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Holzwollemaschine Normgerechte Holzwolle wird heute noch ausschließlich
auf Maschinen mithin und her gehendem Messerschlitten, der durch eine Schubkurbel
angetrieben wird, hergestellt. Die zulässige Höchstdrehzahl solcher Maschinen beträgt
derzeit :25o Umdrehungen je Minute. Um diese Drehzahl und damit die Leistungsfähigkeit
zu steigern, wurde vorgeschlagen, die Ritz- und Hobelmesser am Umfang eines Rades
oder in einem Kettentrieb anzuordnen. Dadurch wurde wohl erreicht, daß die durch
die hin und her gehenden Gewichte hervorgerufenen Massenkräfte fortfielen, jedoch
eine derart schlechte Holzwolle erzeugt, daß diese als nicht normgerecht nicht mehr
anerkannt wurde. Als Ursache wurde festgestellt, daß es praktisch unmöglich ist,
mehrere Hobelmesser am Radumfang genau gleich einzustellen oder im Falle des Kettentriebes
eine sichere Führung der Messer zu erzielen. Denn die feinen Holzwollesorten haben
Fadenstärken von 0,07 bis 0,03 mm. Man ist also nach wie vor auf die Anordnung
der Messer im hin und her gehenden Schlitten angewiesen, da dieser auch der Faserführung
des Holzes folgt.
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Aus diesem Grunde wurde die Erfindung aus dieser bewährten alten Bauart
entwickelt, und die ihr anhaftenden Mängel wurden durch folgende Maßnahmen behoben.
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Der Kurbeltrieb zum Antrieb des Schlittens wird erfindungsgemäß durch
ein Kardangetriebe, das auch als Hypozykloidengeradführung bekannt ist, ersetzt.
Dadurch wird erreicht, daß die auf die Schlittenführung lotrecht wirkende Komponente
der
Schubstangenkraft verschwindet und damit die Belastung der Führungen nur durch das
Gewicht des Schlittens und den Schnittdruck bewerkstelligt wird. Die Größe der Führungsflächen
kann daher ganz bedeutend verkleinert werden.
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Als Verbindungsglied zwischen Kardangetriebe und Schlitten ist nur
eine kurze Verbindungsstange nötig, und die lange und schwere Schubstange entfällt.
Infolgedessen reduzieren sich die Massenkräfte der hin und her gehenden Gewichte,
und die gesamte Baulänge der Maschine wird kleiner.
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Die heute übliche Prismenführung ist wegen Wegfalls der lotrecht wirkenden
Schubstangenkraftkomponente nicht erforderlich und wird erfindungsgemäß durch eine
an sich bekannte Säulenführung ersetzt. Diese kann sehr genau hergestellt werden
und gewährleistet eine sichere Leitung des Schlittens längs seiner Geraden. Dadurch
können die Ritzmesser seitlich nicht abweichen, und der Anfall von Holzwollemuil
wird wesentlich verringert. Ferner wird die Antriebsleistung der Maschine verringert,
und die. Messer halten länger ihre Schneiden. Man ist nicht mehr genötigt, die fast
2 m langen Führungsleisten einzustellen, wenn die Abnutzung schon derart groß geworden
ist, daß der Schlitten zu schlagen beginnt. Denn dieser wird mittels Augenlager
längs der beiden Säulen geführt, die in einfacher, bekannter Weise nachgestellt
werden können.
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Der Schlitten wird ferner erfindungsgemäß mit einem oder auf jeder
Führungsseite mit je einem Kolben verbunden, der in einem Luftzylinder gleitet.
Die beiden Lufträume in den Zylinderenden sind über einen Absperrschieber durch
eine Rohrleitung miteinander verbunden. Diese Anordnung, an sich bei Gattersägen
bekannt, erspart das schwere Schwungrad und verhindert, daß die Massenkräfte ins
Getriebe gelangen. Denn die vom hin und her gehenden Schlitten ausgelöste Massenkraft
bzw. Arbeit wird beim Hingang in Kompressionsarbeit aufgespeichert und beim Rückgang
wieder über die Expansionsarbeit an den Schlitten abgegeben. Die Kompressionsdrücke
auf die Zylinderdeckel bzw. deren Resultierende werden über den Zylinderbefestigungen
direkt ins Fundament abgeleitet.
