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Hoizzerspanungsmaschine Durch das Patent 894 765 ist eine Maschine
zum Zerspanen von Holz geschützt, die im wesentlichen aus einer um eine senkrechte
Achse umlaufenden, in senkrechte, oben und unten offene Kammern eingeteilten karuss.ellartigen
Trommel, einem unter diesem Karussell konzentrisch angeordneten, nicht drehbaren
Gleitring zum Tragen der zur Zerspanung in die Karussellkammern senkrecht eingestellten
Rundhölzer, Scheibe, SpreiBelpakete u. dgl. und einer unmittelbar unter dem Gleitring
exzentrisch angeordneten, mit Messern ausgestatteten rotierenden Topfscheibe besteht.
Die Schneiden der in dem zylindermantelförmigen, im Verhältnis zum Scheibendurchmesser
in der Regel nicht allzuhohen Messerkranz der Topfscheibe untergebrachten Messer
stehen zur Schelbe rechtwinklig und zerlegen ständig .das untere Ende der im Karussellkreis
herumgeführten Hölzer in rechteckige, quer gemaserte Scheibchen gleicher Länge und
Dicke, die leicht, gegebenenfalls bei geeigneter mechanischer Nachbehandlung, in
längs gefaserte, mehr oder weniger schmale streifenförmige Späne zerfallen. Zur.
Heranführung der Hölzer an die Messer der Topfscheibe ist im Gleitring eine abwärts
führende Stufe vorgesehen, im Anschluß an welche der Gleitring mit einem horizontalen
Stück, das etwa der Breite einer Karussellkammer entspricht, vor dem Messerkranz
endet; in Karusselldrehrichtung
gesehen hinter dem Messerkranz
setzt er, um die Breite der abgearbeiteten Holzscheibchen höher gestellt, wieder
ein. Diese Gestaltung des Gleitringes ist der Topfscheibe auch insofern angepaßt,
je nachdem diese zur Zerspanung des von innen oder von außen an den Messerkranz
herantretenden Holzes eingerichtet ist.
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Ferner ist im Hauptpatent vorgeschlagen, das Holz in jeder einzelnen
Kammer während der Abspanung seines unteren Endes festzuklemmen; hierfür ist eine
hydraulisch betätigte und gesteuerte Klemmdruckvorrichtung beschrieben. Hiernach
befinden sich am unteren Ende der Karussellkammern von außen gesehen vor oder hinter
jeder Kammer ein oder mehrere radial liegende Druck-bzw. Preßzylinder- mit Kolben
und -zur Kammer hinweisenden Kolbenstangen; die auf ihrem äußeren Ende je eine Preßplatte
haben, welche den. Holzinhalt der betreffenden Kammer während des Zerspanungsvorganges
gegen an der entgegengesetzten Seite der Kammer befindliche Wlderlager drücken.
Das Kammerkarussell und die mit ihm umlaufenden Klemmndruckvorrichtungen sind bei
dem Ausführungsbeispiel dies Hauptpatents auf einem kreis-oder ringförmigen, mit
einer Schnecke .oder Verzahnung versehenen Block untergebracht, der in einen feststehenden
ringförmigen Gleitlagerblock drehbar eingepaßt ist, an dem unter anderem die, Topfscheibe.
mit ihrem Antriebsmittel, das Druckerzeugungsaggregat für die Druckflüssigkeit und
gegebenenfalls die Antriebsschnecke für den Karussellblock untergebracht bzw. befestigt
sind. Die Preßzylinder besitzen. je zwei Druckölzuleitungen, die von der ringförmigen
Gleitfläche des Karussellblockes im Gleitlagerblock ausgehen. Die Gleitfläche des
Gleitlagerblockes ist dagegen mit zwei in der horizontalen Ebene kreisbogenförmigen,
mit dem Druckaggregat in Verbindung stehenden. Nutten versehen, von denen -die eine
im Zerspanungssektor des Karussellkreiises so angeordnet ist, daß bei der Drehung
des Karussellblockes jeweils diejenigen Preßzylinder der sich der Topfscheibe nähernden
Kammern mit ihr (der Nut) in Verbindung treten, durch welche das Druckmittel von
derjenigen Seite her. .in jeden Zylinder bzw. derart eintritt, daß es die Preßplatten'gegen
das Zerspanungsgut drückt. Die zweite Nut ist dagegen in einem an den Zerspanungssektor
:im Karus@selldrehsinn °anschli@eßenden Kreisbogen so angeordnet, daß nach dem Vorbeigang
jeder Karussellkammer an der Topfscheibe diejenigen Preßzylinderzuletungermit ihr
in Verbindung treten, durch welche das Druckmittel in die Zylinder an der entgegengesetzten
Stirnfläche hereintritt, womit die Kolben und Preßplatten gegenläufig bewegt werden
und die Anpreisung des Holzes aufgehoben wird, damit es beim Weiterleiten an der
vorgesehenen Abwärtsstufe mach unten nachrutschen kann, ehe es. im Karussell'kreislauf
von neuem festgeklemmt und sein unteres Ende wiederum abgespant wird. -Die- im Zerspanungssektor
des Karussellkreises befindliche Nut läuft deswegen in einem Kreisbogen eines größeren
oder kleineren Durchmessers als die an den-Zerspanungssektor anschließende Nut.
Nach dem - (in den Fig. q. und 5 gegebenen) Beispiel des Hauptpatents läuft die
im Zerspanungssektor liegende NutSp indem größeren-Kreise, in welchen die von den
Drugkzylindern rausgehenden Durchbohrungen 27 einmünden, während die an den Zerspanungssektor
anschließende Nut L in einem kleineren konzentrischen Kreis läuft, in den die von
der ciitgegengesetzten Stirnseite der Druckzylinder ausgehenden Durchbohrungen 28
einmünden. Zum Rücklauf wird, die Druckflüssigkeit durch die Gegenbewegung -der
Kolben der Druckzylinder zwischen dem rotierenden Ringblock 8 und dem feststehenden
G.leitlagerblock g hindurchgepreßt, gesammelt und -der Druckpumpe io. wieder zugeführt.
