NO144914B - Hoevelinnretning for sponfraskillende overflatebearbeiding av tre og lignende materialer - Google Patents

Description

Foreliggende' oppfinnelse angår en høvelinnretning for sponfraskillende overflatebearbei"ding av tre og lignende materialer, med et høvélstår som samvirker med en forplate og/ eller1en innstillbar sponbryter, og kan innstilles med hensyn til den spontykkelse som skal høvles, ved hjelp av en innstillingsinnretriing som påvirker en holder for høvelstål-et, slik at krumningssenteret til den bane det avhøvlede spon gjennomløper ligger på en linje som er bestemt av materialet som bearbeides og gir en optimal spalt.

Når et spon skål fjernes ved hjelp av en slik høvelinnret-ning ikke bare høvelstålet innstilles til'riktig'dybde, men også hjelpedelene. Sponbryteren og/eller forplaten eller trykkarmén må også innstilles. Disse hjelpedeler tjener hver for seg eller i kombinasjon til å tvinge den avhøv-

lede spon til å bevege seg i en bestemt bane med et krumningssentrum som er ensidig bestemt av stillingen til disse hjelpedeler, ved hjelp av hvilke likeså lengden av den spalt i treet som dannes foran høvelstålet bestemmes. Ettersom denne lengde er meget viktig for oppnåelse av en flate med høy kvalitet, er også riktig innstilling av hjelpedelene meget viktig.

Særlig er justeringen av hjelpedelene meget kritisk når det skal hovles relativt tykke spon. Stivheten for sponet er proporsjonal med tredje potens av tykkelsen, og dette med-fører ved tykke spon at feilaktig innstilling av en eller flere hjelpedeler at sponet setter seg fast, fordi det dannes en lang spalt, som kan medføre at den bearbeidede flate lett kan skades.

Fra DE-AS 1.176.827 er kjent en høvelinnretning for å frem-stille spiraler av et elastisk material. Høvlestålet og overstålet er sammenkoblet, og ved justering av høvelstålet følger overstålet med, men det er mulig å løsne overstålet fra høvelstålet for separat justering av ovestålet. Denne separate justering vil imidlertid måtte skje langs samme plan som høvelstålet justeres i.

Et lignende forhold gjelder også FR-PS 1.292.286, som vdser en innretning der overstålet og høvelstålet kan justeres etter en sirkelbue, idet spalten mellom forplaten og høvel-stålet (dvs. spontykkelsen) ikke forandres ved denne justering. Spontykkelsen kan bare forandres ved sliping av høvel-stålet, og det kan ikke foretas noen reproduserbar justering av spontykkelsen.

Fra DE-PS 327646 er kjent en høvelinnretning som muliggjør justering av høvelstålet, og sponbryteren kan justeres uav-hengig av høvelstålet. Høvelstålet og sponbryteren kan således justeres optimalt for forskjellig spontykkelser,

men det er ingen sikkerhet for at den innbyrdes stilling av høvelstålet og sponbryteren blir riktig, og hver gang høvel-stålet justeres, må det foretas jusering av sponbryteren.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en høvelinnretning som angitt innledningsvis, og som medfører at den innbyrdes justering av høvelstålet og forplaten eller sponbryteren er reproduserbar.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette ved at innstillingsinnretningen for høvelstålet er forbundet med forplaten og/eller sponbryteren via koblingsorganer, hvorved forplaten og/eller sponbryteren , for innstilling av høvel-stålet til en bestemt spontykkelse, justeres i forutbestemt grad i en forutbestemt retning.

I en høvelinnretning i henhold til oppfinnelsen skjer således en tvangsmessig justering av forplaten eller sponbryteren når høvelstålet justeres, og det dannes en optimal spalt i materialet som bearbeides, dvs. en spalt med en lengde som er mindre enn at materialet sprekker opp slik at overflaten skades og storre enn at det dannes avbrudte spon. Koblingsorganene innstilles i avhengighet av hvilket material som skal bearbeides, og innstillingen er reproduserbar for forskjellige stillinger av høvelstålet og for forskjellige spontykkelser.

