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Die Erfindung bezieht sich auf eine Furniermesser- Furniermesserniaschine
maschine reit Antrieb des Messerschlittens durch zwei synchron laufende Kurbeltriebe
mit Ausgleichsgewichte aufweisenden Kurbelscheiben, Kurbelräder od. dgl.
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Bei den bekannten Maschinen dieser Gattung gleitet die aus Messerbalken
und Druckbalken bestehende Schlitteneinheit auf den Führungen zweier im Abstand
voneinander angeordneter Ständer. Die Kurbeltriebe sind zwischen den Ständern angeordnet.
Jeder Kurbeltrieb besteht aus einer am Messerschlitten angreifenden Schubstange
und einer lotrecht stehenden Kurbelscheibe. Die beiden Kurbelscheiben sitzen auf
den Enden einer gemeinsamen Welle, die z. B. von einem regelbaren Elektromotor über
Zahnräder angetrieben werden kann.
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Maschinen dieser Art sind zahlreich ausgeführt worden und haben sich
in ihrer grundsätzlichen Arbeitsweise bewährt. Ernsthafte Probleme ergeben sich
jedoch dann, wenn bei einer solchen Maschine die Mengenleistung erhöht, also eine
größere Schnittzahl in der Minute erreicht werden soll. Mit einer höheren Kurbeldrehzahl
steigen gleichzeitig auch die Massenkräfte an, und zwar nicht nur proportional,
sondern im Quadrat. Hierdurch ist der Steigerung der Leistung durch Erhöhung der
Schnittzahl dann sehr bald eine Grenze gesetzt.
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Durch ein dem Kurbelzapfen gegenüber auf der Kurbelscheibe angeordnetes
Gewicht lassen sich die rotierenden Massen statisch ausgleichen. Durch eine zusätzlich
angebrachte Masse können weiterhin horizontal wirkende Massenkräfte erster Ordnung
wenigstens .zum Teil ausgeglichen werden. Dabei entsteht jedoch eine vertikale nicht
ausgeglichene Kraftkomponente, die zu einer erhöhten Beanspruchung der einzelnen
Teile der Maschine führt, insbesondere der Lagerung der Antriebswelle. Weitere Folgen
sind ein unruhiger Lauf der Maschine und eine erhebliche Fundamentbelastung. Es
kommen außerdem noch die nicht ausgeglichenen Massenkräfte zweiter Ordnung hinzu.
Aus diesen Gründen ist es also nicht möglich, die Antriebsdrehzahl der Maschine
beliebig zu steigern.
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Ziel der Erftudung ist es, eine Furniermessermaschine mit Antrieb
des Messerschlittens durch zwei synchron laufende Kurbeltriebe zu schaffen, bei
der günstigere Kraftverhältnisse als bei bekannten Maschinen vorhanden sind uhd
die deshalb die Anwendung höherer Drehzahlen zuläßt und somit eine höhere Mengenleistung
ermöglicht.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die beiden Kurbelscheiben
od. dgl. in entgegengesetzten Richtungen angetrieben sind. Für die Anordnung der
je nach der Größe des Messerschlittens usw. mit entsprechend dimensionierten Ausgleichsgewichten
versehenen Kurbelscheiben bestehen dabei verschiedene Möglichkeiten. Dieselben können
einmal parallel zueinander sein, wobei der Abstand zwischen ihnen zweckmäßig so
gering wie möglich gehalten wird. Dies stellt eine schmale Bauart dar, die z. B.
für kleine Maschinen besonders geeignet ist. Massenmomente von gewisser Größe sind
dabei in Kauf zu nehmen. Weiterhin läßt sich in vorteilhafter Weise die Anordnung
so treffen, daß die beiden Kurbelscheiben od. -dgl. in einer Ebene liegen. Hierbei
treten keine Momente wie bei der zuvor ,genannten Ausführung auf.
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Die Erfindung gestattet einen vollständigen Ausgleich der hin urid
her gehenden Massenkräfte erster ,Ordnung. Es treten wegen der gegenläufigen Drehbewegung
der beiden Kurbelscheiben keine freien Massenkräfte quer zur Bewegungsrichtung des
Messerbalkens mehr auf, die Maschine und Fundament in unerwünschter Weise belastet
würden. Damit ist die bisher vorhandene Beschränkung in der Drehzahl weggefallen,
so daß sich wesentlich höhere Schnittleistungen als bisher erzielen lassen.
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Der Antrieb der beiden Kurbelscheiben in entgegengesetzten Richtungen
kann auf verschiedene Weise erfolgen. So läßt sich z. B. jeder Kurbelscheibe ein
Zahnrad zuordnen, in das ein Antriebsritzel eingreift, wobei die Drehung der Antriebsritzel
gegenläufig ist. Insbesondere lassen sich auch Kegelräder für den Antrieb vorsehen,
wobei die beiden Riizel dann auf einer gemeinsamen Welle sitzen können, die ihre
Drehung über Stirnräder oder z. B. über
einen Riementrieb erhält.