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Die Erfindung betrifft die Weitere Ausgestaltung der im Hauptpatent
beschriebenen Zerspanungsmaschine und kennzeichnet sich durch mehrere mit einem
mnesserbesetzten Zylindermantelring ausgestattete rotierende Zirspanungswerkzeuge
unterhalb des Gleitringes mit gleich vielen Gleitstufen zum Heben und Senken des
Zerspanungsgutes und der erforderlichen Anzahl quer über die Ringbreite laufender
Unberbrechungenbzw. Aussparungen zum Hindurchtreten der Zylindermantelringe der
Werkzeuge; ferner durch zwei über den ganzen Karussellkreis konzentrisch umlaufende,
am Beginn und Ende jedes. Zerspanungssektors (im Karusselldrehsinn). an radial gleichliegenden
Stellen unterbrochene und in den aus diesen Unterbrechungen resultierenden Sektoren.
im Karussellkreis abwechselnd mit, der das Druckmittel zuführenden und abführenden
Leitung verbundene Nuten zur Steuerung des Zu- bzw. Ablaufes des Druckinittels zu
bzw. von den jeweils. zu betätigenden Klemmdruckvorrichtungen.
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Von den in jedem Zerspanupgssektor liegenden beiden Nutenabschnitten
ist also, der eine mit der das Druckmittel zuführenden. Leitung und der andere mit
der das Druckmittel.abführenden Leitung so verbunden, daß 'in diesen Sektoren die
Kolbenstangen bzw. die auf ihnen befestigten Druckplatten ,durch das Druckmittel
gegen das Holz gedrückt werden, während die in den übrigen Karussellsektoren liegenden
Nutabschnitte mit der Zu- und Ableitung in der umgekehrten Weise verbunden sind,
so daß die Kl@emmdruckkolben der in diese Sektoren eintretenden Druckzylinder in
der entgegengesetzten Richtung (Lösen des Holzes) bewegt werden.
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Ferner betrifft die Erfindung Ausgestaltungen an den ring- @bzw. zylinderförmigen
Zerspanungswerkzeugen, durch welche in Verbindung mit speziellen Anordnungen an
den Messerkränzen und im Hohlraum eines solchen Werkzeuges sowie am Gleitring -des
Zerspanungsgutes Holzscheibchen bzw. Späne bis zu einer bestimmten, einstellbaren
Stärke, z. B: von o, i mm an aufwärts, von dickeren Spänen, Abfällen und urzerspant
gebliebenen Reststücken abzutrennen sind, während weitere Maßnahmen am Messerkranz
des -Zerspanungswerkzeuges den beschleunigten Austausch stumpf gewordener
Messer
durch geschärfte und in einem Einsatzstück bereits in bezug auf die Spanstärke eingestellte
Messer betreffen.
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Durch eine erfindungsgemäß einzeln zu betätigende Umschaltung des
Lösevorganges für das Zerspanungsgut in jedem vor einem Zerspanungssektor des Karussellkreises
liegenden, normalerweise für das Nachrutschen des Holzes vorgesehenen Sektor kann
gewünschtenfalls das Nachrutschen durch die Aufrechterhaltung -der Spannung in diesem
Sektor verhindert und damit das Holz über das folgende Zerspanungswerkzeug ohne
Zerspanung hinweggeführt werden, so -daß dieses Werkzeug bei im übrigen weiterarbeitender
Maschine z. B. zwecks Messerwechsels angehalten und hiernach wieder in den Arbeitskreislauf
eingeführt werden kann, indem man den vorübergehend eingeschalteten Spannvorgang
in dem genannten vorgeordneten Karussellkreissektor wieder in den Lösevorgang zurückschaltet,
nachdem man zuvor das z. B. mit frischen Messern versehene Werkzeug wieder auf volle
Tourenzahl gebracht hat. Auf diese Weise können nacheinander nachgeschliffene Messer
in jeden einzelnen Messerkranz bei ,im übrigen weiterlaufender Maschine in kurzer
Zeit eingesetzt werden. Andererseits kann man .aber auch so arbeiten, daß man bei
einer z. B. mit drei Zerspanungswerkzeugen (Messerkränzen) -ausgestatteten Maschine
ständig zwei Werkzeuge im Arbeitsablauf und ein Werkzeug zum Einsatz in Reserve
hat, womit ein ständig gleichbleibender Spanfluß aus -der Zerspanung in die Weiterverarbeitung
gegeben ist.
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Die genannten Ausgestaltungen, Anordnungen und Maßnahmen sind einzeln.
und in verschiedenen Kombinationen anwendbar. Gemeinsam bzw. in der Mehrzahl angewandt
ergibt sich aus ihnen eine auch Im ununterbrochenen Tag- und Nachtbetrieb ständig,
d. h. unter Wegfall, von Messerwechselpausen arbeitende Zerspanungsmaschine, die
gleichzeitig sichtet und- dosiert, d. h. die z. B. für die Fertigung hochwertiger
Spanwerkstoffe oder einzelner Schichten derselben geeignete Späne aussortiert und
sie in einem über die Zeiteinheit und auch in ihren Eigensclzaften gleichmäßigen
Anfall beispielsweise in einen kontinuierlichen Herstellungsgang solcher Werkstoffe
unter Wegfall der bisher in diesen Betrieben üblichen Sortierungseinrichtungen und
Zwiscbenbunkerungen unmittelbar einbringt.
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Schließlich ist an den Messerkränzen noch eine Anordnung vorgesehen,
durch die das Zerspanungsgut an der der Abspanung unterliegenden Stelle und unmittelbar
vor der Abspanung der einzelnen quer zur Maserung laufenden Streifen Einkerbungen
erhält, welche die endgültige Spanform eindeutig bestimmen, so daß mittels dieser
zusätzlichen Ein-" richtung Späne erhalten werden, die nicht nur bezüglich ihrer
Länge und Stärke, sondern auch bezüglich ihrer Breite oder sonstigen Gestalt (z.