Mens kjente høvelinnretninger bare gjør det mulig å oppnå spontykkelser på noen tiendedels mm, fordi den vanligvis, lille spaltebredde mellom forplaten og høvelstålet ikke forandres ved justering av høvelstålet langs et plan, kan det med en høvelinnretning i henhold til oppfinnelsen oppnås optimal innstilling også for store spontykkelser, inntil noen mm, ved at i henholt til en utførelsesform av innret-ningen, høvelstålet ved hjelp av innstillingsinnretningen kan beveges mellom en nullstilling, der det ikke kan høvles spon, og en stilling der høvelstålet gir den ønskede spontykkelse, idet høvelstålet kan beveges langs en bane under opprettholdelse av sponvinkelen, hvilken bane. ligger innenfor den spisse vinkel mellom halveringslinjen for den vinkel som avgrenses av sålen: til forplaten og sponflaten på høvel-stålet når dette er i. null-stilling, og forlengelsen av sålen til forplaten.

Fra DE-OS 2.118.966 er kjent en høvelinnretning med.innstillbar forplate og foranderlig spaltebredde» Forplaten er imidlertid ikke koblet sammen med innstillingen av.høvel-stålet, og den innbyrdes innstilling er derfor ikke auto-matisk reproduserbar.

Som en erstatning for roterende høvler kan to eller flere høvelinnretninger anvendes sammen, og i en høvelenhet kan inngå høvler både for groybearbeiding og.finbearbeiding, slik at dette skjer i samme arbeidsoperasjon. Høvelinn-retningene kan raskt justeres, og justeringen er reproduserbar, slik at prøvehøvling for kontroll av justeringen ikke er nødvendig etter at justering er foretatt. Justeringen behøver heller ikke å foretas av fagfolk.

I det følgende skal beskrives utførelsesformer av oppfinnelsen under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser skjematisk høvling ved bruk av en forplate og en sponbryter som hjelpedeler.

Fig. 2 viser skjematisk høvling av tre.

Fig. 3 viser i lengdesnitt en høvleinnretning i henhold til oppfinnelsen.

I fig. er samsvarende deler, vinkler osv. angitt med de samme henvisningstall.

Fig. 1 illustrerer en fremgangsmåte for sponfraskilling,

der det ved hjelp av et hovelstål 11 som beveges i forhold til treet i retning av pilen fjernes et spon 10 fra et tre-stykke 13, for å oppnå en bearbeidet flate 12, med utgangspunkt i den umaskinerte eller grovt maskinerte flate 4.

Tre har den egenskap at det fjærer tilbake etter å ha blitt maskinert. Når høvelstålet innstilles for å fjerne et spon 10 med ønkset tykkelse 2, må det tas hensyn til tilbakefjæringen 14. I null-stilling- som er den innstilling der høvelstålet ligger akkurat på grensen til å fjerne spon, tilsvarende stillingen vist med stiplet linje, lia, utgjør tilbakefjæringen den dybde som den skjærende egg befinner seg under flaten 4 som skal bearbeides. Med utgangspunkt i denne flate 4 er derfor innstillingsdybden 3 for verktøyet lik tykkelsen 2 for det avhøvlede spon 10, med tillegg for tilbakefjæringen 14.

For innstilling av stålet 11 til ønsket dybde justeres det etter justeringsbanen 34, slik at den vertikale komponent regnet fra null-stillingen tilsvarer tykkelsen 2 for det fjernede spon 10.

I fig. 1 er vist den tenkte forlengelse 1 av den bearbeidede flate 12.

Flatene 1,4 og 12 er ikke nødvendigvis plane flater. De kan også være krumme flater med f.eks. sirkulært tverrsnitt..

Karakteristisk for høvelstålet og dets innstilling er klar-ingsvinkelen Oi eggvinkelen og helningsvinkelen Y .

Foran verktøyeggen frembringes en spalt 5 med en lengde vist med pilen 15.

For enkelhets skyld antas her at banen for det avhøvlede spon alltid er sirkulær. Denne antagelse har i praksis vist seg å gi akseptable resultater.

Krumningssenteret 7e for baner for det<1> avhøvlede'spon 10 ligger et eller annet sted på halveringslinjen for-vinkelen mellom-den tenkte forlengelse av den bearbeidede flate 12, dvs. flaten 1, og flaten 9 på høvelstålet 11. Derved er beliggenheten for dette krumningssentrum 7e ikke entydig definert. Ettersom lengden 15 av den dannede spalt 5 bestemmes av beliggenheten for krumningssenteret, er likeså lengden av spalten 5 ubestemt.

