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Gattersägemaschine mit Massenausgleich
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gattersägemaschine mit einem in
einem Gatterständer gefiihrten, auf und ab beweglichen Såyerahmen, der über mindestens
eine Stelze angetrieben ist, di e am oberen Ende an einem Sägerahmenzapfen und am
unteren dn einen Kurhelzapfen od. dql. einer Kurbelwelle angelenkt ist, die sich
horizontal sowie senkrecht zur Schnittrichtung der Maschine erstreckt, sowie mit
einer von der Kurbelwelle angetriebenen Vorrichtung zum Ausgleichen der schwingenden
Gattermassen, bestehend aus ersten und zwei ten Ausgleichsgewichten, die um zur
Kurbelwelle parallele Umlaufachsen ml t der oil eichen mittleren Drehzahl wie die
Kurhelwelle in Bezug aufeinander gegensinnig umlaufen, wobei das Produkt (GD) aus
dem Gewicht (G) und dem Durchmesser (D) der Umlaufbahn des Schwerpunkts der ersten
Ausgleichsgewichte jeweils etwa in der gleichen GröBenordnung liegt wie das jenige
der zweiten Ausgleichsgewichte und die ersten und die zweiten Ausgleichsgewichte
so groß und relativ zueinander so angeordnet sind, daB die von ihnen erzeugten resultierenden
Massenkräfte etwa so qroß sind wie die Massenkräfte erster Ordnung der in Richtung
des Schnitthubs des Sägerahmens oszillierenden Gatterteile, dlesen aber entgegenwirken.
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Bei den bekannten Gattersägen der vorstehenden Gattunq ist die Massenausgleichsvorrichtung
als vom Kurbelantrieb gesonderte Baugruppe ausgeführt, die an der Seite des Gatters
- vorzugsweise
- vorzugsweise beiderseils @ auf dem Gatterfundament
aufgestellt und vom Kurbeltnieb beispielsweise über ein zu der Massenausgleichsvorrichtung
geherendes Getriebe mit Drehrichtungsumkeht angetrieben wird, dessen Ringangsglied
beispielsweise eine von einem Kurbelzapfen ungetriebene Schleppkurbel ist.
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Dle bekannten Ausfuhrungen, bei denen in die Verbindung zwischen dem
Kurbel trieb uncl der. Massenausgleichsvorrichtung vorzugsweise eine elastische
Kupplung eingeschaltet ist, eignen sich hervorragend zum nachträglichen Anbau an
bereits im Betrieb befindliche Gattersagemaschi der die die Umwelt aufgrund der
von ihnen erzeugten und auch mit großen, schweren Fundamenten nicht restlos zu vermeidenden
Bodenschwingungen übermäBig belästigen. Hierbei geht der KraftfluB zwischen den
schwingungserregenden Massenkriften, die zum gröBten Teil vom Kurbelantrieb her
in den Gatterständer und von dort in das Fundament übertragen werden, und den diesen
Massenkräften entgegenwirkenden Ausgleichskräften des Massenausgleichers über das
Fundament, das hierdurch erheblich beamsprucht wird.
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Bisher wurden auch neu@ zu erstellende Gatter mit Massenausgleichern
der vorstehenden Bauart ansgerüstet. Wegen des Zusammenwirkens des Gitters und des
Massenausgleichers jiber das Gatterfundament mußte in einem solchen Fülle das letztere
den zu übertragenden Kräften entspreche@d doch verhältnismäßig fest ausgeführt werden.
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In einer druckschriftlichen Vorveröffentlichung (Holzzentralblatt
Jq 1971 Hft 111, S. 1581) ist bereits vorgeschlagen worden, den Kräfte ausgleich
im eiqrntlichen Gatter direkt vorzunchmen, und zwar dadurch, daB ein einziges zweites
Ausgleichsgewicht über ein Wendegetriebe gegenläufig zu den an den beiden seitlichen
Schwungrädern befindlichen ersten Ausgleichsgewichten auf der die Schwungräder tragenden
Kurbelwelle drehbar angeordnet wird. In diesem Falle wirken die schwingungserregenden
Kräfte der oszillierenden Gatterteile und die vom Massenausqleicher ausgehenden
Kräfte direkt über die Kurbelwelle einander
ander entgegen und gelangen
so nicht in das Fundament.
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Der voistchende Vorschlag ist wegen det uberaus großen Kräfte, die
von einen einzig@n umlautende Welle, nämlich der Kurbelwelle beberrscht werden müssen,
mit einem vernünftigen Aufwand nicht in einer realisi@rbar, die die nötige Lebensdauer
und die für den Massenansgleich zu fordernde Sicherheit garantiert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe Zugrunde, eine Gattersägemaschine
der eingangs genannten Bauart zu schaffen, bei der die einander kompensierenden
Massenkrätte in der Sägemaschine selbst, d.h. ohne Binbezichung des Fundaments in
den Kraftfluß, übertragen werden, ohne daß hierfür ein gegenüber Gattern der bekannten,
in der Praxis erprobten Bauart untragbar höherer baulicher Aufwand getrieben werden
muB, und bei der durch eine günstige Krättevertellung mit sicherem KraftschluB stets
die Gevähr gegeben ist, daB der Synchronlauf von Massenausgleicher und auszugleichenden
Gattermassen erhalten bleibt.
