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Selbsttätige Steuervorrichtung für die Bewegungen des Blockwagens
und der Blockhalter an Blocksägen und ähnlichen Maschinen mit elektromagnetischen
Kupplungsvorrichtungen - und elektromotorischem Antrieb. Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtu =g zur selbsttätigen elektrischen Steuerung der hin und her gehenden
Bewegungen des Blockwagens und der Blockhalter an Blocksägen und ähnlichen Maschinen.
Es sind Blocksägen bekannt, bei denen die Bewegung des Blocl:wa-ens und die Verschiebung
der Blockhalter auf dem Blockwagen durch Elektromotore, gegebenenfalls in Verbindung
mit elektromagnetischen oder gewöhnlichen, elektromagnetisch gesteuerten Kupplungen
bewirkt wird, denen der Erregerstrom über handbediente Schalter zugeführt wird.
In dem Bestreben, die für den Betrieb derartiger Maschinen notwendigen Bedienungsgriffe
möglichst zu vereinfachen, sind für maschinell angetriebene Sägemaschinen bereits
Steuervorrichtungen vorgeschlagen worden, die den Hin- und Hergang des Blockwagens
und die Verschiebung der darauf befindlichen Blockhalter auf mechanischem Wege nach
einer vorher von Hand vorgenommenen Einstellung selbständig regeln.
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Gemäß der Erfindung wird eine selbsttätige Steuerung des Blockwagens
und der Blocklialter bei elektrisch angetriebenen Blocksägemaschinen dadurch bewirkt,
daß die Stromzuteilung an die Elektromagnete oder andere die hin und her gehende
Bewegung des Blockwagens sichernde elektromagnetische Glieder und die Stromabgabe
an Kupplungsmagnete oder andere elektromagnetische Kupplungsglieder für die auf
dein Blockwagen zur Bewegung der Blockhalter vorgesehenen Kupphingen durch eine
selbsttätige Schaltwalze gesteuert wird, die ihre Schaltbewegung durch das Zusammentreffen
auf dem Blockwagen befestigter Anschläge mit sternförmig auf einer in der Laufbahn
des Blockwagens liegenden senkrechten Welle angeordneten Armen erhält. Der die Bewegungen
der Blockhalter in an sich bekannter Weise veranlassende Motor läuft mit Zwischenpausen
in den gewünschten Zeiten und für diejenige Zeitdauer um, für die ihn die Schaltwalze
mit Strom beliefert.
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Um einen genau bestimmte., aber regelbaren Blockhaltervorschub zu
erhalten, ist gemäß der Erfindung in den Weg des durch die Schaltwalze den Antriebsgliedern
der Blockhalter zugeteilten Stromes ein mit Maßeinteilung versehener Hilfsverteiler
eingeschaltet, der nach entsprechender Voreinstellung die Dauer des Stromdurchgangs
bestimmt, Der mit Maßzahlen versehene Hilfsverteiler kann durch einen beliebigen
Motor, beispielsweise durch den vom Blockwagen getragenen Motor, angetrieben und
mit dem Motor durch Magnete oder andere elektromagnetische Vorrichtungen gekuppelt
werden, während die Erregerwicklungen des Hilfsmotors bzw. der Kupplungsglieder
in eine Abzweigung des durch die Schaltwalze belieferten Stromkreises eingeschaltet
sind.
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Die Erfindung möge an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel,
und zwar angewendet auf eine Bandsäge mit Blockwagen erläutert werden.
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Abb. t ist eine schematische Draufsicht auf die gesamte Einrichtung.
Abb. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsform derjenigen Einrichtung, welche zur Richtungsänderung
der Bewegung des Blockwagens dient. Abb. 3 ist eine Seitenansicht des automatischen
Unischalters. Abb. 4. zeigt eine abgeänderte Ausführungsform desselben. Abb. 5 ist
eine Teilansicht einer Antriebsvorrichtung mit einem einzigen Motor, wobei gewisse
Teile geschnitten sind.
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Bei Sägen der angegebenen Art sind vorlianden
. Ein
Blockwagen, dem eine hin und her gehende Bewegung erteilt werden kann und der eine
gewisse Zahl von Blockhaltern für das zu sägende Holz trägt, welche ihrerseits auf
der Plattform des Blockwagens senkrecht zu dessen eigener Bewegungsrichtung verschiebbar
sind.