B. Quadrat, Rhombus, Rechteck, Krens usw:) genau vorbestimmt sind.
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Im folgenden werden geeignete Ausführungsbeispiele der einzelnen,
gegenüber dem Hauptpatent zusätzlichen und neuartigen Aus- bzw. Umgestaltungen,
Anordnungen oder Maßnahmen an Hand der zu jeder Anordnung usw. zugehörigen Zeichnungen
beschrieben. Es stellt dar Fig. i eine Draufsicht auf einen mit zwei innen zerspanenden,
als Topfscheiben ausgebildeten Werkzeugen versehenen Zerspaner nach Abnahme des
Karussells, Fig.2 eine schematische Draufsicht auf einen mit außen zerspanenden
Messerkränzen ausgestatteten Zerspaner unter Darstellung der Druckmittelleitungen,
Fig. 3 a und 3 b in Draufsicht und Schnitt eine mit drei innen zerspanenden Werkzeugen
ausgestattete Maschine, Fig. q.a und q.b Ausschnitte aus Messerkränzen von oben
gesehen, Fig. 5 a eine andere Ausführung des 1Vlesssrkranzes; Fig. 5 b eine Einstell-Lehre
für :die Messer,-Fig. 6 a einen innen zerspanenden Messerkranz, Fig.6b einen senkrechten
Schnitt durch diesen und. die zugehörige Topfscheibe, Fig. 7 einen axialen Schpntt
durch eine weitere Ausführungsform des Zerspanungswerkzeuges.; Fig. 8, 9 und io
erläutern verschiedene Anordnungen zur Abführung des Anfallgutes bei der Anordnung
nach Fig. 7; Fig. i i a und i i b zeigen in Draufsicht und axialem Teilschnitt ein
Ausführungsbeispiel mit zwei außen . zerspanenden Werkzeugen und zwölf Kammern,
Fig. 12 eine Abwicklung des Arbeitsverlaufs für eine Maschine mit Außenzerspanung,
Fig. 13 eine entsprechende Darstellung für eine Maschine mit Innenzerspanung.
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Die Zerspanungsmaschine nach Fig. i ist mit zwei innen zerspanenden
Topfscheiben bzw. Messerkränzen i und 1a aus-gestattet. Das bei:spielsweise bei
dem die Drehrichtung des Karussells anzeigenden Pfeil in die Kammern eingestellte
Ze-rspanungsgut steht auf dem Gleitrir-, q., -der hier in solcher Höhe liegt, daß
das Gut zunächst über den Messerkranz i geführt wird und dann über die abwärts führende
Stufe 14 um die abzuspaneqde Länge nach unten rutscht. Nach der Abspanung dieses
Stückes durch die nach innen vorgestellten Messer des, Kranzes i wird das Zerspanungsgut
von dem in Höhe der oberen Kante des Messerkranzes i an diesen anschließenden Teil
dies Gleitringes ¢ aufgenommen und passiert die ein wenig aufwärts führende Stufe
13, urh die zur Überführung über den Messerkranz 1d notwendige Höhe zu gewinnen,
worauf von dem Holz nach Abrutschen über die Abwärtsstufe rq.a das nunmehr untenliegende
Ende durch die Messer dieses Kranzes abgespant wird. In der gleichen Weise können
unter dem Gleitring für das Zerspanungsgut weitere Topfscheiben bzw. Messerkränze
angeordnet werden, wobei die, geschilderte Funktionsfolge über eine Umdrehung des
Karussells so oft auftritt, wie Topfscheiben bzw. analog zerspanende Werkzeuge vorhanden
sind. Bei gleichbleibender Breite des Gleitringes 4 ist dessen
Durchmesser
mit zunehmender Anzähl unterzubringender Zerspanungswerkzeuge derart zu vergrößern,
daß: im Karussellbogen zwischen zwei..im_ Ring benachbarten Zerspanungswerkzeugen
immer mehrere Karussellkammern Platz finden, damit der-störungsfreie Funktionsablauf
- Anheben und Abrutschen des Holzes und die anschließende Abspannung in Verbindung
mit der zu jedem Vorgang zugehörigen Feststellung (Spannen) oder Lockerung (Lösen)
des' Gutes = gesichert ist. Mit einem etwa fünf bis sechs Karussellkammern aufnehmenden
Kreisbogen von einem Scheibenmittelpunkt bis zu dem des folgenden Werkzeugs ist
auch dann auszukommen, wenn, wie .später erläutert wird, in die Kreisbögen zwischen
j e zwei Werkzeugen eüne weitere Funktion eingeschaltet wird.
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In Fig. 2 -ist eine mit zwei- außen zerspanenden Messerkränzen i und
ia ausgestattete Zerspanungsmaschine nach Abnahme des sich im Uhrzeigersinn drehenden
Karussells von oben gesehen dargestellt. Außer ;dem Gleitring 4 mit den Aufwärtsstufen
a und ra' sowie den Abwärtsstufen b und' b' ist die von oben. riiigförm-ig
erscheinende Gleitfläche des feststehenden Gleitlagerblockes 9 mit den. beiden
kreisförmigen ringkonzentrischen Nuten 30 und 3 1 sichtbar.
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- Diese Nuten sind über den ganzen Kreisumfang umlaufende Ringe verschiedener
Durchmesser, die - radial gesehen - stets an gleichen Stellen, und zwar zunächst
im Karusselldrehsinn vor und -hinter jedem Zerspanungssektor 6,. kurz unterbrochen
sind: Aus den Unterbrechungen resultieren im äußeren und inneren Kreis gleichlaufende
Nutensegmente sowohl in den Zerspanungssektoren 6 als auch ,in den die spanenden
Werkzeuge verbindenden Überleitungssektoren. Die in den Zerspanungssektoren 6 laufenden
Nutensegmente überlappen diese Sektoren. Die in den Überleitungssektoren laufenden
Nutensegmente sind um diese Überlappungen kürzer. Von den in den beiden Zerspanungssektoren
6 umlaufenden Segmenten -steht bei der gezeigten Anordnung das äußere stets mit
der Druckzuleitung vom, der Pumpe io her in Verbindung, während das innere Nutemsegment
jedes Zerspanungssektors an eine zum Sammelbehälter der Pumpe io hinführende Ableitung
angeschlossen- ist. In den Überleitungssektoren ist dagegen die innere Nut an die
Druckmittelzuleitung und die äußere Nut an die Druckmittelableitung angeschlossen.