In allen diesen Fällen kann der Abstand der Kurbelseheibenachsen je nach den Erfordernissen
gewählt werden.
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Eine andere Ausführung besteht gemäß der Erfindung darin, daß die
Kurbelscheiben über eine Außenverzahnung miteinander im Eingriff stehen. In -dieselbe
Außenverzahnung einer Kurbelscheibe kann dabei auch noch ein Äntriebsritzel eingreifen.
Diese Ausbildung hat den Vörfeil, daß sie wenig Platz benötigt und besonders: einfach
ist.
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Die beiden Kurbelscheiben können je nach Bauart der Maschine lotrecht
oder waagerecht angeordnet sein oder auch schräg stehen. Im Hinblick auf eine geringe
Bauhöhe ist --es-. von Vorteil, die beiden Kurbelscheiben waagerecht anzuordnen.
Diese Ausführung eignet sich insbesondere für eine Messermaschine mit waagerecht
geführtem Messerschlitten.
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Die Erfindung ermöglicht es weiterhin, ohne besondere Schwierigkeiten
auch einen Ausgleich von Massenkräften zweiter Ordnung zu erzielen und sieht zu
diesem Zweck zwei mit doppelter Drehzahl wie die Kurbelscheiben in entgegengesetzten
Richtungen antreibbare Umlaufgewichte vor. Für die Anordnung dieser Umlaufgewichte
bestehen wiederum verschiedene Möglichkeiten. So können diese Umlaufgewichte oberhalb
und/oder unterhalb der I-'urbelscheiben angeordnet-sein. Vorteilhaft liegen sie
in derselben Ebene wie diese. Der Antrieb läßt sich z. B. durch Zahnräder oder mittels
Zahnriemen bewerkstelligen und kann dabei insbesondere von der KurbelscheibendrehÜng
unmittelbar abgeleitet sein. Eine besonders zweckmäßige Ausführung besteht gemäß
der Erfindung darin, daß jede von zwei mit Außenverzahnung versehenen Kurbelscheiben
mit einer ebenfalls außenverzahnten, ein Umlaufgewicht bildenden Scheibe od. dgl.
im Eingriff steht.
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Für die Antriebsverbindung zwischen den Kurbelscheiben und dem Messerschlitten
lassen sich einmal in an sich bekannter Weise Schubstangen vorsehen.
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Bei einer anderen Ausführung ist gemäß der Erfindung der Antrieb als
doppelter Kreuzschleifenkurbeltrieb ausgebildet, wobei der Messerschlitten eine
Geradführung zur Aufnahme von an den Kurbelscheiben gelagerten Führungsteilen aufweist.
Eine solche Ausführung zeichnet sich durch geringen Platzbedarf und somit Möglichkeit
zu kompakter Bauweise aus. Die Führungsteile können die Form von Gleitsteinen od.
dgl. haben. Insbesondere läßt sich die Führung auch als Wälzführung zur Erzielung
günstiger Reibungsverhältnisse ausbilden.
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Nachstehend werden an Hand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der
Erfindung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine gemäß der Erfindung ausgebildete Furniermessermaschine
in Draufsicht, F i g. 2 eine andere Ausführung ebenfalls in Draufsicht, F i g. 3
einen Teilschnitt nach der Linie III-III in Fig.2, F i g. 4 schematisch den Antrieb
bei einer weiteren Ausführung, F i g. 5 eine andere Anordnung der Kurbeltriebe in
Draufsicht und F i g. 6 eine Rückansicht zu F i g. 5.
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Bei der in F i g. -1. .dargestellten Furniermessermaschine sind in
bekannter Weise zwei durch eine Traverse 1 miteinander verbunde_ ne Ständer 2 vorhanden,
auf deren -waagerecht. liegenden Führungen 3 ein -insgesamt mit der Ziffer 4 - bezeichneter
Schlitten gleitet, der unter anderem einen Messerbalken 5 und einen Druckbalken
6 enthält.
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Zum Hin- und Herbewegen des Schlittens 4 mit dem Messerbalken; 5 dienen
zwei Kurbeltriebe, deren Kurbelscheiben:7 und 7' gemäß der Erfindung in ein und
derselben Ebene liegen, und zwar hier in einer waagerechten Ebene, und die gegenläufig
angetrieben sind. Beide Kurbelscheiben 7, 7' sind bei diesem Ausführungsbeispiel
mit einer Außenverzahnung 8 bzw. einem Zahnkranz versehen und stehen miteinander
im Eingriff. Der Antrieb erfolgt von einem Elektromotor 10 aus über ein Getriebe
11 durch ein Ritzel 9, das in die Außenverzahnung 8 der Kurbelscheibe 7' eingreift.
Zur Verbindung mit dem Schlitten 4 dienen zwei auf den Kurbelzapfen 12 gelagerte
Schubstangen 13.
