hat.

109845/0005 Bei

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen, um die Messer während des Schneidens des Materials senkrecht zu halten, um ein Verklemmen der Messer zu verhindern und um ein Zerreissen der Stämme während des Schneidens auszuschalten«

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig«, 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Aus führung s form,

Fig, 3 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 ein Schaltbild des Steuerkreises für die Zuführungseinrichtung der Stämme,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, welche die Messer während des Schneidens vertikal halten,

Fig. 6 eine Seitenansicht der sich drehenden Teile der zweiten Ausführungsform und

Fig. 7 eine Schnitt ansicht, genommen längs der Linie VII-VII der Fig. 5.

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Die Figuren der Zeichnung und die folgende Beschreibung erläutern spezielle Ausführungsheispiele der Erfindungo Es sei bemerkt, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist und daßdie Erfindung in anderer Weise verwirklicht werden kann₀

Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Vorrichtung weist einen oberen Drehkörper 10 und einen unteren Drehkörper 11 auf und diese Drehkörper sind an einem Rahmen 12 montiert. Dieser Eahmen 12 weist im allgemeinen vier senkrechte Ständer 14 auf, die auf Querträgern 15 an der Basis montiert sind und die am oberen Ende duroh längsträger 16 miteinander verbunden sind. Die längsträger 16 erstrecken sich nach außen über jeden Ständer 14 hinweg und sind an ihren äußeren Enden durch Querstege 17 miteinander verbunden. Der obere Drehkörper 10 ist in Lagern 18 montiert» Die Lager sind an der Unterseite der Längsträger 16 befestigt und der untere Drehkörper 11 ist in Lagern 19 montiert, wobei diese Lager 19 von in Längsrichtung sich erstreckenden Streben 20 getragen werden.

Da der Drehkörper 10 genau so aufgebaut ist wie der Drehkörper 11 soll lediglich der Drehkörper 10 im einzelnen beschrieben werden, und die entsprechenden Teile des Drehkörpers 11 sind mit den gleichen mit einem Strich versehenen Bezugszeichen gekennzeichnet, wie die Teile des Drehkörpers 10,

109845/0005 _Wie

Wie die Pig» 1 bis 3 zeigen, -weist der obere Drehkörper 10 kreisförmige Seitenplatten 21 auf, die fest an einer inneren Traghülse 22 montiert sindo Die Traghülse 22 ist an einer Achse 24 mittels Keilkonusabsohnitten 25 befestigt. Einer der Keilkonusabschnitte 25 "weist eine Nute auf, die mit einer Hute 28 in der Achse 24 fluchtet und diese Nuten nehmen einen Keil 29 auf, wodurch eine Drehbewegung des Keilkonus 25 gegenüber der Achse verhindert wird. Da die Achse 24 drehbar in den Lagern 18 gelagert ist, wird durch eine Drehung der Seitenplatten 21 die Achse 24 in den Lagern 18 gedreht.

An der Außenseite einer der Seitenplatten 21 ist ein Zahnring 30 montiert, der einen Außendurohmesser hat, der etwas größer ist als der Durchmesser der Seitenplatten 21« Die Lager 18 und 19 ordnen die Achsen 24 und 24^f der unteren und oberen Drehkörper 10 und 11 derart an, daß die Zahnringe 30 und 30' miteinander kämmen, um die Drehung des unteren Drehkörpers·mit der Drehung des oberen Drehkörpers 10 zu synchronisieren Wenn der Motor 31 das Ritzel 32 dreht, welches mit dem Hingzahnrad 30 des oberen Drehkörpers 10 kämmt, so werden beide Drehkörper 10 und 11 synchron angetrieben«

Zwischen den Seitenplatten 21 und von der Hülse 22 sich radial nach außen erstreckend ist eine Anzahl von im gleichen Abstand voneinander angeordneten Messertragplatten 34 vorgesehen· Jede Platte 34 weist eine halb-

