DE3110639A1

DE3110639A1 - Furniermessermaschine und verfahren zur erzeugung des kombinierten bewegungsablaufs

Info

Publication number: DE3110639A1
Application number: DE19813110639
Authority: DE
Inventors: Maurice Dipl.-Ing. 79100 Thouars Vicaire
Original assignee: Valett & Garreau Ets
Current assignee: Valett & Garreau Ets
Priority date: 1980-03-20
Filing date: 1981-03-19
Publication date: 1982-07-22
Also published as: FR2478517A1; IT8148021A0; FR2478517B1; IT1142348B

Description

Krefeld, den 17. März 1981 93 PL/ho - G 81/01

EtS. VALETTE & GARREAU

121 * avenue General-Leclerc

F-6330 CUSSET

Furniermessermaschine und Verfahren zur Erzeugung des kombinierten Bewegungsablaufs

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Furniermessermaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung des kombinierten Bewegungsablaufs bei einer derartigen Furniermessermaschine.

Bei Furniermessermaschinen führt das Messer relativ zum Holzblock eine alternierende, im folgenden als Schneidhub bezeichnete Bewegung aus, die den Schnitt bewirkt. Dabei kann das Messer und/oder der Holzblock beweglich sein.

Senkrecht zum Schneidhub erfolgt der Vorschub, so daß das Messer bei jedem Schneidhub ein dünnes Blatt oder eine Scheibe abschneidet, deren Dicke der Größe des Vorschubs pro Periode entspricht.

Es sind Furniermessermaschinen bekannt, bei denen der Vorschub in einem Zeitintervall erfolgt, in dem das Messer

sich auf seinem Hubweg außerhalb des Holzblocks befindet, und zwar in der Nähe des ümkehrpunktes beim Rücklauf. Das bedingt eine Vergrößerung des Hubweges. Es sind auch Maschinen bekannt, bei denen diese Vergrößerung des Hubweges durch Abheben des Messers van Holzblock teilweise vemdeden wird. Diese Bewegung ist dem Vorschub überlagert. Dadurch wird ermöglicht, daß der Vorschub schon während des Rücklaufs stattfindet, ohne daß Messer und Holzblock einander im Wege sind. Wenn das Messer sich außerhalb des HoIzblocks befindet, wird es durch eine Bewegung, die dem Abheben entgegengesetzt ist, wieder in die richtige Position für den nächsten Schnitt eingerückt.

Gemäß US-PS 793,306 erfolgt zum Beispiel das Abheben des Messers durch eine Kippbewegung des Messerträgers um eine zum Messer parallele Achse. Die Kippbewegung wird dabei über ein Hebelsystem von dem Antrieb hergeleitet, der den Hub des Holzblocks bewirkt.

Gemäß DE-OS 25 48' 167 sind die Leitspindeln, die den Vorschub bewirken., in axialer Richtung verschieblich gelagert und an ihrem Ende mit einer Kolben-Zylinder-Einheit versehen. Durch wechselweise Beaufschlagung wird das Abheben und das Einrücken bewirkt.

Allen bisher gebräuchlichen Maschinen ist gemeinsam, daß diskontinuierliche Bewegungen auftreten, die mit zunehmender Schnittfrequenz immer schneller und härter werden. Daher arbeiten die bekannten Maschinen ruckartig und sind Vibrationen ausgesetzt, die der Qualität der Produkte abträglich sind und eine vorzeitige Abnutzung verursachen, insbesondere einen schnellen Verschleiß der beweglichen Maschinenteile.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Unzulänglichkeiten zu beheben und eine Furniermessermaschine so zu verbessern, daß die geschilderten Be-

wegungen während ihres gesamten Zyklus kontinuierlich und stoßfrei ablaufen. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde/ ein Verfahren zur Erzeugung eines derartigen Bewegungsablaufs zu schaffen.
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Der erste Teil der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In Anspruch 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angegeben.

Die Ansprüche 3 bis 5 beinhalten vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung.

Der zweite Teil der gestellten Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 gelöst.