Det er kjent at bearbeidingen påvirkes av forandringer av. helningsvinkelen Ved at det startes med en liten helningsvinkel, som gradvis økes, frembringes det først spon uten at det oppstår noen spalt. Den nødvendige høvlekraft er betydelig, og likeså oppstår en betydelig slitasje på den skjærende egg i verktøyet. Med økende helningsvinkel ^går sponet over til avbrudte spon, og det er akkurat på grensen til å-dannes en spalt. Den nødvendige høvlekraft er mindre og • verktøyslitasjen er mindre. Ved en ytterligere økning av helningsvinkelen oppstår det en spalt, og den bearbeidede flate 12 er ikke lenger bare bestemt av verktøyet, idet også den vilkårlige oppsplitting spiller en rolle, slik at overflatekvalitetén kan påvirkes.

Fortrinnsvis utføres arbeidet i området der det dannesoen spalt, så nær som mulig til det område der det dannes avbrudte spon. Innstilling av verktøyet for det nevnte, fore-trukne område ér meget vanskelig på grunn av de mange variable som spiller inn.

Etter som spaltdannelsen i høy grad avhenger av stivheten

i sponene, hvilken stivhet øker med kvadratet av tykkelsen av sponene, er det ikke mulig å fjerne tykke spon uten bruk av hjelpedeler, dvs. ved hjelp av bare et verktøyelement, og samtidig oppnå en glattbearbéidet flate.

Fig. 1 viser skjematisk hvordan et spon kan fjernes ved bruk av en sponbryter 20. Beliggenheten for sponbryteren bestemmes av vinkelen & og bredden 18 av den frie flate på høvelstålet. Idet banen for det avhøvlede spon 10 antas å være sirkulær, er beliggenheten for krumningssenteret 7e for bane for det avhøvlede spon bestemt når sponbryteren 20 og høvelstålet. 11.har en gitt' beliggenhet. Senteret 7e ligger på skjæringslinjen mellom halveringslihjen for vinkelen mellom den fremre flate av høvelstålet og flaten som skal bearbeides, linjen 16, og vinkelen mellom den fremre flate på høvelstålet og den fremre flate på sponbryteren, linjen 17. Ved at beliggenheten, for høvelstålet varieres vil derfor beliggenheten for krumningssenteret 7e variere, og derved også krumningsradien for banen for sponene, og ettersom denne krumningsradius bestemmer lengden av spalten 5, kan også denne lengde varieres og innstilles til ønsket størrelse. Fig. 1 viser også situasjonen når høvelstålet lia og overstålet 20a er i null-stilling. Ved innstilling til ønsket spontykkelse justeres høvelstålet lia fra null-stillingen langs justeringsbanen 34, mens overstålet 20a justeres langs banen 41, slik at krumningssenteret 7d beveger seg langs linjen' 23 mot punktet 7. Fig.°l illustrerer hvordan en forplate 22 anvendes som en hjelpedel for fjernelse av spon. Forplaten kan være en plate med en skarp kant, men kanten av platen kan også

være avrundet, f.eks. på grunn av slitasje, som vist i figuren med stiplet linje.

Forplaten 22,innstilles for å avgrense bredden av spaltåp-ningen 26 {fig.2) som er avstanden mellom den skarpkantede forplate og den fremre flate av hovelstålet 11. Også ved en slik fremgangsmåte er krumningssenteret for banen til . det avhøvlede spon fast i en bestemt stilling av hjelpe-delen. Her er beliggenheten av forplatens kant 21 avgjør-ende, idet denne bestemmer lengden av den dannede spalt i treet. Krumningssenteret 7e ligger på skjæringslinjen mellom normalen 24 gjennom kanten 21 på forplaten og halveringslinjen 16.

I stedet for ved hjelp av en forplate kan også spontykkelsen bestemmes ved hjelp av en trykkstav 30" (se fig.2). JTegningen viser en trykkstav med sirkulært tverrsnitt idet området der den ligger an mot sponet, med et krumningssentrum 32

(30a viser trykkstaven i nullstilling). Den minste avstand 27 mellom den ytre flate, av trykkstaven og forlengelsen av den bearbeidede overflate er mindre enn skjæredybden 2.