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Kreisförmige

kreisförmige Aussparung am äußeren Ende auf, um einen Eingriff der Platten 34 mit einem Stamm zu verhindern, der sioh zwischen den Drehkörpern 10 und 11 hindurchbewegt. Ein Measer 35 ist am äußeren Ende einer jeden Platte 34 mittels Montageplatten 36 befestigt, welche Schraubenbolzen 38 aufweisen, die sich duroh die Teile hinduroh erstrecken und die mit den Tragplatten 34 in Eingriff stehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind vier Messer 35 vorgesehen, die in einem Abstand von 90° voneinander angeordnet sind. Es ist ferner asu erkennen, daß die Drehkörper 11 und 12 derart synchronisiert sind, daß, wenn sich eines der Messer 35 dea Drehkörpers 10 in der untersten senkrechten Stellung befindet, das komplementäre Messer 35' im Drehkörper 11 sioh in seiner obersten senkrechten Stellung befindet, sodaß die Messer 35 und 35' zueinandeer ausgefluchtet sind. TJm sicherzustellen,' daß ein Stamm zwisohen den Drehkörpern 10 und 11 vollständig in zwei Teile verschnitten wird, liegen die Messer 35 und 35' gegeneinander an.

Ea ist ein Förderer C vorgesehen, um Stämme der tangentialen Berührungsstelle der beiden Drehkörper 10 und zuzuführen und dieser Förderer weist Seitenplatten 40 auf, die an den Ständern 14 befestigt sind und eine Anzahl Rollen 41 sind zwischen diesen Platten 40 montiert. Diese Hollen 41 werden von einem Motor 42 über einen Ket-

10984 5/0005 tenantrieb 44

tenantries 44 derart angetrieben, daß alle Rollen 41 in der gleichen Richtung gedreht werden, und zwar "bei der Darstellung in Fig. 1 in Richtung der Uhrzeigerdrehung« Ein G-renzs ehalt er LS 1 ist am Förderer G an einer Stelle außerhalb der Eintrittsstelle in die Drehkörper 10 und 11 montiert. Der Schalter LS 1 stoppt den Motor 42 -Ms

ein Nockenschalter OS 1, der einen Hocken 63 aufweist, geschlossen wird, um den Motor 42 in Betrieb zu setzen, um den Stamm zwischen die Drehkörper 10 und 11 einzuschieben. Der Nockenschalter OS 1 verhindert, daß ein Stamm zwischen die Drehkörper 10 und 11 eintritt, ehe die Lage derart ist, daß der erste Schnitt am Stamm an der entsprechenden Stelle liegt, um eine vorbestimmte Länge abzuschneiden, die dann in die Papierfabrik eingegeben wird. Wenn der erste Satz von Messern 35 und 35' gegen den Stamm anliegt, treiben diese den Stamm naoh vorn, bis das nächste Messerpaar 35 und 35' den Stamm er-

faßt, um diesen zu z-eraohneiden. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der gesamte Stamm zerschnitten ist« Wenn der Stamm einen kleinen Durchmesser hat, unterstützt der Förderer 0 den Vorschub des Stammes mit der richtigen Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Schnitten«

Es sei nun auf die Fig.. 5 bis 7 Bezug genommen. Es ist zu erkennen, daß beim zweiten Äusführungsbeispiel der Erfindung ein oberer Drehkörper 50 und ein unterer Drehkörper 51 vorgesehen ist. Die Drehkörper 50 und 51 sind drehbar im Rahmen 12 mittels der Lager 18 und 19 gelagert. Da

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der

der obere und der untere Drehkörper 50 und 51 gleich sind, soll lediglich der obere Drehkörper 50 im einzelnen beschrieben werden und der-untere Drehkörper weist entsprechende mit einem Beistrich versehene Bezugszeichen auf.