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GemaB der Brfindung wird die vorsichende Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Kurbelwelle und zwel dazu parallele Haupt-Ausgleichswellen, die in der Vorschubrichtung
des Holzes gesehen vor bzw. hinter der Kurbelwelle in etwa gleicher Höhenlage wie
diese sowie etwa symmetrisch zu dieser angeordnet sind, in einem eine transportable
Baueinheit bildenden Unterbau gelagert sind, der auf eine ebene horizontale Fundamentfläche
anfsetzbar und auch unter der Auflast der auf ihn aufgesetzien oberen G@tterbauteile
in sich verwindungssteif ist.
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Bei
Bei der erfindungsgemäßen Gattersägemaschine
werden die schwingungserregenden Massenkräfte und die diese kompensierenden Massenausgleichskräfte
in dem massiven Unterbau einander entgegengesetzt, wobei diese Kräfte auf insgesamt
drei Wellen, nämlich die massive Kurbelwelle und zwei überdies gleichförmig umlaufende
zusätzliche Haupt-Ausgleichswellen in diesen Unterbau eingebracht werden, in dem
sie dann ohne Rücksicht auf die anderen Bauteile der Gattersägemaschine, die einfach
auf den Unterbau aufcJesetzt werden, und folglich ohne Schwierigkeiten einander
so entgegengesetzt werden können, daß von ihnen nur massive, aber dennoch in der
baulichen Gestaltung einfache Kraftübertragungselemente betroffen werden.
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ci cien bekannten Gattersägemaschinen der eingangs geschilderten
@@@
sowie auch bei Gattersägemaschinen ähnlicher Bauform Jedech ohne Massenausgleichsvorrichtung
ist es üblich, den Gatterschwung bestehend aus der Kurbelwelle, den seitlich aufgese
tz tton Schwungrädern und den Kurbel zapfen in einer sog. Fundamentplatte zu lagern,
die allein für den Betrieb des Gatters in sich nicht genugend verwindungssteif ist
und die nötige Steifigkeit erst dadurch erhält, daß sie in das Fundament eingegossen
wird. Erst dann wird der Gatterschwung unter Benutzung geteilter Lagernaben in die
Fundamentplatte eingebaut, wobei auf die Welle auch erst am Montageort die Kurbelwellenlager
auf gesetzt werden. Erst wen diese Montage durchgeführt worden ist, kann die restliche,
im Herstellerwerk weitgehend vormontierte Sägemaschiene über dem Gatterschwung auf
die Fundamentplatte aufgesetzt werden. Dann schließen sich noch die nur von gründlich
geschultem und erfahrenem Personal at.osführharrnArbeiten des Fluchtrechten Anbringens
der gewöhnlich beiderseitigen Gatterstelzen und der Fiihrunqen fiir die Führungsschuhe
am Sägerahmen an. Diese Montage dauerte bisher am Ort der Aufstellung der Sägemaschine
einige Wochen.
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Auch gegenüber dem vorstehend genannten, Geschicklichkeit erfordernden
und zeitraubenden Montagevorgang bei den bekannten Gattersägemaschinen, zu dem auch
noch das gesonderte Anbringen des beidseitigen Massenausgleichers am Fundament hinzukam,
bringen die o.g. erfindungsgemäBen Merkmale ganz beträchtliche Vorteile mit sich.
Diese bestehen darin, daß die Gattersägemaschine nach der Erfindung im Herstellerwerk
vollständig zusammengebaut werden kann, mit ihr zur Kontrolle der. richtigen Montage
aller Bauteile ein Probelauf durchgeführt werden kann, weil Bodenschwingungen erregende
Kräfte in einem nennenswerten Ausmaß von der zusammengebauten Gattersägemaschine
nicht erzeugt werden und diese somit auf dem üblichen, nur mäßig befestigten Boden
einer Werkshalle in Betrieb genommen werden kann, und schließlich die Sägemaschine
in zwei, jede für sich besser als eine ganze zusammengebaute Gattersigemaschine
transportable Baugruppe von günstigen Abmessungen so zerlegt werden kann, daß die
vorgenommenen Einstellungen der kritischen Bauteile im wesentlichen erhalten bleiben.