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Der Blockwagen beginnt seine Bewegung von einer Stelle, wo die zu
bearbeitenden Holzstücke auf ihn aufgebracht werden. Seine Verschiebungsbewegung
von diesem Punkte aus soll als Vorwärtsgang oder Sch_ieidgang und seine Rückkehr
nach diesem Ausgangsllunkt als Rückgang bezeichnet werden.
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Die hin und her gehende Bewegung des Blockwagens wird durch eine Welle
a (Abb. i und 2) erzeugt, die doppelsinnig drehbar ist und mit Hilfe eines Zahnrades
b in eine an der Plattform des Schlittens befestigte Zahnstange eingreift.
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Der Antrieb der Welle a in beiden Richtungen kann mit Hilfe von elektromagnetischen
Kupplu:igen oder gewöhnlichen Kupplungen mit elektromagnetischer Steuerung erzielt
werden.
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Abb. i stellt eine derjenigen mechanischen Einrichtungen dar, die
häufig zur wahlweisen l`bertragung der Drehbewegung in dem einen oder anderen Sinne
auf die Welle a des Zahnrades b verwendet werden und von der angenommen werde, daß
sie sich elektromagnetischer Kupplungen bedient.
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Die Welle e, welche die Reibscheibe d trägt, erhält die Bewegung durch
eine beliebige motorische Kraft und überträgt sie durch die lZeibscheibe a
auf die `Felle a des Zahnrades, (las den Schlitten j in derjenigen Richtung
be-@wegt, bei der das Sägen stattfindet.
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In Abb. i ist angenommen, daß die Drehb< wegung der Welle c durch
eine Riemenscheibe g erzeugt wird.
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In diesem Falle muß, um diesen Antrieb magnetisch auszubilden, die
Riemenscheibe auf ihrer Welle lose sitzen, und sie wird dann finit ihr gekuppelt,
sobald eine elektromagnetische Anziehungskraft zwischen der Scheibe und der auf
der Welle verkeilten Gegenscheike h erzeugt wird. In diesem Augenblick beginnt der
Blockwagen seinen Schneidgang.
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Durch Unterbrechung des Erregerstromes der elektromagnetischen Kupplung
wird die Scheibe g wieder gelöst und der Blockwagen angehalten.
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Für die Rückbewegung cles Blockwagens ist eine Riemenscheibe i auf
einer Welle j vorgesehen. Letztere trägt ein konisches Rad k, welches mit einem
Rade I auf der Welle a des Zahnrades b in Eingriff steht.
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Wie vorher, wird auch diese Bewegung des Blockwagens elektromagnetisch
gesteuert, indEni die Scheibe i zunächst lose aufläuft und dann durch magnetische
Anziehungskraft mit einer auf der Welle j verkeilten Gegenscheibe m gekuppelt wird.
In diesem Augenblick beginnt der Blockwagen in seine Ausgangsstellung zurückzukehren
und wird angehalten, sobald die magnetische Anziehungskraft zwischen der Scheibe
i und der Gegenscheibe in aufgehoben wird.
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Der Fall, wo der Antrieb des Blockwagens mit Hilfe gewöhnlicher, durch
elektromagnetische Kräfte gesteuerter Kupplungen erzeugt wird, ist in der Abb. 2
dargestellt.
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Die beiden Kupplungen n und o werden durch Elektromagneten p und q
gesteuert. Die Welle a des Zahnrades b dreht sich in demjenigen Sinne, welcher dem
Blockwagen die Schneidbewegung erteilt, sobald der elektrische Strom dem Elektromagneten
p zugeführt wird; umgekehrt leitet eine Stromzuführung - zum Elektromagneten q die
Rückkehrbewegung des Schlittens in die Ausgangsstellung ein. Man könnte auch, anstatt
sich der Vermittlung von Kupplungen zu bedienen, einen oder zwei Elektromotore verwenden,
die unter Herabsetzung der Geschwindigkeit unmittelbar die Welle a antreiben. Der
Arbeitsgang würde alsdann in dem Ingangsetzen und in dem Anhalten dieser Motore
bestehen.
