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Ve r z a p f u n g 8 m a s c h i n e Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Verzapfungsmaschine, die dazu dient, Nutzholz zusammenzufügen.
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Wenn Fehler, wie zum Beispiel Astknorren im Holz, festgestellt werden,
die seine Festigkeit verringern, ist es möglich, den Fehler auszuschneiden und das
Nutzholz durch die sogenannte Verzapfungsmethode wieder zusammenzufügen.
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Dies bringt mit sich, daß eine große Anzahl aneinander ngepassten
Zapfen und Löchern dazwischen auf den beiden Enden des Holzes gemacht werden müssen,
wobei die Zapfen an ihrem freien Ende in einem schmalen Winkel spitz zulaufen.
Die
zwei Längstseiten des Nutzholzes werden dann wieder aneinandergefügt, so daß die
Löcher und Zapfen ineinanderpassen, wobei Klebstoff verwendet wird und die zwei
Teile mit beträchtlicher Längskraft zusammengepresst werden. Gleichzeitig ist es
erforderlich, ein Knicken des Nutzholzes, das am Ende anliegt, zu vermeiden, während
die Längskraft angewendet wird.
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Entsprechend dieser vorliegenden Erfindung liefern wir eine Verzapfungsmaschine,
die eine Schneide- und Klebeeinheit hat und eine erste und zweite Klemmeinrichtung,
die entlang eines Nutzholzarbeitsweges angeordnet sind, wobei die erste Klemmeinrichtung
mindestqns zwei gegenüberliegende Backen hat; mindestens ein Luftbeutel in der genannten
ersten Klemmvorrichtung angeordnet ist, um die gegenüberliegenden Backen der genannten
erSten Klemmeinrichtung gegeneinander zu pressen, um ein erstes Nutzholzstück dazwischen
zu klemmen; und eine Kolbenvorrichtung, die mit der genannten ersten Klemmvorrichtung
verbunden ist und betätigt wird, um ein erstes Nutzholzstück, das in der ersten
Klemovorrichtung eingeklemmt ist, mit einem zweiten Nutzholzsttlck, das in der genannten
zweiten Klemmvorrichtung geklemmt ist, in Verbindung zu bringen.
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Wünschenswerterweise sind die gegenüberliegenden Backen entweder oberhalb
oder unterhalb des Arbeitsweges angebracht und der Luftbeutel oder die Luftbeutel
werden in dem Teil der ersten Klemmvorrichtung oberhalb des Arbeitsweges angeordnet.
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Vorzugsweise entsprechend der Erfindung wird die erste Klemmvorrichtung
stromabwärts zu der Schneide- und Klebeeinheit angeordnet und eine Kolbeneinrichtung
ist angeordnet, um die erste Klemmvorrichtung und ein verbundenes erstes Nutzholzstück
vorwärts zu pressen (drängen). Die Kolbeneinrichtung kann zwei oder mehr individuelle
Kolben einschliessen, entweder parallel oder nachfolgend antreibbar, aber wünschenswerterweise
bildet mindestens einer der Kolben einen Teil einer Knebelvorrichtung, um den größten
Teil der erforderlichen Bewegung zu geben, die abschliessende Ineinanderfügungskraft
wird durch einen weiteren Kolben erhalten, dessen Achse im wesentlichen entlang
der Bewegungslinie des Nutzholzes liegt. Der Luftbeutel oder die Luftbeutel, die
auf Wunsch zu einem großen Pressluftreservoir verbunden werden können, sind' derart
angeordnet, daß jede geringfügige Abweichungen in der Stärke des Nutzholzes vom
normalen zu einer kleinen oder keinen Änderung im Druck
führen,
der auf die Seiten des Holz ausgeübt wird, Geeigneterweis ist auch eine Schraubengewindejustiervorrichtung
vorgesehen, um eine zusätzliche Verstellung der Entfernung zwischen den gegenüberliegenden
Backen zu erlauben.
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Vorzugsweise werden die gegenüberliegenden Enden der zwei Nutzholzstücke
gleichzeitig durch ein Paar von Messern geschnitten, die so angeordnet sind, das
genaues Schneiden und anschliessend genaues Ineinanderpassen der zwei Enden gesichert
ist.