Diese beiden Baugrup pen
pen sind zum einen der Unterban mit Kurbelwelle,
Haupt-Ausgleichswellen und ersten sowie zweiten Ausgleichsgewichten im eingebauten
Zustand und zum andere der auf den Unterbau aufzusetzende restliche zusammengebaute
M@@ chi@enteil. Dabei kann sogar der Rahmenbalken, an dem der Kurbeltrieb angreitt,
mit der Gatterstelze bzw. den Gatterstelzen im @@@@@ vollständig zusammengebauten
Zustand am Unterbau verbleiben, wofür lediglich die beiden seitlichen Gatteiständerteile
so ausgeführt werden müssen, daß der mit den Stelzen zusammengebaute Rahmenbalken
- ggf. nach Lösen versteifender Querverbindungen an den seit lichen Ständerteillen
- nach unten aus dem Gatterständer herausgezogen werden kann. Di e Montage der beiden
Baugruppen in die die Gattersägemaschine nach der ErFindung zum Transport t an den
Aufstellungsort zerlegt worden ist, dauert dann an diesem Aufstellungsort im Gegensatz
zii bisher einigen Wochen nur einige Tage. Dies ist ein ganz erbeblicher Vorzug,
well eine lange Montagezeit in jedem Falle, d.h. gleichgültig ob es sich um die
Neueinrichtung eines Sägewerks oder nur im den Ersatz einer ausgedienten Gattersägemaschine
durch eine neue handelt, enteder wegen verzögerter Betriebsaufnahme oder wegen einer
langen Betriebspause aufgrund des dadurch bedingten Produktionsausfalls zu empfindlichen
Verlusten führt, die bei Gattersägemaschinen nach der Erfindung nunmehr vermeidbar
sind.
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GemäB einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist je ein erstes
Ausgleichsgewicht an dem einen bzw. anderen Ende der Kurbelwelle und je ein zweites
Ausgle ichsgewicht etwa in der zur Kurbelwelle senkrechten, diese in der Mitte zwischen
den ersten Ausgleichsgewichten schneidenden Mittelebene auf der einen bzw. anderen
Haupt-Ausgleichswe 1 le drehfest angebracht.
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wobei die Haupt-Ausgleichswellen in Bezug aufeinander gleichsinnig
und bezüglich der Kurbelwelle gegensinnig angetrieben sind und die einzelnen Gewichte
jeweils etwa das gleiche GD aufweisen, wobei dieses GD Jeweils etwa einem Viertel
des Produkts aus dem zu erwartenden Gewicht der in Richtung des Schnitthubs des
Sägerabmens oszillierenden Gatterteile und dem Kurbelkreisdurchmesser entspricht,
Eine
Ein@@zu eine@ besond@@@ @@busten und eintachen Konstruktion
des Unterbaus führende weiterbildung de@ Erfindung sieht vor, daß die Kurbelwelle
und die Haupt-Ausgleichswellen in Seitenwandteile des Unterbaus bildenden Stahlplatten
in Lagern gelagert sind, die in @@ den Stanlplatten befestigten Naben gehallen und,
wobe@ sich die e@sten Ausgleichsgewichte außerhalb der Stahlplatten und die zweiten
Ausgleichsgewichte zwischen diesen befinden.
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Ein besonderon Vorzug der vorstehenden Weiterbildung besteht auch
darin, daß auf diese Weise der Unterbau in der Schnittrichtung des Gatters gesehen
schr schmal ausgeführt werden kann und an ihm dann die Schwungräder, an denen die
ersten Ausgleichsgewichte angeordnet sind, seitlich frei zugänglich sind, womit
die Voraussetzung dafür geschaffen ist, daß eines der Schwungräder als Riemenscheibe
dienen kann, in~dem es gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
mit einem Lauffläche versehen wird, über die der vom Motor angetriebene Transmissionsriemen
geführt ist , und daß neben dem Unterbau v@el Platz fur die Sagespäne, die Schwarten
u.
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dgl. wegschaffenden Transportmittel verbleibt.
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Für die bager de@ Kurbelwellt und der Haupt-Ausgleichswellen werden
vorzugswe@@@ ungeteilte Lagernaben in die seitlichen Stablglatten des Unterbaus
eing@baut bzw. an diese angebaut.
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Das Einbringen der Kurbelwelle und der Ausgleichswellen kann in diesem
Falle gemaß dem weiter unten noch erläuterten besonderen Verfahren vorgenommen werden.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Haupt-Ausgleichswell
n@@auf untereinander gleicher Höhenlage etwas t@efer als die Kurbelwelle im Unterbau
angeordnet sind, wobei die Höhendiffernenz zwischen der Kurbelwelle und den Haupt-Ausgleichwsellen
so gewählt ist, daß die durch die Höhendiffernenz verursachten Kippmomente die Massenkräfte
der Stelze bzw. der Stelzen weitestgehend kompensieren. Durch die Höhendifferenz
entsteht nämlich im Unterbau ein Kippmomen t
moment, das dem Kippmoment
entgegenwirkt, welches derjenige nnteil der Stelzenmasse auf den Unterbau ausübt,
der als ausschließlich in horizontaler Richtung oszillierend anzusehen ist (ein
etwa gleichgroßer Anteil der Stelzenmasse ist demgegenüber als rein rotierend zu
bewerten).