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Die Verschiebung der Blockhalter nach dem Sägenblatte oder im umgekehrten
Sinne wird mit Hilfe eines Elektromotors erreicht. Es ist zum Beispiel ein Motor
r dieser Art (Abb. i) auf der Plattform des Blockwagens gelagert, und seine Bewegung
wird durch geeignete Einrichtungen auf Zahnstangen oder Spindeln übertragen, welche
die Blockhalter 1:ewegen. Hierbei sind aber zwei Fälle ins Auge zu fassen: erstens
derjenige eines Motors r, der nur in den Augenblicken arbeitet, wo die Blockhalter
verschoben werden sollen Lind der in beiden Richtungen drehbar ist, zweitens derjenige,
wo ein Motor beliebiger Art verwendet wird, der dauernd gleichsinnig in Drehung
versetzt wird. Diese Drehbewegung wird dann in den geeigneten Augenblicken auf die
Blockhalter übertragen, und zwar unter Vermittlung von elektromagnetischen oder
gewöhnlichen, durch Elektromagnete gesteuerten Kupplungen, die ihrerseits gegebenenfalls
(Wendegetriebe) - eine Umkehr der Bewegung zu erzielen vermögen.
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Im ersteren Falle, bei absätzig arbeitendem Motor a- (Abb. 1) sind
seine Bürsten s, t usw. finit den isolierten Leitern u, v usw. verbunden,
die auf der Plattform des Blockwagens befestigt sind- und ihre Stromzuführung durch
Reibungsbürsten x, y usw. erhalten.
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Im zweiten Falle, nämlich demjenigen eines lotors mit dauernd gleichsinniger
Drehbewegung, erhalten die Motorbürsten, wenn es sich um einen Elektromotor handelt,
wie vorher
ihren Strom durch die Leiter ii, v usw., mit deren Hilfe
gleichzeitig die elektromagnetischen Einrichtungen gespeist werden, die dazu dienen,
die Drehbewegung des Motors absätzig auf die zum Antriebe der Blockhalter dienenden
Schraubenspindeln zu übertragen. In diesem Falle können entweder elektromagnetische
Kupplungen oder Elektromagnete verwendet werden, die ihrerseits gewöhnlich Kupplungen,
wie sie in Abb. 2 dargestellt sind, steuern.
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Es ist klar, daß eine umgekehrte Stromzuführungseinrichtung zum Motor
r angewendet werden kann, das heißt, daß die Leiter auf dem Boden befestigt sein
können, anstatt sich rnit dem Schlitten zu bewegen, und daß die Reibungsbürsten
am Schlitten befestigt sein und den Strom von diesen Leitern abnehmen können.
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Die Vorrichtung, welche die selbsttätigen Bewegungen steuert, wird
von einem Hilfsmotor z unter Vermittlung der Welle a1 angetrieben. Auf letzterer
sind zwei Schraubengänge gleicher Ganghöhe, aber mit entgegengesetztem Gewinde vorgesehen,
die sich an ihren Enden vereinigen. Auf dieser Schraubenspindel läuft eine Mutter
b1, die abwechselnd eine hin und her gehende Bewegung erhält.
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Eine Schiene cl erhält ihre Verschiebungsbewegungen parallel zu denjenigen
der Mutter b1 durch Handantrieb mittels des Handrades dl. Der Teil cl stellt die
Mutter dar.
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Auf einen Teil der Länge der Schiene sind zwei isolierte Kupferleiter
e1 und f 1 befestigt. Der Leiter e1 erhält seinen Strom durch die Bürste g1, und
der Leiter f l ist durch die Bürste hl mit der Leitung verbunden, die an der Reibungsbürste
x auf dem Leiter zi am Blockvagen endigt. An einem Teil ihrer Länge ist die
Schiene cl durch einen Mantel il- überdeckt, der keine Berührung mit den beiden
Leitern hat.
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Die Mutter b1 besitzt einen Daumen j1, der, sobald er sich nach rechts
verschiebt, sich zuerst gegen den Rlantel il, dann auf den oberen Teil der Schiene
legt.