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Jede Kurbelscheibe 7, 7' ist lauf der dem Kurbel= zapfen 12 gegenüberliegenden,
Seite mit einem Gewicht 14 zum Ausgleich der -durch die hin und her bewegten Teile
hervorgerufenen Massenkräfte versehen. Die Resultierende der parallel zur Bewegungsrichtung
des Schlittens 4 gerichteten Komponenten Zi - cos qg der Zentrifugalkräfte Z1=
m - r - cal ist der durch die Supportbewegung entstehenden Massenkraft erster
Ordnung ,stets gleich und entgegengesetzt gerichtet. Diese Massenkräfte sind .also
vollständig ausgeglichen. Eine unerwünschte freie Massenkraft quer zur Bewegungsrichtung
des Schlittens ist nicht vorhanden, da sich die beiden Komponenten Z1 - sin rp der
Zentrifugalkräfte Z1 aufheben.
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Die Erfindung bietet weiterhin die Möglichkeit, auch die Massenkräfte
zweiter Ordnung auszugleichen. Zu diesem Zweck sind bei der in Fig. 1 dargestellten
Maschine zwei mit doppelter Drehzahl wie die Kurbelscheiben 7; 7' angetriebene Scheiben
15 mit Gewichten 17 vorgesehen. Der Antrieb geschieht bei der wiedergegebenen Ausführung
dadurch, daß jede Scheibe 15 mit einer Außenverzahnung 16 in die Außenverzahnung
8 einer Kurbelscheibe 7 bzw. 7' eingreift, wobei die lhbersetzung 1: 2 ist. Die
Resultierende der in Bewegungsrichtung des Supports 4 liegenden Komponenten Z2 -
cos 2 (p -der Zentrifugalkraft Z2 gleicht die von der Schlittenbewegung herrührenden
Massenkräfte zweiter Ordnung aus, während die quer dazu gerichteten Komponenten
Z2- sin 2(p sich gegenseitig aufheben.
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Die in F i g. 2 dargestellte Furniermessermaschine besitzt ebenso
wie die Maschine nach F i g. 1 zwei durch eine Traverse 21 miteinander verbundene
Ständer 22, auf deren Führungen 23 ein Schlitten 24 mit Messerbalken 25 und Druckbalken
26 hin und her bewegt werden kann. Es sind auch hier zwei Kurbelscheiben 27, 27'
mit ineinandergreifenden Außenverzahnungen 28 vorhanden. Der Antrieb geschieht durch
ein mit der Verzahnung der Kurbelscheibe 27' kämmendes Ritzel 29 über ein Getriebe
31 von einem Elektromotor 30 aus. Durch auf den Kurbelscheiben 27, 27' angebrachte
Gewichte 34 wird ein vollständiger Ausgleich der Massenkräfte erreicht.
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Der wesentliche Unterschied gegenüber der Maschine nach F i g. 1 besteht
darin, daß die Verbindung zwischen den Kurbelscheiben 27, 27' und dem Schlitten
24 nicht durch Schubstangen bewerkstelligt wird, sondern durch Kreuzschleifen. Auf
den Kurbelzapfen 32 der Kurbelscheiben 27, 27' sind Gleitsteine 33 drehbar gelagert,
die- von einer Geradführung 35
des Schlittens 24 aufgenommen werden.
Diese Ausführung läßt eine gedrängte und kurze Bauweise zu. Die Führung kann insbesondere
auch als Wälzführung ausgebildet sein.
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In F i g. 4 ist schematisch eine Ausführung veranschaulicht, bei der
die Kurbelscheiben nicht in unmittelbarer Berührung stehen, sondern im Abstand voneinander
angeordnet sind. Auf den Wellen 41 der beiden Kurbelscheiben 40 sitzen Kegelräder
42, in die entsprechende Ritzel 43 eingreifen. Letztere sind an den Enden einer
gemeinsamen Antriebswelle 44 angebracht, die mit einem Zahnrad 45 versehen ist,
in das ein (nicht dargestelltes) Antriebsrad eingreift. Wird die Welle 44 in Drehung
versetzt, so erfahren die beiden Kurbelscheiben 40 Drehbewegungen in in entgegengesetzten
Richtungen.
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F i g. 5 und 6 veranschaulichen eine weitere Ausführung. Die Kurhelscheiben
50, 50' der beiden Kurbeltriebe sind hier parallel zueinander angeordnet, wobei
ihre Drehachsen miteinander fluchten. Jede Kurbelscheibe ist für sich in Lagern
51 bzw. 52 ge-
lagert. Der gegenläufige Antrieb der beiden Kurbelscheiben
50, 50' kann z. B. mit Hilfe zweier strichpunktiert angedeuteter Ritzel53,
54 erfolgen"die in Zahnkränze der Kurbelscheiben eingreifen. Mit dem nur teilweise
wiedergegebenen Schlitten 55 sind die Kurbelscheiben 50, 50' durch
Schubstangen 56 verbunden. Die Ausgleichsgewichte sind mit der Ziffer 57 bezeichnet.