For å unngå at sponet brytes opp bør spaltbredden 26 være

i det minste lik spontykkelsen 2. Her er også krumningssenteret 7 fast, nemlig i skjæringspunktet mellom halveringsr-linjen 16 og normalen 24 gjennom tilbakefjæringspunktet 31.

Både innstilling av sponbryteren 20 (fig.2) og innstillingen av forplaten eller trykkstaven i forbindelse med spaltbredden for oppnåelse av optimalt resultat er arbeid for en fagmann, der fagmannen vanligvis har sin intuisjon og holde seg til.

Véd anordningene vist i fig. 1 og 2 vil, ved et gitt forhold mellom spontykkelse og krumningsradier, innstilling for tykkere spon skje etter en justeringsbane 34 for høvelstålet 11. I denne sammenheng er det vesentlig at juseringsbanen ligger mellom den ytre halveringslinje for vinkelen mellom undersiden av forplaten 22 og den fremre flate av" høvel-stålet lia. og forlengelsen av undersiden av forplaten 22.

Her er også justeringsbanen fast i avhengighet av innstillings-dybdén.

Fig.l viser skjematisk høvling med en høvelinnretning i henhold til oppfinnelsen. Høvelinnretningen omfatter en forplate 22 og en sponbryter 20, 20a idet de stiplede linjer igjen antyder høvelstålet og sponbryteren i null-stilling,

og idet det er tatt hensyn til tilbakefjæring av trevirket. I dette tilfellet spiller både sponbryteren og forplaten

en rolle for føring av sponet. De respektive justerings-baner 34 og 41 for høvelstålet og sponbryteren kan velges

slik at ved en gitt spontykkelse bestemmer enten den ene

eller den annen hjelpedel, eller begge,formen av sponet.

Generelt kan det sies at ved en gitt innstilling av hjelpedelene vil den hjelpedel som gir den minste krumningsradius bestemme sponformen. I et slik tilfelle kan den annen hjelpedel ha en støttefunksjon.

Høvelstålet 11, lia er justerbart langs justeringsbanen 34 for høvling av spon med en tykkelse som kan være fra 0 til en maksimal tykkelse vist med pilen, 2. Ved forflytning langs justeringsbanen 34 flytter krumningssenteret for sponet seg fra punktet 7b langs forflytningslinjen 24 til punktet 7c. Justeringsbanen 34 er slik valgt at spaltbredden øker raskt.

Justeringsbanen 41 for sponbryteren er valgt f.eks. slik

at bredden 18a, henhv. 18 for den frie, fremre flate av høvelstålet øker lineært med spontykkelsen. Ved gjennom-løping av justeringsbanen 41 forflyttes krumningssenteret fra punkt 7d- når sponbryteren innstilles mot kanten av forplaten, dvs. i null-stilling- mot punktet 7e, som tilsvarer maksimal spontykkelse. Ettersom, som antydet oven - for, den minste krumningsradius bestemmer banen for det avhøvlede spon, vil krumningssenteret for sponet i det viste eksempel flytte seg langs banen 7b - 7 - 7e, mens høvelstålet og sponbryteren beveger seg langs henhv. justeringsbanen 34 og 41 samtidig, mens de respektive forskyvningslinjer skjærer hverandre i punktet 7. Det er hovedsakelig kanten av forplaten som er virksom over banen 7b - 7, mens sponbryteren har en støttefunksjon. Spon-, bryteren er virksomt i banen 1 - le, og begge er virksomme i punktet 7.

Hvorvidt det finnes noe krysningspunkt 7, og i såfall hvor dette punkt nøyaktig befinner seg, avhenger av den valgte beliggenhet av sponbryteren og den valgte justeringsbane i kombinasjon med helningsvinkelen for hovelstålet og den valgte justeringsbane.

Den mekaniske sammenkobling mellom sponbryteren og høvel-stålet kan realiseres på flere måter, slik at den ønskede forskyvningsbane for krumningssenteret følges ved varier-ende spontykkelser. Fig. 3 viser en høvelinnretning i henhold til oppfinnelsen. I den viste høvel er høvel-

stålet 11 fastklemt til bakplaten 40 ved hjelp av en bøyle 41a. Bakplaten 40, som f.eks. er en trekantet, bøyd plate ligger mot et bakstykke 45, som likeledes kan være en slik bøyd plate. De to er klemt mot hverandre i gliderflater ved hjelp av bolter 42 med holdeklips 43. Bakstykket 45 er festet ved hjelp av bolter mellom to sideplater 52 som rager over hele lengden av høvelen. Bare den bakre sideplate er vist på tegningen. Bakplaten 40 styres av sideplatene.