Ein weiteres nützliches Merkmal ist in Anspruch 7 angegeben.
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Besonders vorteilhaft ist die Kombination der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 8.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer vertikalen Furniermessermaschine, bei der der Schnitt während der Abwärtsbewegung des Holzstammes 30. erfolgt,

Fig. 2 zeigt spezielle Teile der Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf spezielle Teile der Furniermessermaschine gemäß Fig. 1 und 2,

wobei der Messerträger und seine Führungen der Deutlichkeit halber nicht dargestellt sind.

Auf einem Maschinengestell 1 einer vertikalen Furniermessermaschine sind waagerechte Führungsschienen 2 und senkrechte Gleitschienen 3 angeordnet. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel dienen die Gleitschienen 3 als Führungen für einen Schlitten 4, auf dem der Holzblock 5 mit Hilfe von Klauen 6 festgespannt ist. Die Führungsschienen 2 dienen zur Verschiebung eines Wagens 7, der ein Schneidwerkzeug trägt, z.B. das Messer 8. Selbstverständlich könnten auch umgekehrt die vertikalen Gleitschienen 3 dem Messerträger 7 und die waagerechten Führungsschienen 2 dem Schlitten 4 für den Holzblock zugeordnet sein. Wie sich aus dem folgenden klar ergeben wird, ist die Erfindung auch bei horizontalen oder schräg gestellten Furniermessermaschinen anwendbar, ferner auch bei anderen.Maschine mit einem Bewegungsablauf, der aus einem Schneidhub, einem Vorschub und einer alternierenden Bewegung zusammengesetzt ist, die z»B. ein Abheben und Wiedereinrücken bewirkt. Die letztere Bewegung wird im folgenden der Kürze halber als Anstellhub bezeichnet.

Der Schlitten 4 wird durch zwei Pleuelstangen 9 in eine geradlinige, alternierende senkrechte Bewegung versetzt. Die Pleuelstangen 9 sind an je einem Zahnrad 10 angelenkt Die beiden Zahnräder 10 werden durch ein Ritzel 11 im gleichen Drehsinn angetrieben. Auf der Welle 12 des Ritzels 11 sitzt eine Riemenscheibe 13. Diese wird durch einen oder mehrere Riemen 14 von einer Riemenscheibe 15 angetrieben, die auf der Antriebswelle eines Hauptmotors 17 sitzt.

An dem Messerträger 7 sind zwei Schraubenmuttern 18 befestigt, in denen je eine Leitspindel 19 steckt. Die Leitspindeln können in einer weiter unten beschriebenen Weise in Umdrehung gesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Erzeugen des Vorschubs und des Anstellhubs umfaßt im wesentlichen ein

Differentialgetriebe 20. Dieses hat einen Eingang für den Vorschub, einen Eingang für den Anstellhub und einen Ausgang für die kombinierte Bewegung. Der Eingang für den Vorschub besteht aus einer Nabe 21, die fest mit dem Gehäuse 22 des Differentialgetriebes 20 verbunden ist und durch eine Riemenscheibe 23 antreibbar ist, die die Sekundärseite eines Untersetzungsgetriebes bildet. Sie ist durch einen Keilriemen 24 mit einer Riemenscheibe 25 mit verstellbarem Keilsitz gekoppelt, die auf einer Welle 16 sitzt. Die Riemenscheibe 23 ist daher von der Welle 16 mit regelbarer Geschwindigkeit antreibbar.

Das Differentialgetriebe 20 weist ferner am Ausgang eine axiale Welle 26 auf, die sich über die gesamte Breite des Gehäuses 22 und der Nabe 21 erstreckt und darin frei drehbar ist. Sie trägt in der Mitte ein Ritzel 27, das mit zwei einander gegenüberliegenden Ritzeln 28 kämmt. Diese sitzen auf den Achsen 29, die im Gehäuse 22 drehbar gelagert sind. Wenn sich also die Riemenscheibe 23 dreht, versetzt sie die Nabe 21 und das Gehäuse 22 in Umdrehung. Das Letztere setzt die Achsen 29 in Bewegung, deren Ritzel 28 bewirken, daß das Ritzel 27 und die den Ausgang bildende Welle 26 eine gleichmäßige Drehbewegung ausführen.

