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AUTOMAT ZUR HERSTELLUNG VON ZÄHNSTOCHERN MIT DREIECEKIGEM QUERSCHNITT
Gegenstand der Erfindung ist ein Automat zur Herstellung von Zahnstochern mit dreieckigem
Querschnitt.
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Bisher waren schon Maschinen zur Herstellung von Zahnstochern mit
rundem und flachem Querschnitt bekannt.
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Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Zahnstochern mit rundem
Querschnitt besteht aus mehreren einzelnen Behandlungsschritten, die nacheinander
auf einer ganzen Reihe von Bearbeitungsmaschinen zur Fertigstellung der einzelnen
Arbeitsoperationen vorgenommen werden Diese Maschinen sind: eine Mehrblatt-Kreissäge,
eine Doppel-Bräsmaschine, eine Quer-Kreissäge und eine Maschine zum Fräsen der Spitzen.
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Nachstehend wollen wir die Konstruktion der soeben erwähnten bekannten
Maschinen für die Herstellung von Zahnstochern mit rundem Querschnitt kurz beschreiben.
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- Die Mehrblatt-Kreissäge besteht aus einem Rahmen mit Arbeitstisch,
auf welchem horizontal eine Arbeitswelle,auf die mehrere Sägeblätter mit Zwischenbüchsen
aufgespannt sind, gelagert ist. Vor und hinter der Arbeitswelle befinden sich zwei
Vorschubrollen, die ein das Ausgangsmaterial darstellendes Brett auf die Sägeblätter
drücken, wobei das Brett in Leisten entsprechender Dicke zersägt wird. Die Maschine
besitzt einen die Arbeitswelle antreibenden Antriebsmotor und einen Vorgelegemotor
für den Antrieb der Vorschubrollen.
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- Die Doppelfräsmaschine besteht aus einem Rahmen mit Arbeitstisch,
versehen mit einem vertikalen Langsanschlag, an welchem am Rahmen zwei vertikale
Arbeitsspindeln gelagert sind, die äe einen in entgegengesetzter Richtung fräsenden
Fräskopf tragen. Vor und hinter den Fräsköpfen befinden sich äe zwei vertikal gelagerte
Vorschubrollen, die die Leisten entsprechender Dimension zu den Fräsköpfen drücken,
wo auf beiden Seiten der Leisten mehrere Halbkreisprofile ausgefräst werden. So
entstehen aus den Leisten mehrere runde Stäbchen beliebiger Länge Die Maschine besitzt
Elektromotoren zum Antrieb der Arbeitsspindeln sowie einen Vorgelegemotor für den
Antrieb der Vorschubrollen.
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- Die Quer-Kreissäge besteht aus einem Rahmen ? einem Arbeitstisch,
einem Anschlag und Führungen, auf welchen ein Elektromotor, dessen Welle ein Sägeblatt
mit einer sehr feinen Verzahnung tragt, befestigt ist. Durch. Druck auf einen Hebel
wird das Sägeblatt quer über den Arbeitstisch bewegt und schneidet dabei die Bündel
runder Stäbchen, die an den Anschlag des Arbeitstisches angelehnt sind auf die Länge
von Zahnstochern ab.
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- Die Maschine zum Fräsen von Spitzen besteht aus einem Rahmen, in
dem die Welle der mit Gummi belegten Vorschubscheibe gelagert ist. Uber der Vorschubscheibe
befindet sich ein Behälter, der vorher mit einer bestimmten Menge runder Stäbchen
gefüllt wird. Diese Scheibe wälzt mittels des ruhenden Belages aus dem Behälter
runde Stäbchen an zwei Gräsern vorbei, welche diesen Stäbchen Spitzen abfräsen.
Die Vorschubscheibe wird durch einen Vorgelegemotor angetrieben, während die Fräsköpfe
unmittelbar auf der Spindel von hoclntourigen Elektromotoren befestigt sind.
