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Schneid- oder Sägemaschine mit frei ausladendem Werkzeug, insbesondere
Kettensägemaschine Die Erfindung betrifft eine Schneid- und Sägemaschine mit frei
ausladendem Werkzeug,, z. B. eine Kettensägemaschine, für Gestein, Kohle, Holz u.
dgl., . die feststehend oder ortsbeweglich ausgebildet ist, und die in Werkstücken
mit unebener Oberfläche schneiden oder schürfen muß. Alle bisherigen Maschinen dieser
Art - haben Nachteile. Auf Gleisen fahrende Schneidemaschinen verlangen Zwegen der
vom Schneiden herrührenden hohen Drücke schwere und ausgesteifte Gleise, die für
jeden Schnitt sauber verlegt, abgestützt und gesichert werden müssen; bei andern
Maschinen ist auf diese kostspielige Gleisverlegung verzichtet, die Maschinen gleiten
auf Schlittenkufen und müssen nun alle Unebenheiten der Werkstückoberfläche mitmachen,
wodurch die Erzielung eines sauberen, geraden Schnittes unmöglich ist; eine dritte
Art von Schneidemaschinen ist feststehend ausgebildet. Sie hat einen Maschinenrahmen,
der an der Schnittstelle fest verankert wird und der eine Laufbahn für das darauf
bewegliche Schneidewerkzeug trägt. Es ist unmöglich, mit dieser Maschine harte Werkstoffe
zu durchschneiden, weil die Kräfte, die der Maschinenrahmen beim Schneiden aufnehmen
muß, in diesem Fall zu groß werden. Die Maschinenrahmen dürfen nicht zu schwer gebaut
werden, da sie dann nicht mehr mit einfachen Mitteln von einer Schnittstelle zur
andern geschafft werden können.
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Zweck der Erfindung, ist, durch Beseitigung dieser Nachteile der Maschine
auch bei größten Schnittleistungen einen ruhigen Gang zu verleihen.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die Abstützung der Maschine gegen das
Werkstück über am Maschinenkörper beweglich geführte Zwischenglieder, die gleichzeitig
von der das Werkzeug bewegenden und den - Schnitt bewirkenden Kraftquelle z. B.
mit Hilfe eines Umlaufgetriebes (Differentialgetriebes) mit mindestens zwei freien
Abtriebswellen, deren eine den Werkzeugantrieb bzw. den Vorschub, deren andere die
Abstützkraft erzeugt, angetrieben werden bzw. unter dem Einfluß dieser Kraftquelle
stehen, wodurch 'sich die erzeugten Abstützkräfte auch bei wechselnder Belastung
selbsttätig dieser wechselnden Belastung anpassen. Zweckmäßig wird dem Werkzeugantrieb
und dem Vorschub j.e ein Umlaufgetriebe zugeordnet. Das Verhältnis des Drehmomentes
der der Abnahme der Abstützkraft dienenden Welle des Umlaufgetriebes zur Druckkraft
des Abstützkörpers ist zwecks Veränderung dieser Druckkraft veränderlich. Beispielsweise
wirkt die die Abnahme der Abstützkraft erzeugende Welle auf einen Hebel, der, etwa
über eine Langlochkupplung;
auf den senkrecht und parallel zur Stützfläche
verschieblich geführten Träger des Abstützkörpers arbeitet.
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Die beiliegenden Figuren zeigen schematisch Ausführungsförmen des
Erfindungsgegenstandes, und zwar F ig. z eine Ausführungsform im Aufriß, Fig. 2
einen Grundriß mit teilweisem Schnitt nach Linie I-II der Fig. r, Fig.3 und d zwei
weitere Ausführungsformen.
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Wie die Schneid- oder Sägemaschine aufgebaut ist, ob sie ähnlich der
bekannten Longwall-Kohleschrämmaschine mit einem auf Schlitten oder auf Rädern befestigten
Maschinenkörper ausgeführt ist, der den Motor, das Haupt- und Vorschubgetriebe mit
Seiltrommeln und dem Schwenkkopf für das Schrämwerkzeug, d. h. für die Schrämstange
bzw. für den Schräm- ,oder Sägekettenträger, trägt, oder ob sie als feststehender
oder fahrbarer Turm mit Hebebühne gebaut ist, auf welcher der Sägekettenträger verstellbar
befestigt ist, oder ob sie in irgendeiner anderen Form ausgeführt ist, ist für den
Rahmen dieser Erfindung bedeutungslos.
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In Fig. i und 2 ist eine Sägemaschine, ähnlich den Longwall-Schrämmaschinen,
gezeigt. lhl ist der Maschinenkörper, in. dem alle Bauteile gelagert oder befestigt
bzw. auf dein diese Teile aufgebaut sind. Der Motor a, das Hauptgetriebe b und das
Vorschubgetriebe c sind mit ihren Verbindungswellen nur angedeutet. Vom Hauptgetriebe
geht der Antrieb über eine Welle d, ein Kegelradpaar e, f zu einem Differentialgetriebe
g, h, i.