Hierdurch wird bewirkt, daß das in den einzelnen Karussellkammern im Karu@sselldrehsinn
vor j edem Zerspanungssektor 6 ankommende Holz -nicht nur -rechtzeitig, sondern
auch in kür-. zester Zeit gespannt wird, da für die beim Spannungsvorgang aus den
Zylindern. rückseitig austretende Druckflüssigkeit nunmehr ein reibungsfreier Ablaufweg
zur Verfügung steht, während bei der Anordnung nach. Fig. 4 und 5 des Hauptpatents
die aus den Zylindern austretende Flüssigkeit zwischen den, nufeinan@derliegenden
Gleitflächen der Blöcke 8 und 9 hindurchgepreßt werden mußte und erst hiernach gesammelt
und der Pumpe wieder zugeführt werden konnte. Da in. Fig. 2 die Fließrichtung
des Drnckm-ittels in den Zu- und Ableitungewdurch Pfeile angegeben und je ein Segmientpaar
der Nutenringe 30 und 31
zusätzlich mit Sp (Spannen)' und L (Lösen)-
bezeichnet: ist, ist der Wechsel der Spann- und Lösefunktionen beim Übergang der
Karussellkammern von einem Nutensegmentpaar auf das im Drehsinn anschließende ohne
weiteres ersichtlich. Die Verbindung von den Nutensegmenten zu der vorderen oder
hinteren - Stirnfläche der Druckzylinder Z gemäß Fig. 3 a und 3 b sowie. Fig. i
i a und i i b ist die gleiche, wie -im Hauptpatent (Fig. 3 a und 3 b, 4 und 5) dargestellt.
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Die Fig..3 a und 3 b zeigen, eine mit drei innen zerspanenden
Werkzeugen ia, ib und ic ausgestattete Maschine, die aus der im Hauptpatent (an
Hand Figg. 3 a und` 3 b) erläuterten Anordnung hervorgegangen ist. Infolge des Einbaues
von drei Zerspanungswerkzeugen treten im Karussellkreis (das Kammerkarussell ist
wieder abgehoben gedacht) drei Zerspanungssektoren 6 nm Wechsel mit drei Überleitungssektoren
33.auf, in denen das Gut von einem Zerspanungsvorgang zum folgenden weitergeleitet
wird. Die Pneßzylinder Z laufen auf dem mit dem Karussell fest verbundenen Gleitblock
8 um, der mit, seiner ringförmigen :Gleitfläche 3a auf dem feststehenden Gleitlagerblock
9 aufliegt. Die beiden ringförmigen Nuten 30 und 31 des Gleitlagerblockes
g sind durch - radial gesehen - an gleicher Stelle, liegende Unterbrechungen in
zunächst sechs Segmente je Ringnut in der Weise unterteilt, ,daß jedem der Karussellsektoren
6 und 33 (im ganzen sechs Sektoren) ein Segmentpaar so zugeordnet ist, wie dies
an Hand der Fig. 2 für zwei Werkzeuge beschrieben wurde., und jedes Nutensegm,ent
steht in der bei Fig. 2 erläuterten Weise mit der Druckmittelzuleitung oder -ableitung
der (hier nichteingezeichneten) Druckpumpe io in Verbindung - vgl. die Anschlußstutzen
35a, 35b und 35c sowie 36a, 36b und 36c mit der jeweils angegebenen Fließrichtung
-des Druckmittels. Das in jedem der drei Zerspanungssektorem 6 weitergleitende Holz
ist also auch hier festgeklemmt. (gespannt), weil in diesen drei Sektoren das außenliegende
Nutensegment3o mit der Druckölzulleitung und das innenliegende Segment 31 mit der
Druckölableitung verbunden ist.
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Infolge-des Anschlusses der äußeren Nuteris@egmente 30 an die
Druckölableitung und der inneren Segmente 3 i an die Druckölzuleitung innerhalb
der Überleitungssektoren 33 (Stutzen 36a 36b,.36°) wird das in diesen Sektoren.
weitergleitendie Holz nicht festgeklemmt, sondern gelöst sein; solange die weiteren
Nutenunterbrechungen 34a, 34b und 34c sowie die Anschlüsse bzw. Schieber 37a, 37b
und 37c nicht vorgesehen sind.
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Damit jedes einzelne Zerspanungswerkzeug für sich stillgesetzt werden
kann, während die Maschine mit den übrigen Werkzeugen weiterarbeitet, sind zusätzlich
folgende Anordnungen getroffen. Die in den.Sektoren 33 laufenden Nufiensegmente
sind an den Stellen 34a, 34b, 34c, -die das im Gleitring 4 2m Uhrzeigersinn weitergleitende
Holz erreicht, nachdem
es über eine der Aufwärtsstufen i311, i3b,
113c angehoben wurde, nochmals in je zwei Segmente unterteilt. .Die der vorausgegangenen
Abspanung näch@stliegenden Nutensegmente stehen wie bisher mit den Anschlußstutzen
36a, 36b, 36° in Verbindung, und am Zu- und Ablauf des Druckmittels ist nichts geändert,
damit das Holz ohne Hemmung durch eine der Aufwärtsstufen i311, 13b, 13c gehoben
werden kann. Die auf die Unterbrechungen 34a. 34b, 34` im Uhrzeigersinn folgenden
Nutensegmente besitzen neue Anschlußstutzen, die in die Umschaltschieber 37a, -37b,
37c einmünden, durch deren Betätigung die Zuführung der Druckflüssigkeit von. der
inneren Nut 3i auf die äußere Nut 3o und gleichzeitig der Ablauf von der Nut
30 auf die Nut 31 umschaltblar sind und damit wahlweise das ab Stelle
34a, 34b, 34a in diesen zweiten Teil eines Sektors 33 eintretende und weiterwandernde
Holz gespannt oder gelöst werden kann. Wenn dass -Holz diesen Sektor ohneSpannung
-durchläuft, tritt gegenüber dem vorherbeschriebenen Vorgang keine Änderung ein,
d. h., das Holz. wird im anschließenden Sektor 6 wieder am unteren Ende abgespant.
