DE19654535A1 - Holzbearbeitungsmaschine mit einem drehzahlveränderbaren Antrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Holzbearbeitungsmaschine mit einem drehzahlveränderbaren Antrieb des Werkzeuges, wobei ein Getriebe zwischen dem Antriebsmotor und dem Werkzeug vorgesehen ist.

Bei kostengünstigen Maschinen wird eine Drehzahländerung durch manuelles Umlegen eines Antriebsriemens, z. B. eines Keilriemen, auf eine andere Riemenscheibenstufe vorgenommen.

Gerade die manuelle Tätigkeit ist zeitaufwendig und beschwerlich. Die Maschine muß vollständig angehalten werden, das heißt der Antriebsmotor muß abgebremst werden. Danach ist der Riemen zu entspannen und entsprechend der gewünschten Drehzahl des Werkzeuges auf die entsprechenden Riemenscheiben mit den anderen Durchmessern aufzulegen. Da sich der Antrieb unter dem Maschinentisch befindet, ist der Antrieb und das Getriebe nicht gut zugänglich. Das Wechseln der Drehzahl ist entsprechend umständlich, weshalb ein Wechseln der Drehzahl häufig vermieden wird, was jedoch dazu führt, daß die zu bearbeitenden Materialien nicht mit den optimalen Drehzahlen bearbeitet werden, was zu Beschädigungen entweder des Werkstückes oder des Werkzeuges führen kann.

In den letzten Jahren wurden zunehmend frequenzgeregelte Antriebe eingesetzt, um mehr Variabilität und Bequemlichkeit in der Drehzahleinstellung zu erreichen. Diese haben jedoch den Nachteil, daß der Antrieb dadurch wesentlich teurer wird und im niederen Drehzahlbereich die volle Motorleistung nicht zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bequeme Dreh­ zahländerung zu realisieren, um dadurch eine Holzbearbeitungs­ maschine komfortabler auszugestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Holzbearbeitungsmaschine wie eingangs beschrieben und schlägt vor, daß an dem Getriebe eine Vorrichtung für eine automatische Drehzahländerung vorgesehen ist und die Vorrichtung die Kraftübertragung zwischen Antriebsmotor und Werkzeug unterbricht und danach die Übersetzungszahl im Getriebe verändert und abschließend wieder eine Kraftübertragung bewirkt.

Die Vorrichtung wird über die Maschinensteuerung zum Beispiel mit einfachen Geschwindigkeitstasten über die Motorsteuerung angewählt, wobei zum Beispiel zwei, drei oder mehr unter­ schiedliche Geschwindigkeitsstufen realisierbar sind. Die Vorrichtung wird derart angesteuert, daß wahlweise zuerst der Motor abgebremst wird, wenn eine Veränderung der Drehzahl nur bei stehendem Antriebsmotor erfolgen soll. Dementsprechend wird dann die Drehzahl des Motors überwacht und erst bei still­ stehendem Motor die Kraftübertragung zwischen dem Antriebsmotor und dem Werkzeug unterbrochen. Eine solche Unterbrechung wird zum Beispiel durch das Entspannen des Riemens zwischen dem An- und Abtriebrädern in dem Getriebe bewirkt. Ein Entspannen geschieht zum Beispiel durch ein Verringern der Achsabstände wischen Antrieb- und Abtriebsrad oder, wenn eine zusätzliche Spannrolle vorgesehen ist, durch ein entsprechendes Zurück­ stellen dieser Spannrolle, was jeweils zu einem Entspannen des Riemens führt und somit zu einer Entkopplung der Kraftüber­ tragung zwischen Antriebsmotor und Werkzeug. Die Vorrichtung meist einen entsprechenden Antrieb auf, um die Übersetzungszahl im Getriebe, also das Verhältnis zwischen ausgangsseitiger Drehzahl und Motordrehzahl zu beeinflussen. Zum Bespiel ist vorgesehen, daß die Antriebswelle, wie auch die Abtriebswelle, je eine Riemenscheibe mit unterschiedlichen Durchmessern auf­ weisen, deren Kombination zu einer Vielzahl unterschiedlicher Übersetzungszahlen führt. Der Antrieb wirkt entweder auf die Lage der beiden Riemenscheiben zueinander oder auf die Lage des Keilriemens, welcher zwischen dem ersten (Antriebs-) und zweiten (Abtriebs-) Rad vorgesehen ist.