Der obere Drehkörper 50 weist im allgemeinen ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Seitenplatten 52 auf, die konzentrisch an inneren Tragringen 54 montiert sind, von denen jeder eine konische Bohrung 55 aufweist. Die Tragringe 54 stehen in Eingriff mit konisch verlaufenden Abschnitten 56 einer Achse 58, Die Achse 58 ist in den Lagern 18 gelagert.

Die Länge 54 und die konischen Abschnitte 56 weisen Keilnuten 55 auf, welche einen Keil 47 aufnehmen, wodurch eine Drehung der Platten 52 gegenüber der Achse 58 verhindert wird. Wie die Pig, 5 und 6 zeigen, sind die Umfangskanten der Seitenplatten 52 durch gebogene Segmente 59 miteinander verbunden, die zusammen mit den Ringen 54 die Seitenplatten 52 im Abstand voneinander halten. An der Umfangskante einer jeden Seitenplatte 52 ist ein Tragring 60 montiert. Zwischen den Eingen 60 sind drehbar Messerhalterungen 61 angeordnet. Diese Messerhalterungen 61 sind mittels Zapfen 63 drehbar gelagert. Es sind vier Messerhalterungen 61 am Drehkörper 50 vorgesehen und diese Messerhalterungen sind im gleichen Ab-

109845/0005 stand

stand voneinander um den Umfang der Tragringe 60 herum angeordnet, sodaß diese Messerhalter in einem Abstand von 90° voneinander angeordnet sind. An der Außenseite eines Tragringes 60 ist ein Zahnring 62 "befestigt, der mit einem Ritzel 32 des Motors 31 kämmt. Der Zahnring kämmt ferner mit dem Zahnring 62' des Drehkörpers 51 β Es ist zu erkennen, daß bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Antrieb in der gleichen Weäaee erfolgt wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

An einer Lagerhülse 64, die fest-auf der Achse 58 zwischen den Konusabschnitten 56 montiert sind, ist ein Nockenträger 65 drehbar gelagert. Dieses Glied 65 "weist Zähne 66 am Umfang auf und diese kämmen mit einem Zahnrad 68, welches an einer Welle 69 befestigt ist. Die Welle 69 ist drehbar in lagern 70 in jeder der Seitenplatten 52 gelagerte Das sich nach außen erstreckende Ende der Welle 69 trägt ein Zahnrad 71t welches außerhalb der Seitenplatten 52 angeordnet ist und dieses Zahnrad kämmt mit einem Zahnring 72. Dieser Zahnring 72 ist am Rahmen 12 mittels einer Tragplatte 74 befestigt. Wenn der obere Drehkörper 50 gedreht wird, wird das Zahnrad 71 gegenüber dem Zahnring 72 gedreht, sodaß das Zahnrad 68 ebenfalls gereht wird, um das Nockentragglied 65 zu drehen.

Bin Pührungsfläehenbauteil 75 ist fest an einer Seite des Traggliedes 65 montiert und weist eine Führungs-109845/0006 _fläohe

fläche 76 auf, die eine Uockenrolle 78 aufnimmt. Diese Nockenrolle 78 ist drehbar an einem Ende eines Verbindungsgestänges 79 montiert. Dieses Gestänge 79 ist zwischen seinen Enden an einem Träger 80 drehbar gelagert. Der Träger 80 ist an einer der Seitenplatten 52 befestigt. Wenn der obere. Drehkörper 50 gedreht wird, wird die Mhrungsflache 75 gedreht, sodaß die Hockenrolle 78 vom Drehungszentrum des oberen Drehkörpers 50 fort und zu diesem hin bewegt wird»

Eine Lagerhülse 81 ist an einem Ende des Zahnrades 65 montiert und trägt einen Bauteil 82. Der Bauteil 82 wird zwischen Halteplatten 84 gehalten, die ihrerseits duroh einen Sprengring 85 gehalten werden· Diese Scheibe 82 weist vier Verbindungsarme 86 auf, die sich nach außen erstrecken und in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und diese Arme 86 stehen in Eingriff mit den äußeren Enden von Yerbindungsgestangen 88. Diese Verbindungsgestange 88 sind drehbar mit der Messerhalterung 61 verbunden und ferner drehbar mit den Enden der Arme 86 verbunden. Jeder Arm 86 ist so mit einer Messerhalterung 61 verbunden.