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Der Nachteil des bekannten technologischen Herstellungsverfahrens
von Zahstochern liegt darin, dass mehrere Arbeitsoperationen
und
somit auch mehrere verschiedene Bearbeitungsmaschinen nötig sind, was viel Raum
beansprucht, die Leistung vermindert und die Herstellungskosten erhöht.
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Ein weiterer Nachteil des bekannten Herstellungsverfahrens liegt auch
darin, dass eine schlechtere Qualität der Zahnstocher erreicht und das Holz nicht
gut ausgenutzt wird.
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Weiter ist ein Herstellungsverfahren für Zahnstocher mit flachem Querschnitt
bekannt, welches wir nachstehend kurz beschreiben wollen.
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Zahnstocher mit flachem Querschnitt werden aus geschnittenem oder
geschältem Furnier hergestellt. Sie werden mittels Maschinen, in denen mit Profilmessern
Zahnstocher verschiedener Formen aus Furnier ausgeschnitten werden, hergestellt.
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Die Nachteile dieser Herstellungsverfahren sind eine kleine Leistungsfähigkeit,
eine schlechte Ausnutzung des Rohmaterials und eine schlechte Qualität des Erzeugnisses.
Ein anderes Herstellungsverfahren für Zahnstocher mit flachem Querschnitt ermöglicht
eine Schälmaschine, bei der vor dem Messer zun Schälen des furniers ein Walzen mit
eingravie1ten Schneiden angebracht ist, der auf den Holzklotz gedrückt wird und
damit das Zahnstocherprofil in die Tiefe der Fourniers schneidet. Dieses Verfahren
scheint sehr einfach zu sein, doch hat es sich wegen der sehr schlechten Qualität
der Erzeugnisse nicht durchgesetzt, weil das Schärfen der Schneiden praktisch unmöglich
ist.
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Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bisher bekannten HerstellungsverfGhrerl
Er Zahnstocher und der Mas Maschinen, auS denen sie hergestellt werden, zu beheben
und einen einzigen kompakten Naschinenautomaten zu schaffen, auf dem in kontinuierlicher
Weise die Bearbeitung von Zahnstochern mit dreieckigem Querschnitt aus einem Holzquader
bis zum Endprodukt vorgenommen wird. Dieses Ziel wird mit dem erfindungsgemässen
Automaten für die Herstellung von Zahnstochern mit dreieckigem Querschnitt ereicht,
der dadurch gekennzeichnet
ist, dass er eine oder mehrere am Tragrahmen
seitlich befestigte Vorrichtungen zum Fräsen des bogenförmig verlaufenden dreieckigen
Kammprofils in den Holzquader, einen rotierenden Tisch, der auf einer Vertikalachse
des Tragrahmens gelagert ist, eine oder mehrere zum Einspannen der Holzquader vorgesehenen,
in der Nähe des Umfanges des rotierenden Tisches angebrachten Spannvorrichtungen,
die über Hebelanordnungen mit Hilfe einer am Tragrahmen angeordneten Steuerplatte
gesteuert werden und eine oder mehrere Schneidvorrichtungen für die bogenförmige
Abschneidung des im Holzquader ausgefrästen, bogenförmig verlaufenden dreieckigen
Kammprofils enthält. Dabei arbeiten die angeführten Schneidvorrichtungen zusammen
mit den angegebenen Spannvorrichtungen und Fräsvorrichtungen mit Hilfe der Vorrichtung
zum Steuern der Schneidvorrichtungen, die am Tragrahmen in einer bestimmten Winkellage
mit Bezug auf die Platte zum Steuern der Spannvorrichtungen befestigt ist.
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Die Erfindung wird auf Grund eines Äusführungsbeispiels und der zugehörigen
Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.
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In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 den Aufs so eines Automaten zur
wersttllung von ZELhn stochern mit dreieckigem Querschnitt, Fig. 2 den Grundriss
dieses Automaten, Fig. 3 einen Schnitt des Automaten nach Linie III-III aus Fig.