Wird das Holz jedoch nach Eintritt ab 34a, 34b, 34c in diesen Teilsektor festgeklemmt
(gespannt), so wird es in seiner höchsten Stellung im Karus.sellkreis (es war zuvor
durch eine der Stufen r311, 13 b, 13c angehoben) über die anschließende Abwärtsstufe,
die sich innerhalb des Messerkranzes*eines der Inn:enzerspaniverkzeuge i11, ib,
ic befindet, sowie ohne Abspanung über den Messerkranz in einem der Sektoren 6 hinweggetragen.
In. dem hierauf 2m Uhrzeigersinn folgenden Sektor 33 wird dann wieder der übliche
Funktionsablauf wirksam, wenn der in diesem Sektor befindliche Umschaltschieber
auf »Lösen« geschaltet ist. Die beschriebene Anordnung wird unter andlerem vorteilhaft
zur zei,twei?iger< Stillsetzung eines einzelnen der im Karussellkreis untergebrachten
zerspanenden Werkzeuge für den Messerwechsel .in @diesem in Benutzung.genommen.
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Zur Beschleunigung des Messerwechsels an den einzelnen. Zerspanungswerkzeugen
und zur schnellen und genauen Einstellung d:er Vorstellung@der Schneiden und damit
der Spardicke sowie zur Aussonderung von Spänen der eingestellten Dicke von etwaigen
splittrigere upd ähnlichem Anfall und gegebenenfalls urzerspanten Reststücken dienen
einige Anordnungen an den Messerkränzen der Werkzeuge, die nachstehend än Hand der
Fig. q.11, :Ib und 5 a, 5'b ,erläutert werden.. In Fig. q.11, 4b und 5 a sind Ausschnitte
aus Mes5,erkränzen von oben gesehen gezeigt. Gemäß Fig. 49- besteht der :Messerkranz
aus über den Umfang der Scheibe aneinander anschließenden, nach oben abziehbaren
segmentförmigen Einzelstücken 39, an denen die Messer :2 befestigt sind. Zwischen
dien Segmentstücken 39 verbleibt eine Lücke zum Hindurchtreten, der abgeschälten
Späne bzw. Holzstreifen., und jedem Messer gegenüber isst ein durch eine Mikrometerschraub-e
peripherai verschiebbarer Schieber q.o zur Einstellung der Schlitzbreite angebracht,
womit vermieden ist, daß zu dicke Späne und sonstiger -stückiger Holzabfall durch
die Schlitze hindurchtreten. Die Segmentstücke 39 werden von oben auf die mit .dem
Topfschei:benboden bzw. dem Lagerring des rotierenden Werkzeugs fest verbundenen
Trägerklötze 38 aufgeschoben und sind insbesondere auf derenAuflagefläche38' guteingepaßt;
womit es ermöglicht ist, die Messer :2 bereits vor dem Einbau der Segmentstücke
39 'auf die gewünschte Sparstärke einzustellen.
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In Fig.4b ist ein einzelnes abnehmbares Segment 39 mit dem Schieber
4o in größerem Maßstabe dargestellt. An die Stelle von Trägerklötzen 38 treten hier
mit dem Scheibenboden bzw. dem ringförmigen Werkzeug fest verbundene Paßstifte 41.
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In Fig. 5 a ist 42 ein mit dem Topfscheibenboden bzw. dem rotierenden
Werkzeug fest verbundener Zylindermantelring, der mit Aussparungen für den Spardurchgang
sowie für die Aufnahme von genau in ihn eingepaßten Messerträgern 43 einschließlich
der « Messer 2 mit deren Deckblättern 44 und des Schiebers 4o11 zur Einstellung
der Schlitzbreite versehen ist. Die Messerträger 43 sind in bezug auf ihre Länge
und mittels der Auflagefläche 42' auf die Drehachse des Werkzeugs so eingestellt,
daß die Schneiden aller Messer von der Drehachse gleich weit entfernt sind, wenn
die Messer unter Zuhilfenahme der in Fig. Sb gezeigten Einstellehre mit den Messerträgern
verbunden sind.
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Fig. 6 a zeigt einen innen zerspanenden Messerkranz i und den Gleitring
4, von oben gesehen, Fig. 6 h einen Schnitt längs der Drehachse der weiterspezialisierten
Topfscheibe. Der Gleitring 4 endet mit der Abwärtsstufe 14 auf einer zur Topfscheibe
zentrisch liegenden Kreisscheibe 45, die möglichst dicht an die Messer 2 anschließt.
Aus dem Topfscheibenboden ist der mittlere Teil kreisrund herausgeschnitten; an
Stelle des Topfscheibenbodens ist ein stabiler Ring 46 getreten, der mit der ebenfalls
zentrisch ausgesparten Keilriemenscheibe 22 und dem- Zylindermantel 47 fest verbunden
ist, so daß diese drei ring- bzw. mantelförmigen Teile ein Ganzes bilden, in das
der Messerkranz, der gegebenenfalls aus einzelnen Segmenten gebildet wird, eingesetzt
wird. Hiermit ist unter anderem die Möglichkeit zur Abführung des Abfalls geschaffen,
der durch die eingestellten Messerschlitze nicht hindurchtreten kann.