Ist die Übersetzungszahl neu eingestellt, wird die Kraftübertragung wieder bewirkt, indem zum Beispiel der Riemen wieder gespannt wird, z. B. die zuvor getroffene Maßnahme zum Entspannen des Riemens umgekehrt wird.

Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Holzbearbeitungs­ maschine. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Antriebes einer erfindungsgemäßen Holzbe­ arbeitungsmaschine,

Fig. 2 eine Frontansicht gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Variante einer erfindungsge­ mäßen Holzbearbeitungsmaschine nach Fig. 1 und

Fig. 4 eine Frontansicht gemäß Fig. 3.

Um einen Riemen 1 von einer Stufe 2 auf eine andere 3 versetzen zu können, muß zuerst die Riemenspannung beseitigt werden. Dies geschieht, indem der Druck von der Spannrolle 4 genommen wird oder der Achsabstand der Antriebswelle 5 zur Abtriebswelle 6 verringert wird.

In Fig. 2 ist gezeigt, daß die Spannrolle 14 seitlich auf den Riemen 1 drückt und dadurch ein festes Anliegen des Riemens 1 auf dem Antriebsrad 13 und dem Abtriebsrad 14 bewirkt. Durch ein Lösen der Spannrolle 4, was zum Beispiel durch einen entsprechenden Pneumatikzylinder 42 erfolgt, wird die Kraft­ übertragung zwischen dem Antriebsmotor 15 und der Abtriebswelle 6 getrennt.

Danach wird der Riemen 1, vorzugsweise ein Flachriemen, mit einer geeigneten Riemenführung 7 um eine oder mehrere Stufen 2, 3 parallel versetzt. Dies ist zum Beispiel in Fig. 1 gezeigt. Der Antrieb 8 hierzu kann beispielsweise ein ein- oder mehr­ stufiger Pneumatikzylinder 9 sein. Damit der Riemen 1 die Stufung 2, 3 an den Riemenscheiben 10, 11 gut überwindet, sind die Übergänge 12 kegelig ausgeführt.

Der Antrieb 8, 9 ist über die Steuerleitung 16, 17, 18, 19 mit einer nicht weiter dargestellten Maschinensteuerung verbunden und bewirkt ein Parallelversetzendes Riemens 1, wenn der Riemen 1 durch die zurückgeschwenkte Antriebsrolle 4 entspannt ist. Die Antriebsrolle 4 ist zum Beispiel gegen den Riemen 1 schwenkbar ausgestaltet und bewirkt durch ein Drücken gegen den Riemen 1 eine Spannung. Für das Schwenken des Andruckrades 4 ist ein Kraftmittel, ein Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 42 vorgesehen, der ebenfalls über Steuerleitungen 40, 41 mit der Maschinensteuerung verbunden ist. Wahlweise überwacht die Maschinensteuerung auch die Drehzahl des Antriebsmotors 15, 25.

Da der Riemen 1 im Betriebszustand eine exakte Stellung einnimmt, ist es möglich, die Riemenführung 7 in den einzelnen Stufen 2, 3 so zu positionieren, daß der Riemen 1 nicht an der Riemenführung 7 reibt. Nach dem Versetzen des Riemens 1 wird hierzu die Riemenführung 7 wieder etwas zurückgesetzt. Werden Flachriemen verwendet, so sind die Laufflächen auf den Riemen­ scheiben bevorzugt ballig ausgestaltet.

Die Riemenführung 7 dient zum Beispiel auch dazu, bei einem Verändern der Übergangszahl, also ein Verschieben des Riemens 1 auf den verschiedenen Riemenscheiben, den Riemen 1 exakt zwischen den verschiedenen Übersetzungsstufen 2, 3 zu bewegen. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel sind drei Übersetzungsstufen vorgesehen.