2, Fig. 4 einen Schnitt des Automaten nach Linie IV-IV aus Fig. 1 Fig. 5 einen Schnitt
des Automaten nach Linie V-V aus Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt des Automaten nach
Linie VI-VI aus Fig. 1 und einen Teilschnitt nach Linie VIa-VIa aus Fig. 1,
Fig.
7 ein Detail VII mit dem Grundriss des Antriebsmecha nismus aus Fig. 5 in vergrössertem
Easstab, Fig. 7a einen Schnitt des Automaten nach Linie VIIa-VIIa aus Fig. 3 in
vergrössertem Masstab, Fig. 8 ein Detail VIII aus Fig. 3, den Holzquader im Kanal,
in vergrössertem Masstab, Fig. 8a die Entstehung der Zahnstocher aus Holzauadern,
im Masstab 1 : 1, im Aufriss und Grundriss, Fig. 9 eine Darstellung der Abwärtsbewegung
der Messer mit Hilfe des Steuerdeckels, in vergrössertem Masstab, Fig. 10 einen
Querschnitt der Düse für die Ableitung der Zahnstocher in die Trockenanlage, und
Fig. 11 eine Darstellung der Verbindung der Säule mit dem Tragrahmen und dem Steuerdeckel,
im Schnitt.
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Aus Fig. 1 bis 9 ist es ersichtlich, dass der Automat zur Herstellung
von Zahstochern mit dreieckigem Querschnitt aus einem tragrahmen 3, in dem eine
Mittelachse 4 fest befestigt ist, welche einen rotierenden Tisch 5 trägt und an
ihrem freien Ende mit eine Gewinde und einer zugehörigen Mutter zum Einstellen der
konischen Lager 17, 17' des rotierenden Tisches 5 versehen ist (Fig. 3), besteht.
In einer Höhe unterhalb der unteren axialen Anlegefläche des anderen konischen Lagers
17 ist am Mittelteil des Tragrahmens 3 mit Schrauben 83 eine Platte 8 (Fig. 3, 6)
zum Steuern der Hebel 7 der Spannbacken 6 (Fig. 1, 3, 5, 8, 9) befestigt. Am Rand
des Tragrahmens 3 sind an seinen vier abgekanteten Ecken in zugehörige Offnungen
Paare von Tragsäulen 18 (Fig. 1, 3, 5, 6), die den Deckel 1> zum Steuen des vertikal
verschiebbaren Schlittens 16 für die Profilmesser 2 (ig. ,, 9) tragen, eingesetzt.
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Aui Tragrahmen 3 sind aS zwei axial gegenüberliegenden Seiten an entsprechend
bearbeiteten knlegestellen noch Konsolentragrahmen
19 der Fräsvorrichtungen
1' angeordnet, die an den Tragrahmen 3 mit Schrauben 53 befestigt sind, während
zwischen den angeführten Fräsvorrichtungen cruf der Vorderseite des Tragrahmens
mittels Schrauben 78 ein Gehäuse 20 für den Antriebsmechanismus des runden rotierenden
Tisches 5, der durch Lager 17, 17' an der Mittelwelle 4 (Fig. 3, 4, 5, 6) angeordnet
ist, befestigt ist. In der Nähe seines Umfanges ist der rotierende Tisch 5 mit einer
oder mehreren Einspannvorrichtungen 6' ausgestattet. Zu diesem Zweck weist der rotierende
Tisch 5 am Umfang vertikale Bohrungen auf, in denen Wellen 22 zur Bewegung der Zähne
6a der Spannbacken 6, die zu den Spannvorrichtungen 6' gehören, gelagert sind. Die
Wellen 22 sind mit Hebeln 7 versehen, die unter dem rotierenden Tisch 5 angeordnet
sind und sich mittels der Scheiben 23 und der Federn 86 an die ruhende zum Steuern
der Spannbacken 6 (Fig. 3, 5, 6) der angeführten Spannvorrichtungen 6' vorgesehene
Platte 8 anlehnen.