Das Verbindungsgestänge 79 ist ein V-förmiges Gestänge und ein Ende dieses Gestänges trägt eine Hockenrolle 78 und das andere Ende ist schwenkbar mit einem Übertragungshebel 90 verbunden. Dieser Übertragungshebel 90 ist dreh-

109845/0005 _bar

"bar an der Scheibe 82 gelagert. Die Stellung der Scheibe 82 wird durch die Stellung der Nockenrolle 78 innerhalb der Führungskurve 76 bestimmte

Jeder Messerhalter 61 weist einen Monatageblock 92 auf, der ein Messer 94 trägt, .-welches von einer Halteplatte 95 und Schraubenbolzen 96 gehalten wird. Es sei bemerkt, daß eine halbkreisförmige Aussparung im äußeren Ende der Halteplatte 95 und des Montageblockes 92 vorgesehen ist, damit das Messer 94 in einen Stamm einschneiden kann, ohne daß der Stamm den Montageblock 92 oder die Halteplatte 95 berührt.

Es ist zu erkennen, daß die spezielle Gestaltung der Führungskurven ?6 und 76' von der gewünschten Betätigung der Messer 94 und 94' abhängt, wenn die Drehkörper 50 und 51 gedreht werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Pührungskurven 76 und 76' derart ausgebildet, daß, wenn die Führungsscheiben 75 und 75' bei jeder Umdrehung der Drehkörper 50 und 51 viermal gedreht werden, ein vollständiger Betätigungszyklus für je 90° der Drehung der Drehkörper 50 und 51 durchgeführt wird.

Die Führungskurven 76 und 76^f sind derart ausgebildet, daß die Messer 94 und 94' radial angeordnet sind, wenn die Messer 94 und 94' an den Stellen X und X¹ angeordnet

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sind, wobei die Messer durch die Führungskurven 76 und 76» in vertikale Stellungen bewegt werden, wenn die Drehkörper 50 und 51 sich zu den Punkten Y und Y' hin gedreht haben. Die Messer 94 und 94' werden bei der Bewegung über die Winkel φ und φ¹ in senkrechter Lage gehalten, bis sie die Punkte Z und Z' an der Berührungsstelle der Drehkörper 50 und 51 erreichen,, Es sei bemerkt, daß das Abschneiden des Stammes, der zwischen den Drehkörpern 50 und 51 hindurchgeht, stattfindet, wenn sich die Messer 94 und 94' über die Winkelstreoken φ und φ' hindurch bewegen₀ Deshalb werden die Messer 94 und 94' während des Abschneidens des Stammes senkrecht gehalten. Da die Pührungsscheiben und 75' für jede Umdrehung der Drehkörper 50 und 51 viermal gedreht werden, werden die Messer 94 und 94' bei 0°, bei 90°, bei 183° und bei 270° Drehwinkel der Drehkörper 50 und 51 radial angeordnet und es findet ein vollständiger Betätigungszyklus zwischen jeder dieser Drehstellungen statt.

Betriebsweise

Im Betrieb des ersten Ausführungsbeispieles wird ein Stamm durch den Förderer 0 zugeführt bis der G-renzschalter IS 1 betätigt wird, um den Kreis zum Motor 42 zu öffnen und um den Vorschub des Stammes abzustoppen. Sobald die Kontakte des Nockenschalters OS 1 geschlossen werden, wird der Stamm zur tangentialen Eingriffsstelle

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der

der !Drehkörper 10 und 11 Mn bewegt. Die Messer 35 und 35' ergreifen dann den Stamm und sohneiden diesen, während der Stamm duroh die Vorrichtung hinduroh gedrückt wird. Das nächste Messerpaar 35 und 35' erfaßt den Stamm und zerschneidet diesen. Diese Arbeitsweise wird fortgesetzt, bis der gesamte Stamm in vorbestimmte längen geschnitten ist. Zu dieser Zeit befindet sich ein anderer Stamm auf dem Förderer O₀ Dieser Stamm soll in die Vorrichtung eingeführt werden, um diesen Stamm in vorbestimmte Längen zu zerschneiden.)