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Da der Daumen j1 unterhalb mit einer ziemlich breiten Kupferschicht
versehen ist, um sich gleichzeitig auf die beiden Leiter cl und f1 legen zu können,
so leitet er in dem Augenblick, wo er von dem Mantel il auf die Schiene cl übergeht,
den Strom von den Leitern e1 und f l nach dem Motor der Blockhalter.
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Der Leiter e1 trägt eine Gradeinteilung. Um ein Stück Holz der gewollten
Dicke zu erzielen, genügt es, diejenige Zahl, welche diese Dicke angibt, vor einen
festen Zeiger zu führen.
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Auf dem Wege der Mutter b1 befindet sich ein Sternrad hl, welches
auf der senkrechten Welle h gelagert ist. Das Zusammentreffen der Mutter mit dem
Sternrade erzeugt eine Bewegung dieser Welle h.
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Auf der Welle p1 ist eine Schaltwalze nil für Brei Stromrichtungen
verkeil. Die eine Richtung geht nach dem Hilfsmotor z, die andere nach den Organen
für den Schneidgang des Blockwagens und die dritte nach denjenigen für seine Rückführung.
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Am Fuße der Welle h verbindet ein Zahnrädertrieb ü1 und o1 die Welle
h mit der wagerechten Welle p1, die einen Anschlag q' (Sternrad) trägt. Auf dem
Blockwagen befindet sich ein Ansatz, welcher gegen den Anschlag q" am Ende des Schneidganges
trifft.
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Die ZVelle p1 trägt gleichfälls einen Stromunterbrecher v1 und ein
Rad r1, welches mit einem gleichen Rade s1 auf einer Welle t1 im Eingriff steht,
die mit einem Arm u1 versehen ist.
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Der Innenrahmen des Blockwagens trägt einen Anschlag x1, der dazu
bestimmt ist, auf den an der Welle t1 befestigten Arm u1 zu treffen.
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Beim selbsttätigen Gang wird die Schaltwalze in' nacheinander im gleichen
Sinne durch das Auftreffen der Mutter b1 der auf dem Blockwagen angebrachten Mitnehmer
und des Anschlages x1 gegen die Arme oder Sterne hl, q1 und u1 mitgenommen. Die
Summe der drei Drehbewegungen ist gleich 36o°.
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Während der zuerst beschriebenen Drehung der Schaltwalze n21 wird
der Strom nach dem Hilfsmotor z geleitet. Die Stromzuführung wird unterbrochen,
sobald die Mutter b1 die Arme des Sternrades hl vor sich herdrückt, und sie beginnt
nach dem Organ zu, welches den Schneidgang des Blockwagens erzeugt. Sie endigt an
dieser Seite, sobald der Blockwagen das Sternrad q1 trifft und wird nach dem Organ
des Rückganges zu erzeugt bis zu dem Augenblick, wo der Anschlag x1 sie durch Bewegung
des Armes zil unterbricht.
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Die zur Speisung der Elektromagneten und der Motoren bestimmten elektrischen
Ströme fließen zunächst durch einen der Regler y1 oder zl (Abb. r) oder durch beide.
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Der Regler y1 dient insbesondere zum Antrieb des Blockwagens, während
der Regler z1 die Bewegungen des Blockhalters bestimmt.
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Auf jedem dieser beiden Vorrichtungen gibt es nur zwei oder drei Stellungen,
von wo aus auf die angetriebenen Organe gewirkt wird. In den Zwischenlagen werden
die angetriebenen Organe in Ruhe gehalten.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Nachdem die Schiene cl durch Drehung
des Handrades dl bis zu derjenigen Zahl des Leiters verschoben ist, welche die Dicke
des herzu-:aellenden Stückes angibt, wird der Handgriff des Reglers z1 auf die Kontakte
26; 27,
28, 31, 32, 33 und derjenige des Reglers y1
auf die Kontakte 3, .I, 5, 6, 10, 11, 12, 13 gebracht.
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Der Strom fließt dann über die Klemmen 26, 28 des Reglers--, die Klemmen
5, 6 des Reglers y1, die Schaltwalze inl nach dem Hilfsmotor z und durch die Klemmen
13, 12, 33, 31 aus.