Den Eingang des Differentialgetriebes 20 für den Anstellhub bildet eine Hülse 30, die frei auf der Welle 26 sitzt und gegenüber der Nabe 21 in das Gehäuse 22 hineinragt. Diese Hülse trägt ein Ritzel 31, das mit zwei Ritzeln 32 kämmt> die auf den Achsen 29 sitzen. Wenn sich also die Hülse 30 dreht, versetzt ihr Ritzel 31 die Ritzel 32 und 28 auf ihren Achsen 29 in Umdrehung. Dies wiederum bewirkt eine Rotation des Ritzels 27 und der Welle 26.

Der Eingang für den Anstellhub ist mit einer Schwinge 33 verbunden, die fest auf der Hülse 30 sitzt. Ihr Ende ist

an das Ende 34 einer Koppelstange 35 angelenkt, deren anderes Ende gelenkig mit dem Ende 37 einer Kurbel 38 verbunden ist. Diese ist auf der Welle eines der beiden Zahnräder 10 verkeilt. Daraus folgt, daß die Rotation der Zahnräder 10 eine Rotation der Kurbel 38 bewirkt. Diese Rotation wird mittels der Koppelstange 35 in eine hin—""und hergehende Bewegung der Schwinge 33 und der Welle 26 umgewandelt. Die Welle 26 führt also eine alternierende Drehbewegung aus, die dem Anstellhub entspricht.

Es verdient erwähnt zu werden, daß die Schwingungsamplitude der Schwinge 33 von dem Verhältnis ihrer Länge zur Länge der Kurbel 38 abhängt. Daher läßt sich durch Verschiebung der Gelenke der Koppelstange 35 auf der Schwinge 33 oder auf der Kurbel 38 die Amplitude der Drehschwingung der Welle 26 beliebig verändern. Ein geeigneter Verstellmechanismus, dessen nähere Beschreibung sich erübrigt, ist in Fig. 2 bei dem Bezugszeichen 40 schematisch angedeutet.

Wie Versuche c 3zeigt haben, die im Zusammenhang mit der Erfindung angestellt wurden, ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Kurbel 38 auf der Welle 39 in bezug auf die Gelenkzapfen der Pleuelstangen 9 auf den Zahnrädern 10 in einer solchen Winkellage verkeilt ist, daß die Phasenverschiebung zwischen der Bewegung der Schwinge 33 und der Bewegung, die der Schlitten 4 in den Gleitschienen 3 ausführt, etwa eine Viertelperiode, beträgt.

Wie aus den obigen Ausführungen klar wird, bildet die Welle 26 den kombinierten Ausgang sowohl für den Vorschub als auch für den Anstellhub. Die Welle 26 setzt über eine Kupplung 41 ein Kettenrad 42 in Umdrehung. Vorzugsweise weist dieses Kettenrad zwei übereinstimmende Verzahnungen 43 auf, auf denen je eine Kette 44 umläuft. Diese Ketten laufen über Kettenräder 45, die mit den Leitspindeln 19 des

Messerträgers 7 fest verbunden sind. So werden die Drehbewegungen der Welle 26 in Translationsbewegungen des Messerträgers 7 umgewandelt. Dabei wird der gleichmäßigen Vorschubbewegung, die durch den Motor 17 erzeugt wird, der sinusförmige Anstellhub überlagert, der sich von der Kurbel 38 herleitet.

Das Kettenrad 42 kann noch eine dritte Verzahnung aufweisen, auf der eine Kette 47 umläuft. Sie kann durch ein Kettenrad 48 angetrieben werden, das auf der Welle eines Motors 49 sitzt. Diese dient zum schnellen Hin- und Zurückfahren des Messerträgers 7. Wenn der Motor nicht elektrisch verriegelt ist, bewirkt er eine schnelle Verschiebung des Messerträgers 7, insbesondere zum Beschicken oder Entladen der Maschine.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden also von dem geradlinigen, alternierenden, regelbaren Schneidhub zwei Bewegungen abgeleitet: ein geradliniger, zeitlich linearer, regelbarer Vorschub und ein geradliniger, alternierender, regelbarer Anstellhub. Der Letztere hat die gleiche Periode wie der Schneidhub und ist relativ zu diesem um eine Viertelperiode phasenverschoben. Der Vorschub und der Anstellhub werden algebraisch addiertv und die so erhaltene überlagerte Bewegung wird in eine Translationsbewegung in Richtung der Führungsschienen 2 umgewandelt, die senkrecht zu der Richtung der Gleitschienen 3 gerichtet ist, in denen der Schneidhub abläuft. Dadurch entsteht eine zusammengesetzte Relativbewegung, bestehend aus Schneidhub, Vorschub und Anstellhub.