In Fig. 3 ist der Antriebsmotor 20 auf einer Wippe 21 so gelagert, daß er in der Achsrichtung 22 um eine oder mehrere Riemenstufen 25 verschoben werden kann. Für den Antriebs des Antriebsmotors 20 entlang der Achsrichtung 22 ist zum Beispiel ebenfalls ein Pneumatikzylinder 28 vorgesehen, der eine Vor- und Rückzugsbewegung ausführt. In diesem Fall ist auf dem Motor nur eine einstufige Riemenscheibe 24 montiert. Der Antriebsriemen 23, vorzugsweise ein Keilriemen, wird durch eine an der Motorwippe 21 befestigte Riemenführung 26 beim Versetzen mitgenommen. Gestrichelt ist in Fig. 3 die zurückgezogene Position des Antriebsmotors 20 angedeutet.

Es ist zu beachten, daß durch genügende Wippenentspannung und passende Abstützung des Riemenrückens an der Riemenführung der Keilriemen ausreichend aus den Rillen 29 der Riemenscheibe 30 austaucht.

In dem in Fig. 3, 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Abtriebsrad 30 mit mehreren Übersetzungsstufen ausgestattet. In gleicher Weise ist es möglich, das Antriebsrad 24 mit mehreren Stufen auszustatten.

In Fig. 4 ist gestrichelt die Lage des nach oben geschwenkten Antriebsmotors 20 gezeigt, in welche der Keilriemen 23 gespannt ist.

Für das Wippen ist ein Pneumatikzylinder 27 vorgesehen und be­ wirkt ein Spannen bzw. Entspannen des Riemens 1.

Der Pneumatikzylinder 27 wie auch der Pneumatikzylinder 28 für den Antrieb des Motors 20 längs der Antriebsachse 22 sind über Steuerleitungen 31, 32, 33 mit der Maschinensteuerung verbunden und werden entsprechend der vorgeschriebenen Vorgehensweise angesteuert, um diese Bewegungen zum Ändern der Drehzahl durchzuführen.

Die Antriebe für die Entspannung des Riemens bzw. für die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses (Antrieb der Riemenführung, bzw. der Räder) werden über pneumatische, elektrische oder sonstige Mittel angesteuert.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eine selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (11)

1. Holzbearbeitungsmaschine mit einem drehzahlveränderbaren Antrieb des Werkzeuges, wobei ein Getriebe zwischen dem Antriebsmotor und dem Werkzeug vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Getriebe eine Vorrichtung für eine automatische Drehzahländerung vorgesehen ist und die Vorrichtung die Kraftübertragung zwischen Antriebsmotor und Werkzeug unterbricht und danach die Übersetzungszahl im Getriebe verändert und abschließend wieder eine Kraftübertragung bewirkt.

2. Holzbearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Getriebe eine Riemenübersetzung vorge­ sehen ist, wobei motorseitig ein Antriebs- (13) und werk­ zeugseitig ein Abtriebsrad (14) vorgesehen ist.

3. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Riemenführung (7, 26) besitzt.

4. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung den Achsabstand zwischen Antriebs- (13) und Abtriebsrad (14) verringert und die Entspannung des Riemens einen Unterbruch der Kraftübertragung bewirkt.

5. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Spannen des Riemens (1) eine Spannrolle (4) vorge­ sehen ist, und die Vorrichtung für eine Entspannung auf die Spannrolle einwirkt.

6. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebs- (13) und/oder Abtriebsrad (14) mehrstufig durch unterschiedliche Durchmesser ausgestaltet ist.

7. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorrichtung eine Verschiebung des Riemens auf dem Antriebs- (13) bzw. Abtriebsrad (14) eine Drehzahländerung bewirkt.

8. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (13) oder Abtriebsrad (14) bezüglich des Ab- bzw. Antriebsrades für eine Drehzahländerung axial verschiebbar ist.

9. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entspannung des Riemens (1) durch ein Verschwenken der Achse des An- (13) und/oder Abtriebsrades (14) erfolgt.

10. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entspannantrieb, zum Beispiel ein Pneumatikzylinder (9, 27) vorgesehen ist.

11. Holzbearbeitungsmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Antrieb (8, 28) für die Riemenver­ schiebung bzw. die Verschiebung des An- (5) bzw. Ab­ triebsrades (6) aufweist.