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Der Motor z versetzt die Spindel a1 in Drehung, und die Mutter b:'
setzt sich nach oben (Abb. i) in Bewegung.
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Auf diesem Wege gelangt der Daumen f, nachdem er den Mantel il durchlaufen
hat, auf die beiden Leiter e1 und f 1 und schickt den Strom in den Motor r der Blockhalter,
und zwar über die Klemmen 26, 27 am Regler z1, die Bürste g1, den Leiter e1, den
Daumen j1, den Leiter f1, die Bürste x, den Leiter ic, die Bürste des Motors r,
den Leiter v, die Bürste y und die Klemmen 32, 31.
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Die Blockhalter werden so der Säge bis zu dem Augenblick zugeführt,
wo der Daumen j1, sobald er .das Ende der Leiter e1 und f 1 erreicht, die Stromzuführung
zum Motor r unterbricht. Die Blockhalter laben dann einen Weg beschrieben, der gleich
ist demjenigen, der durch die Zeigerspitze des Daumens j1 auf der Gradeinteilung
zurückgelegt ist.
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Wenn die Mutter b1 ihren Lauf fortsetzt, trifft der Daumen j1 auf
eine Weiche c2 (Abb.3), welche sich unter Federdruck auf die Schiene cl stützt,
hebt sie an und überschreitet sie. Die Mutter kommt in Eingriff finit dem Rückkehrgewinde
nach links, der Daumen j1 hebt sich durch Einlaufen in den geneigten Teil c2 der
Weiche, gleitet an der Schiene d2 oberhalb der Schiene cl entlang und kehrt in schräger
Bahne= auf den Mantel il zurück.
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Der Lauf der Mutter b1 nach rechts beginnt und setzt sich bis zu dem
Augenblick fort, wo die Zähne der Mutter gegen die Arme des Sternrades hl treffen
und so eine Drehbewegung der senkrechten Welle 11 hervorrufen, die ihrerseits
durch Bedienung der Schaltwalze in' die Stillsetzung des Hilfsmotors z und die Ingangsetzung
des Blockwagens für den Schneidvorgang erzeugt.
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In dem Falle, wo der Hilfsmotor z durch eine beliebige motorische
Kraft ersetzt ist oder wo die Kommutierung mit Hilfe von durch elektromagnetische
Kräfte angetriebenen Kupplungen erfolgt, könnte die hin und her gehende Bewegung
der Mutter hl auch, wie in Abb.-I dargestellt, erzeugt werden, und zwar durch die
Drehbewegung einer Schraubenb#pindel f2 mit einheitlichem Gewinde bald in der einen,
bald in der anderen Richtung.
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In diesem Fall findet die Umkehr bei spiels-«#eise mit Hilfe zweier
Zahntriebe g2, h2 und i', j2, k2, b2 statt, die abwechselnd mit der Schraubenspindel
durch eine Kupplungshülse in' mit doppelseitigen Eingriffsorganen in Eingriff gebracht
werden. Die Kupplung «ird mit Hilfe von Elektromagneten angetrieben, und zwar in
ähnlicher Weise, wie es in Abb.2 dargestellt ist.
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Wenn die zum Antriebe der Schraubenspindel f2 verwendete motorische
Kraft durch den Motor r auf dem Blockwagen geliefert würde, würde nichts an der
Anordnung der Abb.:I geändert werden, es müßte nur eine Einrichtung vorgesehen sein,
um diese Anordnung durch den Motor r antreiben zu lassen.
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Die Abb. 5 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer derartigen
Einrichtung, bestehend aus einem Zahnrade n3, welches auf der Welle des Motors r
verkeilt ist und mit einem Rade o2 im Eingriff steht, das auf einer Welle p2 verkeilt
ist. Letztere liegt auf dem Blockwagen f. Eines der Lager q2 dieser Welle kann in
einer Gleitbahn 1.2 gleiten, die am Blockwagen befestigt ist. Eine Feder s' begrenzt
die Gleitbewegungen dieses Lagers.
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Am Ende trägt die Welle p2 ein Kupplungsglied t2.
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In der Verlängerung der Welle p2 ist eine Welle u2 gelagert, die in
den beiden Lagern v2 und x2 am Boden des Grundgestelles gleitbar ist.