Es versteht sich, daß die Amplitude des Anstellhubs größer ist als die Größe des Vorschubs während einer Periode.

Zur Erläuterung der Erfindung wurde als Ausführungsbeispiel eine Vertikal-Messermaschine beschrieben, bei der

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der Schnitt während der Abwärtsbewegung des Holzblocks erfolgt. Diese Abwärtsbewegung wird von dem Tisch, ausgeführt, auf dem der Holzblock festgespannt ist. Der als Messerträger dienende Wagen führt dabei den Vorschub und den Anstellhub aus. Offensichtlich ist die Erfindung auch bei anderen Furniermessermaschinen anwendbar und in gleicher Weise auch bei allen sonstigen Maschinen, bei denen ein mit einem Anstellhub überlagerter Vorschub senkrecht zu einem Schneidhub gerichtet ist.

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Leerseite

Claims

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Ets. VALETTE & GARREAU
121, avenue General-Leclerc

F-Q3300 CUSSET

Patentansprüche:

Furniermessermaschine mit einem Messerträger, mit einem Schlitten für den Holzblock und mit Führungen und Antriebseinrichtungen zur Erzeugung einer zusammengesetzten Relativbewegung zwischen Messerträger und Schlitten, bestehend aus einem Schneidhub und einem dazu senkrecht gerichteten Vorschub, dem ein Anstellhub überlagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellhub einen stetigen, im wesentlichen sinusförmigen Verlauf hat und zum Schneidhub um etwa eine Viertelperiode phasenverschoben ist.
2. Furniermessermaschine gemäß Anspruch 1, bei der der

Antrieb für den Schneidhub zwei mit Pleuelstangen versehene Zahnräder aufweist, die an dem Schlitten und/ oder Messerträger angelenkt sind, und bei der der Antrieb für den Vorschub zwei Leitspindeln aufweist, gekennzeichnet durch ein Differenzialgetriebe (20) mit zwei Eingängen (21, 30), von denen der eine durch ein Untersetzungsgetriebe (23, 24, 25) mit dem Hauptmotor

(17) und der andere über eine Kurbelschwinge (33, 35,

38) mit der Welle eines Zahnrades (10) gekoppelt ist, und mit einem Ausgang (26), der über ein Getriebe (41, 42,44,45) mit den Leitspindeln (19) gekoppelt ist.
3. Furniermessermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (23, 24, 25) ein verstellbares Untersetzungsverhältnis hat.
4. Furniermessermaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke der Kurbelschwinge (33, 35, 38) längs der Kurbel (38) und/oder der Schwinge (33) verschieblich sind.
5. Furniermessermaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitspindeln (19) an einen Schnellantrieb (49) ankoppelbar sind.
6. Verfahren zur Erzeugung des kombinierten Bewegungsablaufs bei einer Furniermessermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Man erzeugt eine zeitlich lineare, regelbare Bewegung.

b) Man erzeugt eine im wesentlichen sinusförmige Bewegung, die die gleiche Periode hat wie der Schneidhub und zu diesem um etwa eine Viertelperiode phasenverschoben ist.

c) Man überlagert die beiden Bewegungen.

d) Man wandelt die so erhaltene Bewegung in eine senkrecht zum Schneidhub gerichtete Translationsbewegung des Messerträgers (7) relativ zum Schlitten (4) um.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des Anstellhubs größer ist als der Vorschub während einer Periode.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzblock den Schneidhub ausführt und das Messer den mit dem Anstellhub überlagerten Vorschub.

Patentbeschreibung: λ