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Der feste Teil 6c der Spannbacken 6 besteht aus Füsschen 24 des Ringes
25, über die derselbe mittels Schrauben an den rotierenden Tisch 5 befestigt ist.
Auf diesem Ring 25 sind oberhalb der Spannvorrichtungen 6' vertikal bewegliche Schneiden
2', bestehend aus FiUlIungeil 11 mit quadratischem Querschnitt, die mit Befestigungsschrauben
59 (Fig. 3, 8) auf beiden Seiten an den Ring 25 befestigt sind, angeordnet.
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Die Gruppen der Führungen 11 können mittels Schrauben 48 in Richtung
radial zum Umfang bzw. zur Achse der Maschine eingestellt werden, wodurch die Neigung
der an den Schlitten befestigten Messer 2 und somit die Dicke der Zahnstocher geregelt
werden können. Auf den angegebenen Führungen 11 ist ein Schlitten 16, bestehend
aus zwei mit Befestigungsschrau ben 89 verbundenen eilen gleitend angeordnet. Die
Dichtheit des Anliegens des Schlittens kann man mit Stellschrauben 88 regeln (Fig.
8). Auf der Unterseite ist der Schlitten 16 mit geeigneten Oesen ausgestattet, in
die ein Ende der Zugspiralfedern
15 eingesteckt ist, während die
anderen Enden der Federn an den Ring 25 befestigt sind, so dass der Schlitten 16
durch die Federn 15 in die obere Lage gezogen wird (Fig. 8). Auf der zur vertikalen
Mittelachse 4 gekehrten Seite des Schlittens 16 sind mit Schrauben 61 Prismen 41
befestigt und in Führungen 42, die mit Stellschrauben 63 an den Ring 25 befestigt
sind (Fig. 5, 8), geführt. Die Führungen 42 lenken den Schlitten 16 mit den Messern
2 tangentiell zum Umfang des rotierenden Tisches 5 und ermöglichen dadurch die Regelung
der Formgebung der Zahnstocherspitzen. Auf der zum Umfang des Steuerdeckels 12 gekehrten
Seite des Schlittens 16 sind die für die Befestigung der Messer 2 vorgesehenen Schrauben
62 angeordnet (Fig. 4, 8, 9). Oberhalb der Messer 2 sind auf derselben Schlittenseite
mittels Schrauben 26 die Wälzscheiben 27 befestigt, die von den Zugspiralfedern
15 an die Steuervorrichtung 12' oder, genauer ausgedrückt, an den Steuerrand 91
des Steuerdeckels 12 (Fig. 8, 9) der erwähnten mittels Schrauben 81 an ein Ende
der Säulen 18 befestigten Steuervorrichtung 12' gedrückt werden. Das andere Ende
der Säulen 18 ist am Tragrahmen 3 befestigt (Fig. 11). Am Ring 25'und am rotierenden
rasch 5 sind mit den Schrauben 57 zweiteilige Kanäle 10 befestigt, in denen sich
Holzquader 9 von der Füll- bis zur Einspannstelle, d.h. bis zu den Spannbacken 6,
durch das Eigengewicht bewegen. Am Ende dieser Kanäle 10, d.h. vor den Spannbacken
6, sind an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen am Umfang des rotierenden Tisches
5 vor den beiden Fräsköpfen - in der Drehrichtung des Tisches 5 betrachtet - an
den Säulen 18 zwei Anschläge 14 befestigt. An diese Anschläge 14 stossen die in
den Kanälen 10 niedergleitenden Holzquader 9, bevor sie von den Spannbacken 6, die
an diesen Stellen mittels der Steuerplatte8, der Hebel 7 und der Welle 22 geöffnet
und wieder geschlossen werden, erfasst.werden, wodurch es den Rolzquadern 9 ermöglicht
wird,
nach jedem Schnitt der Messer 2 und vor einem neuerlichen Fräsen der dreieckigen
Kämme um die Höhe des Zahnstocherquerschnitts vorzurücken (Fig. 5, 6, 8).