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Eine Feder y- begrenzt diese Gleitbewegung.
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Die Welle u2 trägt am Ende ein Kupplungsorgan w2, welches mit dem
Kupplungsorgan t2 zusammen arbeitet.
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Zwischen den beiden Stützen liegt ein Kettenrad a3 und eine Kupplungsscheibe
b3, die miteinander fest verbunden sind und in deren .Nabe die Welle ii- frei dreh-
und verschiebbar ist.
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Diese Welle trägt außerdem eine Scheibe c3, die von b3 erfaßt werden
kann. Die Welle ist in dieser Scheibe c3 verschiebbar, aber sie nimmt sie bei ihren
Drehbewegungen unter Vermittlung eines Keiles mit.
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Die Verbindung der beiden Scheiben b3 und r3 tritt ein, sobald dem
Elektromagneten d3 Strom zugeführt wird.
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Die Drehbewegungen des Rades a3 werden auf die Vorrichtung der Abb.
d. durch eine endlose Kette, die über das Rad a3 läuft, übertra_-en. Bei dieser
Anordnung kommen in dein Augenblick, wo der Schlitten in seine Ausgangsstellung
zurückkehrt, die Kupplungsglieder t2 und z2 in Eingriff, und die Welle ii.2 dreht
sich. Zur selben Zeit trifft der Anschlag x1 (Abb. i) gegen den Anschlag
u l, wodurch die Schaltwalze in' mitgenommen und dein Elektromagneten d3.
Strom zugeführt wird, die Leiden Scheiben h ' und c " in getriehliche
Verbindung
miteinander treten, das Kettenrad: a3 mitgenommen wird und durch dieses die in Abb:
¢ dargestellte Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird.
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In den beiden ersten der vorstehend angegebenen Umkehrsysteme ist
die Vorwärtsbewegung der Blockhalter, die einem vorbestimmten Wege der Laufmutter
b1 entspricht, nicht konstant. Sie variiert reit der Änderung der Spannung, die
in dem Speisestrom eintreten kann, sowie mit der Größe der Belastung des Motors
r. Um genau die gewünschte Vorwärtsbewegung zu erzielen, müssen geeignete Kompensationseinrichtungen
verwendet werden.
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Bei dem dritten System verschwinden diese Unstimmigkeiten. Da die
Verschiebung der Mutter b1 und die Vorwärtsbewegung der Aufspannschlitten durch
den Motor selbst bewirkt werden, treten die Einflüsse, «-elche auf die Geschwindigkeit
dieses Motors wirken, bei den beiden Arbeitsgängen derart zurück, daß die Zeitdauer
der Bewegung der Mutter b1 sich in dem Maße ändert, wie es notwendig ist, um der
Verschiebung der Blockhalter diejenige Länge zu gewähren, welche sie tatsächlich
haben muß.
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Dieses letzte System ist daher besonders vorteilhaft.
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Der Blockwagen wird in dem Augenblick bereits angehalten, wo der von
ihm getragene Anschlag dem Sternrade dl eine Schaltbewegung erteilt und damit die
Schaltwalze in' in Drehung versetzt, die den Strom für die Vorwärtsbewegung im Sinne
des Schneidganges unterbricht und denjenigen Stromkreis schließt, welcher die Rückkehrbewegung
erzeugt. Der Blockwagen setzt sich dann nach der Aufgabestelle der Werkstücke bis
zu dem Augenblick in Bewegung, wo sein Anschlag x1 gegen den Arm zcl trifft und
die Schaltwalze in' dreht, wodurch der Stromkreis desjenigen Organs, welches die
Rückkehrbewegung erzeugt, unterbrochen wird.
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Der Blockwagen kommt in Ruhe und ein neuer Kreislauf der Arbeitsvorgänge
kann beginnen. je nach den örtlichen Umständen und der :Tatur der Maschinen, an
denen die Erfindung zur Anwendung gelangen soll, werden auf verschiedene Weisen
die geeigneten der vorgenannten Organe ausgesucht und miteinander kombiniert. Es
«-erden auf diese Weise Gesamtkonstruktionen erreicht, die wirtschaftlicher und
einfacher sind als die bisher zu dem gleichen Zweck verwendeten.