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht auch vor, die von den in Schnitthubrichtung
des Sägerahmens oszillierenden Gattertellenerzeugten Massenkräfte zweiter Ordnung
im Unterbau zu kompensieren. Dies geschieht mit tlilfe von zwei weiteren Ausgleichswellen,
die in dcm Unterbau parallel zur Kurbelwelle sowie symmetrisch zu der deren Mittelachse
beinhaltenden Vertikalebene gelagert sind und die mit der doppelten Drehzahl wie
der Kurbelwelle gegensinnig angetrieben sind zwischen den Wellenlagern und zur vertikalen
Mittelebene / symmetrische dritte Ausgleichsgewichte von solchen G1) und in eiioer
solchen Winkel stellung ihnen gegenüber tragen, daß durch die drittenAusgleichsgewichte
di es< Massenkräf te zwei ter Ordnung kompensiert werden. Die Massonkräfter zweiter
Ordnung haben bekanntlich ihre Ursache darin, daß die Hubstrecken des Sägerahmens,
die der oberen Kurbelkreishälfte einerseits und der unteren Kurbelkreishälfte andererseits
zugehören, unterschiedlich sind, wobei diese Differenz mit abnehmender Stelzenlänge
wächst. Diese Differenz äußert sich in einer sinusförmigen Schwingung, die der Grundschwingung
des Sågerdhmcns überlagert ist und die doppelte Frequenz hat wie diese.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung bezieht sich schlienlich noch
auf Gattersägemaschinen des grundsätzlichen Aufbaues gemäß der Erfindung, die mit
einem Schwingrahmen versehen sind, wobei die zusätzliche, horizontale Schwingbewegung
des Sägerahmens so gewählt ist, daß die Ortskurve der einzelnen Sägezähne einer
etwa parallel zur Schnitthubrichtung des Sägerahmens stehenden, gestreckten Acht
entspricht.
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Solche Schwingrahmen üben über die Rahmenführungen auf den Gatterständer
im Abstand über dem Unterbau horizontalen Massenkräfte a1), die ebeio.qo wie die
vorstehend erwähnten Massenkräfte
@r@fte zweiter Ordnung als Schwingung
von bezüglich der Sägerahmen-Grandschwingung doppelter Frequenz un Erscheinung treten
und mindestens teilweise gemäß der We@terbildung der Erfindung dadurch ausgeglichen
werden, daß auf jeder der beiden weiteren Ausgleichswellen ein viertes Ausgleichsgewicht
angeordnet ist, das dem jeweiligen dritten Ausgleichsgewicht bei einer von den beiden
weiteren Ausgleichswellen um 90° voreilt und bei der anderen weiteren Ausgleichswelle
um 90° nacheilt.
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Diese vierten Ausgleichsgewichte erzeugen nicht nur eine lineare Ausgleichsschwingung
in horizontal er Richtung ,sondern wegen des Abstandes der weiteren Ausgleichswellen
in horizontaler Richtung auch ein Kippmoment, das jedoch mi t Vor tel 1 genutzt
werden kann, weil auch die vorgenannten horizontalen Massenkräfte aus der Schtvinqbewegung
des Schwingrahmens infolge des vertikalen Abstands des Angriffspunktes vom Unterbau
auf diesen ein Kippmoment ausüben , dem das Kippmoment von den vierten Ausgleichsgewichten
mindestens teilweise entgegengesetzt werden kann.
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Selbstverständlich können die dritten Ausgleichsgewichte und die vierten
Ausgleichsgewichte jeweils in einem einzigen Ausgleichsgewicht vereinigt werden,
was sich praktisch darin äunert, daß die Stellungen, die die gegensinnig umlaufenden
resultierenden Ge'.'ichte auf der einen hzio. anderen weiteren Ausgleichswelle gleichzeitig
durchlaufen, nicht mehr der 6-Uhr- bzw. 12-Uhr-Stellung oder der 3-Uhr- bzw. 9-tJhr-Stellung
entsprechen.
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Sollte sich das vorstehende, im Unterbau von den vierten Ausgleichsgewichten
hervorgerufene Kippmoment im Einzelfalle als unerwünscht erweisen, könnte es leicht
dadurch vermieden werden, daß nur eine der beiden weiteren Ausgleichswellen für
ein viertes Ausgleichsgewicht benutzt wird und das andere.
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vierte Ausgleichsgewicht auf eine zusätzliche Ausgleichswelle, die
zu der benutzten weiteren Ausgleichswelle parallel verläuft und vertikal unter dieser
angeordnet ist, aufgesetzt wird. In diesem Falle erzcugen die vierten Ausgleichsgewichte
eine
eine rain @ineare, hori@@ntal @@@i@ht@@@ Ausgleichsschwingung.
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Die vorgenannten beiden Abwandlungen solien von dem auf die vierten
Ausgleichsgewi@h@@ gerichteten Upteranspruch mit umfaßt werden.
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Das weiter oben bereits angesprochen@ Verfahren zum Einsetzen der
mit den Lagern bestückten Kurbelwelle und der mit den Lagern bestückten Haupt-Ausgleichswellen
in die Lagernaben am Unterbau besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Außenringe
der auf die Kurbelwelle aufgesetzten tager durch ein nur mit diesen in Berührung
tretendes geteiltes Abstandsrohr in Längsrichtung der Kurbelwelle gegeneinander
abgestützt werden, dann die aus der Kurbelwelle, den wellenlagern und dem geteilten
Rohr bestehende Anordnung mittels einer von außen an den Außenri.ng eines der beiden
Wellenlager angreifenden Druckplatte erst durch die eine Lagernabe hindurch und
dann in die andere Lagernabe hinein soweit vorgeschoben wird, bis die Wellenlager
in den Lagernaben ihre endgüllige Stellung einnehmen, wobei die Druckplatte mittels
am Unterbau be@estigter und diesem gegenüber genkrecht zur vertikalen Längs-Mittelebene
spindelartig verste@@b@re@ Zuganker an den Unterbau beranziehbar ist und danach
das geteilte kohr abgenommen wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Es zeigt: Fig. 1 den Unterbau und - sehr schematisch -- den unteren
Teil des Gatterständers mit Stelzen von der Seite, also mit Blickrichtung senkrecht
zur Holzvorschubrichtung, gesehen, Fig. 2 den Querschnitt durch die Sägemaschine
nach I"ig. 1 im Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1, Fig. 3
Fig.