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Fig. 7 zeigt ein zerspanendes Werkzeug, das in Verbindung mit den
Merkmalen der Anordnung nach Fig. 5 (einstellbare Messer und Messerschlitze) für
die gleichzeitige Trennung abgeschälter Späne bestimmbarer Dicke von allem sonstigen
Anfall eingerichtet ist. Das aus einem Messerkranz i, einer hohlen Keilriemenscheibe
22 und einem rohrförmigen Ansatz 47 mit den Lagern 48 gebildete Zerspanungswerkzeug
sei zunächst als Außenzerspaner betrachtet. Die fest miteinander verbundenen Teile
i, 22 und 47 sind so geformt und stehen; wie dargestellt, zueinander in einem solchen
Größenverhältnis, daß im Innern des Hohlraumes der nicht mitrotierende, weithalsige
Trichter 49 unterzubringen ist, in den lediglich das durch die eingestellten Messerschlitze
hindurchtretende Spangut
gelangt, während jegliches anderweitiges,-z.
B. splittriges bzw. nicht von der Spanneinrichtung festgeklemmtes Material durch
die Fliehkräfte des rotierenden Werkzeugs abgeschleudert wird und gegebenenfalls
in eine Erweiterung des Mantels einfällt, der ein derartiges Werkzeug stets umgibt.
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Um das in den Innenraum dieses Außenzerspaners eingetretene Spangut
der Fliehkraft zu entziehen bzw. zur Abführung dieses Gutes in den Trichter 49 dienen
Anordnungen, die in Fig. 8, 9 und xo gezeigt sind. In Fig. 8 ist 5o ein über dem
Trichter 49 an diesem befestigter Abstreifer, dessen Abstreifblech 5oa bis dicht
an die Innenwand des Messerkranzes heranreicht. In Fig. 9 ist 51 ein über .dem Trichter
49 an ihm befestigter, mit außensitzenden Nasen bzw. Vorsprüngen 52 besetzter Ring.
Der Messerkranz ist innen mit ähnlichen Vorsprüngen 53,versehen. Das zwischen dem
feststehenden inneren und dem rotierenden Außenring sich ansammelnde Spangut gerät
in eine rollende Bewegung, und die rollende Spanmenge verhindert das fliehkraftmäßige
Anhaften neu eintretender Späne an der Innenwand des Messerkranzes. Gleichzeitig
zerfallen die eintretenden quer gemaserten Holzstreifen in mehr oder weniger rechteckige,
längs gefaserte Späne, die so lang sind, wie die Streifen breit waren.
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In Fig. ro ist gegenüber einem, wie bisher beschrieben, eingesetzten
Messer za (links) ein Messer 2b gezeigt, dessen Schneide der Achse des Werkzeugs
nicht mehr parallel läuft. Die Schneide des Messers 2b:, hat mit der Schneide des
Messers 211 einen gemeinsamen Mittelpunkt und ist um eine von diesem Mittelpunkt
auf die Werkzeugachse gefällte Senkrechte um einen nicht allzugroßen Winkel (etwa
2o bis z5°) gedreht. Hierdurch wird neben der ziehenden Schrägschnittwi.rkung eine
Abbeförderung der abgeschälten Späne nach unten (Pfeil 55) bewirkt, wenn die Messerschneide
bei der Rotation des Werkzeugs oben voreilt. Die Schneide des Messers 2b ist bei
gleicher Schnittbreite also länger als die Schneide des Messers 2a, und die schmale
Stirnfläche 54b des Messers 2b steht zu der Schneide und den Messerflächen nicht
unter rechten Winkeln, wie dies bei der Stirnfläche 54a des Messers 2a der Fall
ist, wenn die Stirnfläche 54b dem Messerkranz zwecks Vermeidung von Unzuträglichkeiten
angepaßt ist. Die Neigungen der Stirnfläche 54b zur Schneide und den Messerflächen
ergeben sich aus der Größe des-Schneidwinkels und dem Grad der geschilderten Schrägstellung.
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Beim Betrieb der in Fig. 3 a und 3 b schematisch dargestellten Maschine
muß dafür gesorgt werden, daß während der Ausschaltung eines einzelnen Werkzeugs
etwaige aus der Tätigkeit der übrigen Werkzeuge in dieser Zeit sich ergebende Reststücke
von den in den Karussellkammern umlaufenden Rundhölzern, Scheiten od. dgl. entfernt
werden, bevor sie im Karussellkreislauf vor dem Messerkranz des stillgesetzten Werkzeugs
ankommen, wenn die Reststücke i'rizwischen so kurz geworden sind, daß sie von den
Preßplatten 17 der Preßzylinder Z nicht mehr zu erfassen und gegen die Widerlager
12 (Fig. 6 a im Hauptpatent) zu pressen sind und infolgedessen nicht über das-stillgesetzte
Werkzeug hinwegbefördert, sondern auf dem Gleitring 4 über die vorgesehene Abwärtsstufe
abrutschen würden und durch nachfolgende Stücke ähnlicher Art gegen den Messerkranz
des stillstehenden Werkzeugs gepreßt werden könnten.
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Bei der. in Fig. z r a und i I b gezeigten Anordnung zweier den Angaben
der Fig. 7 entsprechender, außen zerspanender Werkzeuge ra unter dem Gleitring 4a
und der um die Karusselldrehachse (analog Fig. 6, des Hauptpatents) gruppierten
Preßzylinder Z1 bis Z12 endet der Gleitring 4a, in Karusselldrehrichtung (Uhrzeigersinn)
gesehen, etwa um eine Karussellkammerbreite vor jedem zerspanenden Werkzeug bei
E, so daß nicht mehr festklemmbare Reststücke von Rundhölzern od. dgl. zusammen
mit splittrigem bzw. nicht durch die Messerschlitze hindurchtretendem Anfall sowohl
vor den Messerkränzen rotierender als auch stillgesetzter Werkzeuge nach unten fallen.