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Die Befestigung der Anschläge 14 an die Säulen 18 erfolgt mittels
Schrauben 67, während zum Einstellen der ridtigen Höhe des Zahnstocherquerschnitts
die Anschläge mit Schrauben 66 versehen sind (Fig. 5).
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Der Antrieb des rotierenden Tisches 5 erfolgt von einem Elektromotor
31 (700 U/Min) über einen zweistufigen Riementrieb (Fig. 5, 6), dessen erste Stufe
aus einem Zahnriementrieb 32 besteht, der die Drehung von einer kleinen Zahnriemenscheibe
79 auf der Welle des Elektromotors auf eine grössere Zahnriemenscheibe 30, die fest
an einem Ende der vertikal im Gehäuse 20 des Antriebsmechanismus gelagerten Vorgelegewelle
29 befestigt ist (Fig. 6), überträgt. Das Ubersetzungsverhältnis dieser ersten Stufe
beträgt 1 : 5.
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Die zweite Stufe ist mit Keilriemen 21 ausgeführt, die die Drehung
von der am anderen Ende der Vorgelegewelle 29 angebrachten Keilriemenscheibe 28
über zwei Leitrollen 34 an den Umfang des mit Keilnuten versehenen rotierenden Tisches
5 (Fig. 5, 3) übertragen. Das Ubersetzungsverhältnis der zweiten Stufe beträgt 1
: 10.
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Der Elektromotor 31 für den Antrieb des rotierenden Tisches 5 hat
eine vertikal angeordnete Welle und die Riemenscheibe 79 unten (Fig. 1, 5, -6).
Der Elektromotor ist mit Schrauben 76 an den Schlitten 20 des Antriebsmechanismus
befestigt, wodurch ein Spannen des Gummizahnriemens 32 ermöglicht wird (Fig. 5,
6, 7). Die Keilriemen 21 der zweiten Stufe des Riementriebes (Fig. 5) werden mittels
der Spannschraube 33 gespannt, die sich auf den Tragrahmen 3 stützt und das mit
Hilfe eines Schlittens und Schrauben en den Tragrahmen 3 (Fig. 7, 5) befestigte
Gehäuse 20 des Antriebsmechanismus nach aussen drückt. Am Oberteil des Gehäuses
20 des Antriebsmechanismus sind frei drehbare Leitrollen
34 angeordnet,
mit denen in der zweiten Stufe des Riementriebes mit den Keilriemen 21 von der Riemenscheibe
28 zum rotierenden Tisch 5, der einen grossen Durchmesser aufweist, ein ausserordentlich
grosser Umfassungswinkel der Keilriemen 21 am Umfang des rotierenden Tisches 5 (Fig.
5) sowie ein Umfassungswinkel von 1800 auf der kleineren Abtriebriemenscheibe 28
der Vorgelegewelle 29 erzielt werden.
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nasser diesem Hauptantrieb des rotierenden Tisches weist der erfindungsgemässe
Automat zur Herstellung von Zahnstochern noch zwei selbständige Antriebe auf für
jede der beiden Fräsvorrichtungen 1' mit dem zugehörigen Fräskopf 1 von 160 mm Durchmesser
und mit der Antriebswelle 35, die mit ihren Gehausen 36 an zwei diametral gegenüberliegenden
Stellen an den Tragrahmen 3 befestigt sind, so dass sich dazwischen der vorher beschriebene
Antrieb des rotierenden Tisches (Fig. 5) befindet. Die Fräsköpfe 1 sind zum Fräsen
der bogenförmig verlaufenden Dreieckkämme in den Holzquadern 9 (Fig.
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8, 8a), die in den rotierenden Tisch 5 eingespannt sind, vorgesehen.