3 eine @@nliche Darstrilung wie Fig. 2, wobei jedoch auch die Getriebeiemente@@um
Ubertragen der Autriebskraft vom Zapten der @ntriebs@urbel auf die einzelnen Ausgleichswellen
und Ausgleichsgewichte angedeutet sind, und Fig. 4 den Quers@hnitt zw der Maschine
nach Fig. 3 entlang der Schnittl@nie IV-IV in Fig. 3.
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Die den Fig. @ bis 4 dargestellte Gattersägemaschine weist einen oberen
Gatterständer 1 auf (nur in den Fig. 1 und 2 mit seinem unteren Teil angedeutet)
an dem der Sägerahmen 2 mittels nicht dargestellten Fübrungen und Führungsschuhe
auf und ab beweglich in bekannter Weise geführt wird. Bei der Sägemaschinenausführung
nach Fig. 1 bis 4 sind zum Auf- und Abbewegen des Sägerahmens zwei Stelzen (Pleuelstangen)
3 vorgeschen, von denen die eine auf der einen und die andere auf der anderen Seite
des unteren Rahmensbalkens 24 angreift, der zu diesem Zweck mit settlichen R@hmenzapfen
4 versehen ist, auf denen die Stelzen 3 mittels W@lz@agern 5 gelagert sind. Der
untere Rahmenbalken 2a ist mit dem nicht da@ge@@ellten oberen Rahmenb@lken mittels
Ra@mensaulen 2b, die paralle@ zu den ebenfalls nicht dargestellten S@geblattern
ver@aufen, zu einem starren Gefüge verb@nden, n@ dem die Sageblätter eingespannt
werden.
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Der Pfeil 6 gibt in den Fig. 1 und 2 die Schnitthubrichtung des Sägerahmens
2 en, währ@nd der Pfeil 7 in Fig. 1 die Vorschubrichtung des Holzes bezeichnet.
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In den Fig. @ und @ sind auch noch die unteren Vorschubwalzen 8 angedeutet,
die zusammen mit nicht dargestellten oberen Vorschubwalzen das zu schneidende Holz
in Richtung des Pfeiles 7 durch die Gattersagemaschine bewegen.
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Der S@gebeden ist be@ 9 in Fig. 1 angedeutet.
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Der obere Gatte@ständer 1 ist auf einen in sich verwindungssteifen
steifen
Unterbau aufgesetzt und in einer durch Passflächen od. dgl. vorgegebenen Relativstellung
zu diesem mittels Schrauben od. dgl. darauf befestigt. Der Unterbau 10 ruht auf
einer ebenen Fundamentplatte 11 deren Festigkeit im wesentlichen nur so groß zu
soin braucht wi zur Aufnahme der statischen Auflast der Gattersägemaschine einschließlich
des Unterbaus nötig.
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Der Unterbau besteht aus in der Vorschubrichtung des Holzes vorn
befindlichen im Abstand nebeneinander und parallel zueinander angeordneten, gegen
die Vertikale etwas zur Maschinenmitte von unten nach oben geneigten, vorderen aufrechten
Posten 12, jeweils zwei zueinander parallelen horizontalen oberen Längsholmen 13
zwei zueinander parallelen horizontalen unteren Längsholmcn 14 zwei den vorderen
aufrechten Pfosten 12 entsprechenden hinteren aufrechten Pfosten 152 einem oberen
vorderen Querholm 16, der die Längsholme 13 und die aufrechten Pfosten 12 miteinander
verbindet einem zu dem Querholm 16 parallelen oberen, hinteren Querholm 17, der
die Längsholme 13 und die hinteren aufrechten Pfosten 15 miteinander verbindet,
einem vorderen unteren Qderholm 18, der die unteren Längsholme 14 und die. vorderen
aufrechten Pfosten 12 miteinander verbindet und einem hinteren unteren Querholm
19, der die unteren Längsholme 14 und die hinteren aufrechten Pfosten 15 verbindet.
Ferner gehören zum Unterbau 10 längslaufende, seitliche, Montagewande bildende vertikale
Stahlplatten 20, die zwischen je einen vordoren aufrechten Pfosten 12 und den auf
derselben Maschinenseite befindlichen hinteren aufrechten Pfosten 15 eingefügt sind.
Die Stahlp]atten 2D reichen nicht über die ganz Fiöhe zwischen dr Oberkante der
unteren Längsholme 14 und der Unterkante der oberen Längsholme 13.