Glideflatene mellom bakplaten 40 og bakstykket 45 har en

slik skråretning at justeringsbanen for høvelstålet 11 tilsvarer justeringsbanen 34 vist i fig. 1.

Innstillingen utføres ved hjelp av en innstillingsskrue

50 for spontykkelsen, som er dreibar i et øre på bakstykket 45, og som samvirker via fine gjenger, dvs. med meget liten stigning, med en fortykning på bakplaten 40..

Innstillingen for spontykkelsen kan avledes på nonieskalaen 44. Ved bestemmelse av null-stilling tas det hensyn til tilbakefjæringen i trevirket. Innstillingen av null-stilling utføres ved hjelp av merkene 6.

Forplaten 22, som ligger i to spor i sideplatene 52, har et oppover ragende øre 8 som to innstillingsskruer 56 samvirker med.

En sponbryter 20 er festet til en svingarm 48 ved hjelp av spennskruer 51. En hengselbolt 49 er lagret i sideplatene 52, i spor vinkelrett på sideplatene.

Når spontykkelsen innstilles, beskriver enden av sponbryteren en sirkulær bane som tilsvarer justeringsbanen 41 i fig.

1. Etter innstillingen oppnås den nødvendige trykk-kraft for sponbryteren ved tilskruing av spennskruen 47. Ettersom en slik høvel så lett kan innstilles til forskjellige sporitykkélser, har bruken av flere høvler, f.eks. en for ; grovhøvling og en for høvling av tynne spon, blitt over-flødig . ■'

Claims (5)

1. Høvelinnretning for sponfraskillende overflatebearbeid-ing av tre og lignende materialer, med et høvelstål som samvirker med en forplate og/eller en innstillbar sponbryter, og kan innstilles med hensyn til den spontykkelse som skal høvles, ved hjelp av en innstillingsinnretning som påvirker en holder for høvelstålet, slik at krumningssenteret til den bane det avhøvlede,spon gjennomløper ligger på en linje seni er bestemt av materialet som bearbeides og gir en optimal spalt, karakterisert ved at innstillingsinhretningen for høveistålet (11) er forbundet med forplaten (22) og/ eller sponbryteren (20) via koblingsorganer (45,47,48,49) hvorved forplaten (22) og/eller sponbryteren (20), for innstilling av høvelstålet til en bestemt spontykkelse, justeres i forutbestemt grad og i en forutbestemt retning.

2. Høvelinnretning som angitt i krav 1, karakterisert ved at høvelstålet (11) ved hjelp av innstillingsinnretningen (59) kan beveges mellom en nullstilling, der det ikke kan høvles spon, og en stilling der høvelstålet gir den ønskede spontykkelse, idet høvelstålet kan beveges langs en bane (34) under opprettholdelse av sponvinkelen, hvilken bane ligger innenfor den spisse vinkel mellom halveringslinjen for den vinkel som avgrenses av sålen til forplaten (22) og sponf laten (9.) på høvelstålet (11) når dette er i null-stilling, og forlengelsen' åv sålen til forplaten (22).

3. Høvelinnretning som angitt i krav 1 <p>il.<p>r 7, karakterisert ved at eggpartiet til høvel-stålet (11) er festet til en bakplate (40) under dannelse av en konstant sponvinkel (^) > °9 kan justeres sammen med bakplaten, og at sponbryteren (20) ligger mot sponflaten(9) på h&velstålet (11) med tilnærmet konstant sponbrytervinkel

4. Høvelinnretning som angitt i krav 3, karakterisert ved at bakplaten (40) kan forskyves og innstilles i retning i forhold til et bakstykke (45) som er fast forbundet med forplaten (22), hvilken retning tilsvarer retningen til bevegelsesbanen (34) til høvelstålet (22), og at sponbryteren (20) er:festet til en arm (48) som kan svinge om en bolt (49) forbundet med bakstykket, og kan trykkes mot sponflaten (9) på høvel-stålet (11).

5. Høvelinnretning som angitt i krav 4, Q karakterisert ved at det langs berørings-flaten mellom bakplaten (40) og bakstykket (45) er anordnet en skalainndeling (44) med nonie.