Die Fräsköpfe 1 besitzen vertikale Wellen 35, die in den CTshäusen 36 der Bräsvorrichtungyn
1' (Fig. 5) gelagert sind und von den Riemenscheiben 80 der Elektromotoren 37 (2800
U/Min) mittels Riemen 38 über die zugehörigen Riemenscheiben 51 auf den Wellen 35
der Fräsköpfe 1 in einem Ubersetzungsverhältnis von 1 : 3 angetrieben werden (Fig.
6, 8).
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Die Elektromotoren 37 stehen vertikal und mit oben angeordneter Riemenscheibe
80 an den Schlitten der Gehäuse 35 der Fräsvorrichtungen und sind mittels Schrauben
72 (Fig. 7a), die das Spannen der Riemen 38 ermöglichen (Fig. 6), befestigt.
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Die Gehäuse 56 der Fräsvorrichtungen stehen auf vertikalen Achsen
39 der Hilfs-Tragrahmen 19, die mit Schrauben 53 an geebneten Stellen des Tragrahmens
3 des Automaten befestigt sind (Fig. 6, 7a). Die vertikalen Achsen, auf denen die
Gehäuse 36 der Fräsvorrichtungen stehen, ermöglichen mit den Stellschrauben
40,
dass die genaue Höhe des Zahnstocherquerschnitts (Fig. 7a) eingestellt werden kann.
Unter dem Umfang des rotierenden Tisches 5 ist an den Säulen 18 mit Schrauben 70
ein ringförmiger-Kanal 44 befestigt, der die beiden Sammelbecken 13 (Fig. 1, 3),
in die die Zahnstocher von der Schneidstelle- fallen, verbindet. Im ringförmigen
Kanal 44 gleiten Bürsten 47 (Fig. 6), die unter dem rotierenden Tisch 5 an Hebeln
7 der Spannbacken befestigt unedle Zahnstocher zur Düse 45 zwecks Abförderung in
die in Verbindung mit dem rotierenden Tisch 5 stehende und auf Grund der Zirkulation
warmer Luft wirkende Trockenkammer vor sich schiebeni Der Automat zur Herstellung
von Zahnstochern mit dreieckigem Querschnitt arbeitet wie folgt: Die das Ausgangsmaterial
darstellenden Holzquader 9 gleiten in den Kanälen 10 unter Wirkung der Schwerkraft
hinunter zu den am Umfang des rotierenden Tisches 5 angeordneten Spannbacken 6.
Hier fassen die Zähne 6a der Spannbacken die Holzquader 9 mit Hilfe der Hebel 7,
die unterhalb des rotierenden Tisches 5 (Fig. 3, ? 6, 8) und am Umfang der Steuerplatte
8 gleiten, deren Aufgabe es ist, die Spannbacken 6 vor den Anschlägen 14, die den
vorschub dr Htlzquader 9 regl,, zu öffnen und zu schliessen. So bewegen sich die
eingespannten Holzauader 9 mit dem Umfang des rotierenden Tisches 5 zuerst bis zu
den Fräsköpfen 1, die im Bogen dreieckige Kämme einfräsen, und dann bis zur Stelle
mit den Sammelbecken 13, wo die Kämme von den Profilmessern rechtwinkelig abgeschnitten
werden. Die Messer 2 sind an den rotierenden Tisch 5 befestigt und sind oberhalb
der Spanabacken 6 in dem in vertikalen Führungen 11 geftihrten Schlitten 16 angeordnet
und mit Hilfe des Steuerdeckels 12 gesteuert, der mittels Säulen 18 mit dem Haupttragrahmen
3 verbunden ist und also ruht. Die Rückbewegung der Messer 2 erfolgt durch Zugspiralfedern
15, die den Schlitten 16 mit den Messern 2 ziehen, so dass er am Steuerrand 91 des
Steuerdeckels 12 anliegt. Der Automat spannt ein, fräst und schneidet an zwei gegenüberliegenden
Stellen zwecks Ausgleichung der auftretenden-Kräfte.