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Die aufrechten Pfosten 12 15, die Längsholme 13 14,, die Querholme
16, 17, 13, 19 und die Stahlplatten 20 sind fest miteinander verschweißt und bilden
ein auch unter der verhältnismäßig schweren Auflast des Gatterständers 1 und der
zugehörigen anderweitigen Maschinenteile in sich verwindungssteifes
@indungssteifes
Gestell.
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Die Gattersägemaschine gemäß Fig. 1 bis 4 weist eine vertikale längslaufende
und damit zur Zeichenebene der Fig. 1 parallele Mittelebene EL und eine vertikale
querlaufende und demgemäß zur Zeichenebene der Fig. 2 parallele Mittelebene EQ auf.
Diese Ebenen bilden in etwa Symmetrieebenen für den grundsätzlichen Aufbau der Gattersägemaschine
- abgeschen von dem weiter unten noch geschilderten und in den Fig. 3 und 4 dargestellten
Getriebe zur Herstellung der Antriebsverbindung vom Kurbeltrieb zu den noch zu besprechenden
Ausgleichsgewichten.
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Mit der Querebene 1%' als Mittelebene befinden sich in den beiden
Stahlplatten 20 in horizontaler Richtung fluchtrecht ausgerichtet Bohrungen 21,
die von auf die Platten aufgeschweißten Nabenringen 22 umgeben sind, deren Innendurchmessser
dem Durchmesser der Bohrungen 21 entspricht. Ruf diese Weise sind Naben zur Aufnahme
der Hauptlager 23 gebildet, in denen die Kurbelwelle 24 drehbar gelagert ist.
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Die vorderen aufrechten Pfosten 1@ und die @e hinteren aufrechten
Pfosten 15 sowie die unteren Längsholme 14 sinti gegenüber den auf den Abstand der
seitlichen Gatterständerteile eingerichteten oberen Längsholmen 3 so weit nach innen
zur Ehene hin versetzt, daß seitlich außerhalb neben den Stahlplatten 20 Platz zur
Aufnahme je eines Schwungrades 25 verbleibt, das nach außen hin mit dem jeweils
darüber befindlichen Längsholm 13 etwa bündig abschließt.
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Jedes Schwungrad 25 trägt einen zur Seite nach außen vorrawenden Kurbelzapfen
26, dessen Mittelachse zur Mittelachse der Kurbelwelle 24 genau parallel verläuft.
Die beiden Schwungräder 25 sind auf <er Kurbelwelle 2.1 in einer solchen relativen
Winkelstellung angeordnet, dn die Mittelachsen der Zapfen 26 genau fluchten.
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An diese Zapfen 26 sind die Stelzen 3 jeweils unter Zwischenschaltunq
schaltung
von Walzlagern 27 augesch@essen.
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An den Unterbau 10 ist ein Moto@ 28 angebaut, der auf einem etwa vertikalen
Spannrahmen 29 befestigt ist, der gegenüber dem Unterbau 10 um eine zur Kurbelwelle
etwa parallele Dreh-@chse 30 unten verschwenkbar gelagert und oben mittels einer
an den tlnterhau 10 angelenkten Schraube 31 und Muttern 32 in Grenzen verstellbar
ist. Dadurch kann einem Treibriemen 33 die richtige Spannung gegeben verden, der
über eine Riemenscheibe am Motor und eine Lauffläche 34 am Umfang des für den Betrachter
der Fig. 2 linken Schwungrades 25 läuft und so die Antriebskraft vom Motor auf den
Kurbeltrieb der Gattersägemaschine überträgt.
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Symmetrisch zur Quer-Mittelebene EQ a sind auS qleicher Höhenlage
sowie fluchtrecht in horizontaler Richtung hintereinander in den Stahlplatten 20
vor bzw. hinter der Kurbelwelle jeweils zwei weitere Bohrungen 35 vorhanden, an
denen beispielsweise auf die gleiche Weise wie bei den Bohrungen für die Kurbelwellenlager
23 mittels angeschweißter Nabenringe ungeteilte Naben gebildet sind, in denen zwei
Ausgleichswellen 36 mittels in der Zeichnung im einzelnen nicht dargestellter Wälzlager
drehbar gelagert sind. Diese Ausgleichswellen 36 werden nachstehend als Haupt-Ausgleichswellen
bezeichnet, da die Kurbelwelle 24 ebenfails eine Ausgleichswelle bildet, weil an
den Schwungrädern 25 erste Ausgleichsgewichte 25a angeordnet sind, die mit zweiten
Ausgleichsgewichten 36a atof jeder der beiden Haupt-Ausgleichswellen 36 derart zusammenwirken,
daß sie in der Hauptsache eine lineare Schwingung erzeugen, deren Schwingungsrichtung
mit der Schwingungsrichtung des Schnitthubs des Sägerahmens zusammenfallt. Die Hubbewegung
des Sägerahmens und die vorgenannte lineare Schwingung verlaufen gegenphasig. Zu
diesem Zweck sind die zweiten Ausg lelchsgewic'hto 36a und die ersten Ausgleichsgewichte
25a gemäß Fig. 1 so angeordnet, daß die einen ihren oberen Totpunkt durchlaufen,
wenn sich die anderen in ihrem unteren Totpunkt befinden und umgekehrt, wobei sie
sich piarweise gleichsinnig, hinsichtlich der Paare in Bezug aufeinander aber gegensinnig
drehen. Die einzelnen Ausgleichsgewichte
Ausgleichsgewichte 25a
bzw. 36a sind so bemessen, daß bei jedem von ihnen das Produkt GD aus seinem Gewicht
und dem Durchmesser D der Kreisbahn, auf der sind sein Schwerpunkt SI bzw.