Beim zweiten Ausführungsbeispiel werden die Stämme bis zur Eingriffsstelle der Drehkörper 50 und 51 in der gleichen Weise gefördert, wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Kurvenscheiben 75 und 75' werden durch die Zahnräder 68, 71 und 72 derart gedreht, daß die Scheiben 82 und 82' so durch die Gestänge 79 und 79* eingestellt werden, daß jedes der Messer 94 und 94* während seiner Bewegung durch die Winkelabschnitte φ und \) und zwar während des Abschneidens des Stammes senkrecht angeordnet ist* Hierbei werden die Pührungsscheiben 75 und 75' viermal so sohneil wie die Drehkörper 50 und 51 gedreht, da es erforderlich ist, daß ein Betätigungszyklus während jeder Umdrehung der Drehkörper 50 und 51 viermal wiederholt wird, um die senkrechte Stellung der Messer 94 und 94' während des Schneidens des Stammes aufreoht zu erhalten» Es ist zu erkennen, daß die Drehzahl der Führungsscheiben 75 und 75' entsprechend der Anzahl der 109845/0005

Messer

Messer 94 oder 94' eingestellt sein muß» Es wurde gefunden, daß es annehmbar ist, wenn sich die Drehkörper 50 und 51 derart drehen, daß ein Abschneiden pro Sekunde erfolgt. Der Umfangsabstand zwischen den Messern 94 oder 94' entspricht den Längen, in die die Stämme geschnitten werden«

Es wurden spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert und es können Abänderungen und Veränderungen vorgenommen werden, die im Rahmen der Erfindung liegen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Zerschneiden von Material in vorbestimmte Längen, wobei das Material längs einer Bahn gefördert wird und wobei Schneidvorrichtungen in diese Bahn zu "bestimmten Zeitpunkten durchsetzen* gekennzeichnet, daß der Vorschub des Materials "bezüglich der Zeitpunkte synchronisiert wird, in denen die Schneidvorrichtungen die Bahn kreuzen,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material abgestoppt wird, ehe dieses die Schneideinrichtung erreicht, bis das Material, welches gefördert wird, in seiner Bewegung bezüglich der Schneidvorrichtungen synchronisiert wirde

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem oberen Drehkörper und einem unteren Drehkörper, einer Anzahl von Messern, die im Abstand voneinander längs der Umfange der Drehkörper angeordnet sind, wobei eines der Messer am oberen Drehkörper mit einem der Messer am unteren Drehkörper an der Schneidestelle fluchtet, und mit einem förderer, um Material der Schneidestelle zuzuführen, gekennzeichnet durch Einrichtungen, um jedes der Messer senkrecht anzuordnen, wenn sich die Messer im wesentliehen an der Schneide'stelle befinden·

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch eine Führungskurve an einem Drehkörper, einer Nockenrolle, die längs dieser Führungskurve läuft, wobei diese liockenrolle mit den Messern verbunden ist, um die senkrechte Stellung der Messer während des Abschneidens des Materials aufrecht zu erhalten.

β Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Führungsscheibe, die an einem Drehkörper angeordnet ist und die eine Führungskurve aufweist, wobei eine Uockenrolle in dieser Führungskurve angeordnet ist, und wobei ein Gestänge mit dieser Uockenrolle und mit den Messern derart verbunden ist, daß die Messer entsprechend der Ausbildung der Führungsscheibe bewegt werden.

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