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Vor dem Anlauf sind die Lufträume auf beiden Seiten des Kolbens über
den ganz geöffneten Schieber miteinander verbunden. Mit steigender Drehzahl wird
der Schieber immer mehr geschlossen, bis er bei der vollen Maschinendrehzahl ganz
geschlossen ist und die Pufferwirkung voll einsetzt. Im Falle eines Antriebes über
einen Elektromotor ist es zweckmäßig, den Anlasser mit dem Luftschieber direkt zu
kuppeln, und zwar in der Weise, daß die Nullstellung des Anlassers dem ganz offenen
Schieber, die Endstellung dem ganz geschlossenen Schieber entspricht.
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Ferner ist es zweckmäßig, die Säulenführungen selbst als Zylinder
auszubilden und für den gegebenen Zweck heranzuziehen.
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Die Schaltbewegung des Vorschubes für die linzugswalzen des Rundholzes
wird von der Hauptwelle erfindungsgemäß über ein an sich bekanntes Kardangetriebe
abgenommen, das jedoch derart gebaut ist, daß das innenverzahnte große Rad etwa
über ein Schneckengetriebe drehbar und damit einstellbar angeordnet ist. Damit ist
eine Hubverstellung, die über Gesperre und Übersetzungselemente in bekannter Weise
auf die Einzugswalzen übertragen wird, während des Laufes der Holzwollemaschine
möglich. Die Betriebsunterbrechungen zur Einstellung der Fadenstärke entfallen,
und darüber hinaus ist es nun möglich, die Fadenstärke durch direkte Beobachtung
der erzeugten Holzwolle genauestens einzustellen.
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Alle Getriebe und Gleitelemente der Maschine werden in bekannter Weise
verschalt, und in diesen verschalten Räumen wird erfindungsgemäß ein leichter Luftüberdruck
gehalten, so daß es nicht mehr möglich ist, daß die bewegten Teile durch den Holzstaub
verunreinigt werden und vorzeitig der Abnutzung unterliegen. Besonders wichtig ist
es, die Schlittenführung von der Einwirkung des Holzstaubes zu befreien, um die
genaue Einhaltung der Fadenstärke der erzeugten Holzwolle zu gewährleisten.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
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Fig. i zeigt die Seitenansicht der Holzwolle-Maschine, Fig. 2 die
Draufsicht dieser Maschine und Fig.3 das Detail der Hubverstellung des Vorschubes
in Seitenansicht.
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Die Maschine besteht aus dem Kardangetriebe i, das über die Kupplung
:2 mit der Antriebswelle 3 verbunden ist. Das Getriebe selbst besteht aus zwei feststehenden
Zahnrädern ¢ und 5 mit Innenverzahnung und den beiden Zahnrädern 6 und 7, deren
Wälzkreisdurchmesser gleich den Radien der Wälzkreise der Räder 4 und 5 ist. Die
Räder 6 und 7 sind in den Zapfen 8 und 9 der Kurbeln io und ii drehbar gelagert
und über einen Zapfen 12, der von einem Auge 13 der Verbindungsstange 14
umfaßt wird, verbunden. Die Führung des Schlittens besteht aus den Augenpaaren 16,
17 und 18, i9, die auf Säulen 2o und 21 gleiten, Diese sind in den Auflagern
22 und 23 mit dem Fundament der Maschine verbunden. Im Schlitten i5 sind das Hobelmesser
24 und die Ritzmesser 25 eingesetzt. Mit dem Schlitten 1s ist über das Auge 26 und
Kolbenstange 27 ein Kolben 28 verbunden, der in einer zylindrischen Ausnehmung der
Säulenführung 21 zwischen den Deckeln 29 und 3o hin und her gleitet. Die Lufträume
zwischen dem Kolben 28 und den beiden Deckeln 29 und 30 sind über die Rohrleitung
3 i miteinander verbunden und durch einen Absperrschieber 32 gegeneinander absperrbar.
Dieselbe Vorrichtung befindet sich in der zylindrischen Ausnehmung der Säule 2o,
wozu das Auge 33 die Verbindung mit dem Schlitten 1s herstellt.
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Das Rundholz 34. wird durch die Riffelwalzen 35 und 36 gegen die Messer
2.4 und 25 vorgeschoben. Um das Holz 3.4 einlegen zu können, ist die -Walze 36 in
Richtung der Schlittenbewegung verstellbar, und zwar über die beiden Zahnstangen
37 und 38.