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SII bewegt etwa gleich groß ist und einem Viertel des Produkts aus
dem zu erwartenden Gewicht der in Richtung des Schnitthubs des Sägerahmens oszillierenden
Gatterteile und dem Kurbelkreisdurchmesser DK (sh. Fig. 3) entspricht.
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Zu den in die Schnitthubrichtung rlCs Sägerahmens oszillierenden Gatterteilen
gchören in der Hauptsache der Sägerahmen mit den Führungsschuhen, die Sägeblätter
mit den Anfassungen, die Sägeblatthaltevorrichtungen mit den Bei lagen, die oberen
Stelzenköpfe und das halbe Schaftgewicht der Stelzen.Das andere halbe Schaftgewicht
dr Stelzen kann als eine um die Kurbelwelle eine reine Rotationsbewegung ausführende
Masse angesehen werden, und zwar ebenso t:ic der unter Stelzcnkopf, von dem ebenfalls
keine lineare Schwingungskomponente ausgeht.
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In dem Unteibau 10 sind @ymmetrisch zur Querebene EQ sowie parallel
dazu ziemlich wer@ oben auf gleicher Höhenlage noch zwei weitere Ausgleichswellen
37 eingebaut, auf denen außerhalb der Längsholme 13 d@@tte Ausgleichsgewichte 37a
sitzen. Diese sind gegenüber der Kurbelwelle 24 mit der doppelten Drehzahl angetrieben
und haben zur Schnitthubschwingung des Sägerahmens eine solche Phasenbe@ichung und
bezüglich der in Schnitthubrichtung oszillierenden Gattertelle ein solches GD, daß
durch sie die von den letzeren erzeugten Massenkräfte zweiter Ordnung kompensiert
werden.
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Auf den Ausgleichswellen @7 können auch noch vierte Ausgleichsgewichte
(in den Zeichnung nicht dargestellt) angeordnet werden, von denen das eine gegenüber
dem auf seiner Welle sitzenden dritten Ausgleichsgewicht um 90° voreilt, während
das andere gegenüber dem auf se@ner Welle sitzenden dritten Ausgleichsgewicht um
@0° nacheilt. Die von diesen vierten Ausgleichsgewichten erzeugten Massenkrätte
vermögen das von einem Schwingrahmen uber den Galterstander @ auf den Unterbau 10
übertragenen
übertragenen MassenkrÄfte, die ihre Ursache in der
horizontalen, Schwingbewegung des Sägerahmens haben, mindestens teilweise zu kompensieren.
Bei der Darstellung des Ausführungsbeispiels ist es offengelassen, ob die Gatterstelzen
3 einen Schwingrahmen, d.h. einen Sägerahmen, dessen Schnitthubbewegung eine horizontale
Ausweichbewequng für den oberen und unteren Totpunkt überantreibon lagert ist,/oder
ein gewöhnlicher, nur in der Schnitthubrichtung oszillierender Sägerahmen verwendet
wird, daher ist in der Zeichnung auf eine Darstellung dieser vierten Ausgleichsgewich-'
te verzichtet worden.
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Die Fig.3 und 4 zeigen einige Einzelheiten des von dem einen Kurbelzapfen
26 abgeleiteten Antriebs der verschiedenen Ausgleichswellen und Ausgleichsgewichte.
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Am äußeren Ende des für den Betrachter der Fig.l und 3 zu sehenden
und in Fig. 2 und 4 links befindlichen Kurbelzapfens 26 ist ein Schleppkurbelglied
38 drehfest angebracht. Der Stelzenkopf befindet sich zwischen dem Schwungrad 25
und diesem Schlcppkurbelglied 35. An das freie Ende des Schleppkurbelgliedes 38
ist ein weiteres Schleppkurbelglied 39 so angelenkt, daß es parallel zur Ebene des
Schwungrades 25 um die Gelenkachse, die die gleiche Kreisbahn beschreibt wie der
Kurbelzapfen, verschwenkbar wäre, wenn es nicht drehfest auf einer zur Kurbelwelle
parallen Welle 40 säße, deren Mittelachse mit der Mittelachse der Kurbelwelle möglichst
genau fluchtet.
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Die Teilung der Schleppkurbel in zwei zusammengelenkte Glieder 38
und 39 ermöglicht die Aufnahme gewisser Ungenauigkeiten in der vorerwähnten Flucht.