Die in die Trichter 49 (s. Fig. ? r b) der zerspanenden Werkzeuge gelangenden Späne
sind deswegen ausschließlich solche, die nicht nur bezüglich der Dicke sondern auch
der Länge und der Faserrichtung_gut bestimmt sind, da sie lediglich aus einwandfrei
festgeklemmtem Holz und keinesfalls aus zu kürzen und gegebenenfalls herumwirbelnden
Reststücken,, Splitteranfall u. dgl, anfallen. Unterstützt wird diese bei der Spangewinnung
gleichzeitig sortierende Wirkungsweise einer mit derartigen Anordnungen ausgestatteten
Zerspanungsmaschine durch die in Fig. z r a und z z b dargestellte Anwendung außen
zerspanender Werkzeuge, da nur die von einwandfreiem und zweckmäßig herangeführtem
Holz in eingestellter Dicke abgeschälten Späne unmittelbar nach dem Schälvorgang
in den Innenraum der Werkzeuge eintreten und in die Abscheidungstrichter 49 gelangen,
während alles anderweitige Material durch die Fliehkraft von den rotierenden Werkzeugen
außen abgeschleudert wird. Falls es jedoch gewünscht wird, können auch die- genannten,
infolge ihrer Kürze nicht mehr festklemmbaren Reststücke der Rundhölzer, Scheite
u. dgl. im -gleichen Arbeitsgang zerspant werden, wenn am Gleitring 4a an den mit
E bezeichneten Enden zum folgenden Zerspanungswerkzeug hinführende Verlängerungsstücke
angebracht werden, die etwa bis E' reichen und der gestrichelt gezeichneten Form
entsprechen. Es verbleibt nach der in Fig. r t a gegebenen Darstellung vor dem Messerkranz
des anschließenden Werkzeugs noch ein mehrere Zentimeter breiter Spalt für die Abtrennung
von Kleinmaterial, während die genannten Reststücke des Zerspanungsgutes, die vorteilhaft
durch in .die leer gewordenen Karussellkammern neu eingestelltes Holz beschwert
werden, durch das in den folgenden Kammern nachkommende Holz an die Messerkränze
zur Zerspanung herangeführt werden. Wenn ein Werkzeug stillgesetzt werden soll,
wird natürlich das - in Karusselldrehrichtüng gesehen -vor ihm angeordnete Verlängerungsstück
E-E' des Gleitringes 4a entfernt, damit die Reststücke während des Stillstandes
des
Werkzeuges vor diesem bei im übrigen weiterarbeitender Maschine nach unten fallen.
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Bezüglich der Festklemmung (des Spannens) und der Freigabe des Holzes
(des Lösens) zum Transport über die aufwärts und abwärts führenden Stufen 13, 13a,
14 und 14a ist die in Fig. i i a und i i b dargestellte Maschine mit den gleichen
Merkmalen ausgestattet, die an Hand der Fig. 3 a und 3 b oben beschrieben sind.
Die im inneren Kreis des hier aus zwölf Kammern gebildeten Karussells angeordneten
Zylinder Z1 bis Z12 sind mit Rohrleitungen bzw. Aussparungen bzw. Bohrungen 27a
und 28a mit einem zum Karussell zentrischen und mit ihm rotierenden Kopfstück 56
verbunden, das auf dem Verteilerkopf 58 der feststehenden Steuersäule 57 aufliegt,
aber einen solchen Verteilerkopf auch als Ring umschließen kann. Die in dem Verteilerkopf
58 untergebrachten Nuten Soa und 31a sind wieder, den einzelnen Umlaufsektoren 6,
6a; 33 und 33a entsprechend, in Segmente unterteilt, die an die Zu- und Ablaufleitungen
für das Druckmittel so angeschlossen sind, wie dies bei Fig. 2, 3 a und 3 b ausführlich
beschrieben wurde. Auch die nochmalige Unterteilung der Nutensegmente in den die
beiden Werkzeuge verbindenden Sektoren 33 und 33a ist vorgesehen, um nach Wunsch
das Holz über ein Werkzeug ohne Zerspanung hinwegführen zu können. In der Steuersäule
57 können einerseits alle Zuleitungen und andererseits alle Ableitungen vereinigt
werden, soweit Zu- und Ableitungen nicht an Umschaltschieber (37a, -37b, 37c
in Fig. 3 a) anzuschließen sind. Die umzuschaltenden Zu- und Ableitungen
werden getrennt durch die Steuersäule 57 nach außen an Umschaltschieber geführt,
die vorteilhaft an einer Schalttafel vor bzw. neben der Maschine unter den Schaltungen
für die Antriebsmotoren der korrespondierenden Zerspanungswerkzeuge angebracht sind.
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In Fig. i i a sind bezüglich Lösens öder Spannens die Klemmdruckkolben
bzw. Preßplatten 17 der einzelnen Zylinder an jeder Stelle des Karussellkreises
in der Funktion dargestellt, die bei der mit beiden Werkzeugen zerspanenden Maschine
an der jeweiligen Stelle auszuüben ist. Wenn während des Betriebes z. B. das in
Fig. i i a links eingezeichnete Werkzeug stillgesetzt werden soll, werden zunächst
infolge Umschaltens der Druckzu- und -ableitung in den im Uhrzeigersinn ab 34 laufenden
Nutensegmenten die Kolben der Zylinder Z4, Z5 und Z6 in Spannstellung geben.
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Wenn auch die Maßnahmen zur Messereinstellung auf eine bestimmte Dicke
der abzuschälenden Holzstreifen bzw. Späne und die zur Abtrennung (Aussortierung)
dieses Gutes (Fig.4a, 4b, 5a, 5b) von sonstigem, z. B. splittrigem Anfall sich besonders
vorteilhaft bei Außenzerspanwerkzeugen auswirken, so sind sie doch auch bei Innenzerspanwerkzeugen
wirkungsvoll anwendbar und insbesondere dann, wenn in der Führung des Gleitringes
4 innerhalb des Messerkranzes auch eine Aussparung, Lücke od. dgl. zur Beseitigung
von Reststücken und sonstigem Abfall vorgesehen ist, da dann dieser Abfall überhaupt
nicht an die Innenwandung des Messerkranzes herangetragen wird und dort zur Zerspanung
käme. Um hierbei bezüglich der Überleitung aus dem Löse- in den Spannzustand nicht
auf räumliche Schwierigkeiten zu stoßen, wählt man den Durchmesser (lichte Weite)
des innen spanenden Messerkranzes etwa doppelt so groß wie die Breite des Gleitringes
für das Holz. Es kann dann innerhalb des Messerkranzes im Anschluß an die Abwärtsstufe
auch eine Lücke im Gleitring für die Abscheidung von Reststücken, Splitter- und
Kleinanfall vorgesehen werden, da beim Innenspaner der Abfall innerhalb des Zerspanungswerkzeuges
abzutrennen ist, während die bezüglich; Länge, Dicke und gegebenenfalls Form gut
definierten Späne außerhalb des Messerkranzes gesammelt werden (vgl. auch Fig. 13).