Die Achsen der Differentialzwischenräder lt
ruhen in einer
Gabel-i-, die mit einem Hebel k verflanscht ist. Das Differ ntialkegelrad i ist
mit dem Sägekettenantrieb sr l verbunden. Wird das Kegelrad g angetriebe , treibt
es über die Kegelräder h, und i das ägekettenrad L an. Eine Gabel
x und der ebel k tragen dabei das doppelte Drehmo ent gegenüber den Kegelrädern
g oder _A.. Je nach Länge des Hebelar es k ' die auf einen Balken m mit Laufro
e n wirkende Kraft verschieden groß. Angenommen, Hebel k wäre doppelt so
lang als der halbe Teilkreisdurchmesser des Kettentreibrades 1, dann wäre des doppelten
Drehmomentes wegen die durch den Balken m übertragene Abdruckkraft o, p1 gleich
der Sägekettenzugkraft p2. Die Kräfte o und p1 sind die Primärkraft und die Reaktionskraft.
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Da durch den in den Lagern ai axial verschieblich geführten Balken
in. die Gegenkraft zum Schnittdruck auf die Gesteinswand übertragen wird, bleibt
der Mascliinenl;C"ii-her mit den Motoren und Getrieben völlig ruhig. Er kann auf
einem Gleis abseits von der Gesteinswand aufgestellt werden, ohne daß das Gleis
verankert oder gegen die Gesteinswand abgestützt werden muß. Der Gesamtschnittdruck
q wird zerlegt in die Sägekettenzugkraft p und den Seilzug z. Letzterer wird von
einem Drahtseil r aufgenommen, das von* einer Seiltrommel i.t aufgewickelt wird.
Letztere ist über das Vorschubgetriebe c, eine Schnecke s und ein Schneckenrad t
sowie ein damit gekuppeltes zweites Differentialgetriebe g', h', i.' angetrieben.
Dieses zweite Differentialgetriebe entspricht in seinem Aufbau ganz dem ersten,
so daß es nicht eigens gezeichnet ist. Es ist ebenfalls mit einem Hebel k' und einem
Balken m mit Laufrolle n verbunden.
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Somit sind die an der Maschine wirkenden Kräfte ausgeglichen. Die
von diesen Kräften herrührenden Momente bedürfen noch eines eigenen Ausgleiches.
Da das Drahtseil r nicht in der Kraftlinie z liegt, sondern parallel dazu, wird
der ganze Maschinenkörper auf Biegung beansprucht. Er möchte sich so drehen, claß
die Seillinie r mit der Kraftlinie z zu-
sammenkommt.
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Durch den oben beschriebenen zweiten Abdrücker n', m', k' mit
Differentialgetriebe g', 1-i', i' werden nun* auch die durch die Lage der
Kräfte bedingten Momente aufgehoben. Mittels der Langlöcher _y und y' in den 1-lebeln
k und k' kann durch Ouerverschieben des Balkens m, bzw. ni.', der
Lager zu und zu'
die Größe der Abdruckkraft o, o' eingestellt werden. Durch
richtige Einstellung von o und o' können alle Kräfte und Momente vollständig aufgenommen
«-erden.
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Das zweite Differentialgetriebe könnte auch mit dem Sägekettenantrieb
gekuppelt-. und beispielsweise in der Mitte des Maschinenkörpers angeordnet sein.
Günstiger ist jedoch die oben geschilderte Anordnung, cla liier die* Sägekettenzugkraft
p vom Differentialgetriebe g, h, i und das Moment von der Vorschubkraft
z vom Differentialgetriebe g', 1i', i', entsprechend den verschieden großen Kräften
p und z im jeweils richtigen `lCl'11-lltnis aufgenorrl,men wird. Es ist auch ohne
weiteres möglich, das Differential z. B. in das Getriebe b zu verlegen und mit -zwei
.Abtriebsleitungen zu dein Sä gekettentrcibrad l bzw. zum Arm k zu gellen. Falls
der gegenseitige Abstand der Kräifte s und z, nicht groß ist, wird auch die' Abdruckkraft
o' nicht groß. Dann ist es nici;;licli, auf das zweite Differentiaigeti-iclic mit
Abdrücker in', 1i zu verzichten und diese Kraft o' durch die Reibung zwischen @@SChlliell,
Gleis und Boden aufnehlnen 7.u lassen.
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An Stelle eines Differentials läßt sich natürlich auch jedes
Umlaufgetriebe niit zwei freien Abtriebswellen verwenden. Ebenso ist beispielsweise
die Ausnutzung der elcl:trischen
Ströme, die den Sägeantriebsmotor
durchfließen und entsprechend der Belastung der Sägemaschine wechselnd groß sind,
zur Erzeugung einer der Schnitt- bzw. Vorschubkraft verhältnisgleichen Abstützkraft
möglich. Falls als Energiespender Druckluft, Flüssigkeit o. dgl. dient, gilt Sinngemäßes.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist in den Stromkreis eines die
Säge antreibenden. Elektromotors ein Solenoid 2 in Reihe geschaltet, dessen Eisenkern
3 über einen Zwischenhebel 4 mit dem Abstützbalken m verbunden ist. Die durch das
Solenoid erzeugte Abstützkraft ist bei der Anordnung abhängig von der den Sägeantriebsmotor
durchfließenden elektrischen Energie. .
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Bei hydraulischem oder pneumatischem Antrieb der Säge ist gemäß Fig.
4 in die Druckmittelleitung ein Zylinder 5 eingeschaltet, in (lern das als Kolben
6 ausgebildete Ende des Abstützbalkens m geführt ist. Es ist also auch hier der
Abs.tützdruck verhältnisgleich mit dem auf die Säge ausgeübten Arbeitsdruck.