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Die Welle 40 führt 1 n einen GeEtrlebekasten, in dem auf ihr ein Eingangszahnrad
41 starr befestigt ist. Von diesem Zahnrad 41 ausgehend führen zwei untereinander
identische Zahnradzüge zu den Haupt-Ausgleichswellen 36. Da diese Zahnradzüge untereinander
identisch sind und das Zahnrad 41 mit den Eingangszahnrädern dieser Züge direkt
kämmt ist ersichtlich, daß die Haupt-Ausgleichswellen 36 über das Zahnradgetriebe
von dem von der
der Schleppkurbel 33, 39 angetriebenen Zahnrad
41 im untereinander gleichen, gegenüber der Kurbelwelle 24 jedoch entgegengesetzten
Drehsinn angetrieben worden, wobei die Zahnräder so aufeinander abgestimmt sind,
daß die Drehzahl der Kurbelwellen und der Ausgleichswel len genau übereinstimmt.
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Die weiteren Ausgleichswellen für die dritten und ggf. vierten Ausgleichsgewichte
erhalten ihren Antrieb gegenläufig, und mit doppelter DrehzahI bezüglich der Drehzahl
der Haupt-Ausgleichswellen 36 über Zahnriemen 42, die jeweils über ein Zahnrad 43
an der betreffenden weiteren Ausgleichswelle 37 und ein Zahnrad im Getriebekasten
geführt sind, das von der einen bzw. anderen Haupt-Ausqleichswelle 36 seinen Antrieb
erhält. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei der für den Betrachter der
Fig. 3 rechts befindlichen Zahnriemen-Antriebsverbindung von der Haupt-Ausgleichswelle
36 zur weiteren Ausgleichswelle 37 keine Drehrichtungsumkehr stattfindet, während
bei der links befindlichen Antriebsverbindung ein solcher Drehrichtungswechsel stattfindet.
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In Fig. 4 sind auch noch nähere Einzelheiten der Lagerung der Haupt-Ausgleichswellen
36 dargestellt, die aus Fig. 2 nicht so deutiich hervorgehen. Diese Einzelheiten
sind aus der Zeichnung heraus verstandlich und bedürfen keiner weiteren Erörteriiiog
Die zweiten Unwuchten 36a s sind als Scheiben mit keilförmiger Ausnehmung ausgefuhrt,
damit sich Cl 10 gegenüber einer einfachen Unwucht größeres Schwungmoment ergibt,
was zu einer tieferen Eigenresonanz führt.
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Die Holme und Pfosten des starren Unterbaus bestehen aus Hohlprofilen
aus Stahl.
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Der starre tlnterbau wird vorzugsweise bereits im Herstellerwerk mit
der Kurbelwelle, den Ausgleichswellen, den Ausgleichsgewichten und den Schwungrädern
zit einer transportablen Einhei t zusammengebaut. I:m Zusammenhang mit dem Einsetzen
der mit den
den Lagern bestück@en Kurbelweile und der mit den Lagern
bestückten Haupt-Ausgleichswellen in die Lage@naben am Unterbau wird vorzugsweise
so vorgegangen daß die Außenringe der auf die Kurbelwelle 24 aufgesetzten Hauptl@ger
23 durch ein nur mit diesen in Berührung tretendes, geteiltes Abstandsrohr, das
in der Zeichnung nicht dargestellt ist, in Längsrichtung der Kurbelwelle 24 gegeneinande@
abgestützt werden, dann die aus der Kurbelwelle 24, den Wellenlagern 23 und dem
geteilten Rohr bestehende Anordnung mittels einer von außen an dem Aussenring eines
der beiden Wellenlagern 23 angreifenden, ebenfalls nicht dargestellten Druckplatte
erst durch die eine Lagernabe hindurch und dann in die andere Lagernabe hinein so
weit vorgeschoben wird, bis die Wellenlager 23 in den in den Platten 20 angebrachten
@age@naben ihre endgültige Stellung einnehmen und dann das getellte Rohr abgenommen
wird. Die Durckplatte kann dabei mit Hilte von spindelartig verstellbaren Zugankern
an die Stahl- platte 20 her @ngezogen werden, von der aus die vorstehend erwähnte
Anordnung in den Unterbau hineingeschoben wird. Für diesen Zweck sind die Platten
20 um die Kurbelwelle 24 herum noch mittels @@niger Rohre 44 gegeneinander verstrebt,
die die Platten mite@nander verbinden und an den einander zugewendeten Seiten von
diesen festgeschweißt sind. Die von den Rohren umschlossenen Hohlräume sind durch
Bohrungen 45 in @@@ Stah@@tatten Zugänglich, so daß durch diese Rohre 44 die vorstehend
erwähnten Zuganker hindurchgesteckt und danach auf dem auf der @nde@en Seite herausragenden
Gewindeende mit einer Zugmutte@ versehen werden können. Die Rohre 44 verleihen den
Stahlplatten 20 für das unter erheblichem Druck stattfindende Einschieben der Wellen
mit den aufgesetzten Lagern eine beträchtliche zusitzliche Stabilität gegen Durchbiegen
und befinden sich außerhalb des @lugkreises der zweiten Ausgleichsgewichte. Die
erhöhte Stabilität der Stahlplatten 20 kommt auch noch der Verwindungsteifigkeit
des gesamten Unterbaus 10 zugute.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e