die mit den Zahnrädern 39 und 4o kämmen. Diese Zahnräder
sind auf der `'Felle 41 aufgekeilt, welche über den Handhebel 42 mit Gewicht 43
drehbar ist. Der Vorschub wird von der Hauptwelle 44 aus über ein kleines Kardangetriebe
45 bewerkstelligt. Dieses besteht wie beim Hauptantrieb aus einem innenverzahnten
Rad 46, wie im Detail in Fig. 3 dargestellt ist, das am Umfang als Schneckenrad
47 ausgebildet ist und über die Schnecke 48 durch das Handrad 49 gedreht werden
kann. An der Innenverzahnung des Rades 46 läuft das Zahnrad 5o, dessen Durchmesser
dem Halbmesser des Rades 46 entspricht. Das Rad 50 ist im Zapfen 5 i einer
Kurbel gelagert, die auf der Welle 44 aufgekeilt ist. Am Wälzkreis des Rades 5o
ist ein Zapfen 52 angeordnet, der über die Stange 53 die Klinke 54 betätigt. Über
das Sperrad 55 werden die Welle 56, der Schneckentrieb 57 und über die Welle 58
und die Kegelradpaare 59 und 6o die Einzugswalzen 34 und 35 angetrieben.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Vor Inbetriebnahme der Maschine wird
der Schieber 32 so eingestellt, daß die Zylinderräume vor und hinter dem Kolben
28 miteinander verbunden sind. Bei Ingangsetzung wird mit steigender Drehzahl gleichzeitig
der Schieber 32 mitverdreht, so daß bei Erreichung der vollen Maschinendrehzahl
der Schieber ganz geschlossen ist. In diesem Falle wird die Luft vor dem Kolben
komprimiert, hinter dem Kolben entsteht ein Unterdruck. Die Resultierende auf dem
Kolben überträgt sich auf den Schlitten und bremst vor den Totpunkten diesen ab,
wodurch die Massenkräfte aufgefangen werden und das Getriebe nicht belasten. Denn
diese Kräfte werden über die Säulenbefestigungen 22 und 23 direkt ins Fundament
übertragen. Andererseits bewirken die Expansionskräfte nach den Totpunkten eine
Beschleunigung des Schlittens. Der Gang der Maschine wird ausgeglichen, und die
Drehzahl kann entsprechend hoch gehalten werden. Das Getriebe kann infolgedessen
schwächer dimensioniert werden.
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Infolge der oben angegebenen Bedingungen der Halbmesserverhältnisse
der Wälzkreisdurchmesser der Zahnräder 4, 5 und 6, 7 und wenn bei der Montage beobachtet
wird, daß der Zapfen 12 und Kurbelachse io und i i in einer Geraden parallel zur
Säulenführung liegen, wird die Mitnehmerzange nur in waagerechter Richtung bewegt,
und vom Getriebe her wirken keinerlei Kräfte auf die Schlittenführung.
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Durch das Drehen des Handhebels 42 im Uhrzeigersinn und damit Heben
des Gewichts 43 werden die Welle 41 und damit die Zahnrädchen 37 und 38 sowie die
Walze 34 von der Walze 35 entfernt. In diesem Augenblick kann das Rundholz 34 leicht
zwischen diesen Walzen eingelegt und durch Loslassen des Hebels 42 und die anschließende
Gewichtswirkung zwischen beiden eingeklemmt «erden. Die Beweglichkeit der Walze
36 setzt voraus, daß das Kegelradpaar 59 stets im Eingriff bleibt und lediglich
längs der Welle 58 über einen Längskeil verschiebbar angeordnet sein muß. Die Einstellung
der Fadenstärke und damit des Vorschubes des Rundholzes 34 gegen die Messer 24 und
25 kann während des Laufes der Maschine durch Drehen des Handrades 49 durchgeführt
werden. Damit wird über das Schneckenvorgelege 47, 48 der Zahnkranz 46 verdreht
und die Lage des Zapfens 52 verändert.
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Entsprach beispielsweise seine ursprüngliche Bewegung längs einer
waagerechten Geraden einer maximalen Fadenstärke, so wird er nach seiner Verlagerung
im oben geschilderten Sinne wieder längs einer Geraden bewegt, die aber gegen die
erstere unter einem Winkel entsprechend der Drehung des Handrades 49 geneigt ist.
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Der Hub der Stange 53 in axialer Richtung und somit der Klinkeneinschlag
a wird geringer und dadurch die Holzwollefaser schwächer. Denn der Klinkenausschlag
a überträgt sich auf das Klinkenrad 55 im Uhrzeigersinn. Dadurch wird die Welle
56 verdreht. Über das Schneckenvorgelege 57 werden die Welle 58 und die Kegelradpaare
59 und 6o ebenfalls verdreht und damit schließlich die Riffelwalzen 35 und 36 mitgenommen.
Wird am Handrad 49 so lange gedreht, bis der Zapfen 52 und die Kurbel des Zahnrades
50 lotrecht zur Stange 53 stehen, so wird der Klinkenausschlag a = o und damit die
Fadenstärke auch gleich Null.