Bei Außenzerspanwerkzeugen braucht dagegen die lichte Weite des Messerkranzes nicht
viel größer zu sein als die Gleitringbreite.
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In Fig. i i b ist mit 62 das Schneckenrad bezeichnet, über da's das
Karussell in analoger Weise in Umlauf gesetzt wird, wie dies im Hauptpatent (an
Hand der Fig. 4 und 5) beschrieben ist. Jedes einzelne Zerspanungswerkzeug wird
von einem eigenen Motor angetrieben. Diese Motoren und der Antrieb für das Karussell
sind neben den getrennten Ableitungen für Späne und Abfall an jedem Zerspanungswerkzeug
innerhalb der Gesamtanordnung bzw. unter dem Gleitring unterzubringen. So kann beispielsweise
die in Fig. i i a und i i b schematisch dargestellte Maschine mit allem Zubehör
außer der Schalttafel bzw. dem Bedienungsstand, aber einschließlich aller Lagerungen
und der Ummantelung auf einer Bodenfläche von 2 X :2,4o m Platz finden, wobei für
das aus zwölf Kammern gebildete Karussell immer noch ein Durchmesser von 2 m und
für die beiden außenzerspanenden Messerkränze Durchmesser von 70 cm vorgesehen
sind.
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Zur weiteren Verdeutlichung der zwischen zwei im Karussellkreislauf
aufeinanderfolgenden Zerspanungswerkzeugen stattfindenden Funktionsabläufe sind
diese in die Zeichnungsebene gelegt dargestellt, und zwar in Fig. 12 für eine mit
Außenzerspanwerkzeugen ausgestattete und in Fig. 13 für eine mit Innenzerspanwerkzeugen
ausgestattete Maschine. Das Zerspanungsgut gleitet in Richtung der Pfeile 61 von
links nach rechts über den Gleitring 4a bzw. 4, der mit seinen Aufwärts- und Abwärtsstufen
und seiner gegebenenfalls überbrückbaren Lücke vor dem nächstfolgenden Zerspanungsvorgang
hier sehr deutlich erkennbar ist. Die Sektoren 6a, 6 und 33 sind die gleichen,
die in den Fig. 3 a und i i a erscheinen, und 34 bezeichnet wieder die im Überleitungssektor
33 zwischen zwei Werkzeugen anzuordnende Unterteilung der Nutensegmente zwecks Überführung
des Zerspanungsgutes über ein gegebenenfalls stillgesetztes Werkzeug. Der Ablauf
aller Funktionen von Messerkranzachse bis Messerkranzachse (Pfeile 59 bzw. 6o) erstreckt
sich also bei .mit zwei, drei, vier usw. Werkzeugen ausgestatteten Maschinen über
Kreisbögen von i8o, i2o, go usw. Grad.
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Da im allgemeinen in jedem Kreisbogen zwischen je zwei Zerspanungswerkzeügen
(von Werkzeugmitte
bis Mitte entsprechend den Pfeilen 59 bzw. 6o)
Platz für sechs Karussellkammern geboten sein soll, um im Funktionsablauf keine
Schwierigkeiten zu haben, ist das Karussell einer mit zwei, drei, vier usw. Zerspanungswerkzeugen
ausgestatteten Maschine durchschnittlich in zwölf, achtzehn, vierundzwanzig usw.
Kammern unterteilt.
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Zur weiteren Bestimmung der Spangröße und/ oder Form können die Messerkränze
der zerspanenden Werkzeuge in bekannter Weise mit Vorsitzern, mit mit einkerbenden
Elementen versehenen Umlaufrollen oder Walzen od. dgl. ausgestattet sein. Es empfiehlt
sich, den Messern stets am oberen Ende der Schneiden im Messerkranz Vorsitzer zwecks
leichter Abtrennung der Späne. vom ^restlichen Stamm, Scheit u. dgl. vorzuordnen.
Es ist somit möglich, mit jeder Zerspanungsmaschine gleichzeitig so viele bezüglich
Form und/oder Dicke verschiedene Spanarten zu erzeugen, wie. Zerspanungswerkzeuge
in die Maschine eingebaut sind. Mittels-einer beispielsweise mit drei zerspanenden
Werkzeugen ausgestatteten Maschine können auch im ununterbrochenen Arbeitsgang -
für beliebige Zeitdauer zwei verschiedene-Spanarten hergestellt werden, wenn nämlich
in jedes vorübergehend zum Messerwechsel stillgesetzte Werkzeug die Messer, Vorsitzer
und gegebenenfalls sonstige die Spanform bestimmende Elemente immer so eingesetzt
werden, wie sie in dem Werkzeug vorliegen, das als nächstes für den Messerwechsel
in Betracht kommt.
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Wenn die Zerspanungswerkzeuge nicht über Riemen bzw. Keilriemen, sondern
mit einem Motor unmittelbar gekuppelt (siehe z. B.. Fig. 7 a, des Hauptpatents)
angetrieben werden, wird der Boden der Topfscheibe als Speichenrad ausgebildet bzw.
derart mit Aussparungen versehen, däß das Spangut oder unzerspant gebliebene Reste
abgeführt werden können. Beim Innenzerspanwerkzeug.wird dabei darauf geachtet, daß
die Speichen den Abstand haben bzw. Lücken solchen Ausmaßes vorgesehen sind, daß
gegebenenfalls auch die Reststücke der Rundhölzer, Scheite u. dgl: hindurchfallen.