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Als zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Schneide- und
Klebeeinheit für eine Verzapfungsaaschine vorgesehen, wobei die genannte Einheit
einen Messerkopf einschliesst, der ein Paar drehbare Messer hat, die drehbar in
gegenüberliegende Richtungen sind una eine Kleb st offe inbringvorri chtung, in
einem normalen Gehäuse mit dem genannten Messerkopf eingebaut, wobei die genannte
Schneide- und Klebeeinheit derart konstruiert ist, das sie einen vollen Nutzholzarbeitsweg
der Verzapfungsmaschine durchqueren kann.
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Dadurch, daß sichergestellt wird, daß sich die Messer in entgegengesetzter
Richtungen drehen, kann die Beschikkungseinrichtung
des Messerkopfes
derart sein, daß die Enden der Messer, die die zwei angrenzenden aber geräumigen
Enden des Nutzholzes verbinden, sich in die Vorwärtsbeschickungsrichtung drehen.
Sofort, nachdem der Schnitt gemacht worden ist, kann der Klebstoff mindestens auf
einem der Schneideenden angewandt werden.
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Dieses vermindert Folgebehandlungen des Holzes und stellt sicher daß
die Schnittenden, die mit Klebstoff versehen sind, sofort fahr die Zusammenfügung
bereit sind.
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Die Klebeeinrichtung ist vorzugsweise von einer Offset Drucktype,
in der ein festliegendes Klebereservoir in diesem drehbar eine Aufnehmewalze hat,
gegen die eine Klebewalze angewendet werden kann, wobei diese Klebewalze bewegbar
ist zwischen einer ~ersten Lage,in' der sie sich mit der Auftehmewalze verbindet
und Klebstoff auf der Klebewalze von dem Reservoir übertragen wird über die Aufnahmewalze;
und einer zweiten Lage, in der sie in eine Schleifbeziehung hinter dem Messer ausgerichtet
ist, um die Aushöhlungen, die durch das Messer geschnitten wurden, zu verbinden.
Jede dieser zwei Walzen kann mit perpheralen Aushöhlungen versehen werden, wobei
diese miteinander eingepasst werden können, wobei die Aushöhlungen der zweiten Walze
mit den geschnittenen Zapfen des Nutzholzes zusammenpassen.
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Die beigefügten Zeichnungen stellen eine Ausführungsform dar und zwar
Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Maschine und Figur 2 eine vergrösserte
Seitenansicht, die die Vorwärtsklemmvorrichtung zeigt und den Schneidemechanismus
einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine.
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Die in Figur 1 dargestellte Maschine umrasst einen Hauptrahmen lo,
der einen Satz von GegendrUckwalzen (Presoandrückwalzen) 11 und 12, wobei die oberen
Walzen 12 betegbar sind, um Nutzholz 13, das beschickt werden soll, restzuhalten.
Unmittelbar flußabwärt von den Pressandrlckwalzen befindet sich einen Einsteckvorschub
oder Vorwärtsklemmeinrichtung 14 und an diesem angrenzend ist eine Messerkopfeinrichtung
15. Die Messerkopfeinrichtung ist bewegbar in einem allgemein rechtwinkligen Weg,
so daß sie sich von der dargestellten Lage vertikal nach unten und dann horizontal
nach hinten bewegen kann (in der Ebene des Papieres). Anschliessend kann sie sich
nach oben bewegen und dann wieder vorvSr,,ts in die dargestellte Lage. Der Mechanismus,
dieses zu erreichen, ist nicht dargestellt.
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Angrenzend an die Messerkopfeinrichtung befindet sich ein Aussteckvorschub
oder eine hintere Klemmeinrichtung 16, wobei sich angrenzend an dieser eine Ausgangsvorschubpresswalzenantriebseinheit
17 befindet, ähnlich der Pressandruckwalzeneinrichtung il, 12, um das Nutzholz zu
oder durch eine Längsrichtung geschnittene Sägeeinrichtung 18 zu beschicken.
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Die Konstruktion der EinsteckvorschubandrQckwalzenantriebseinheit
11, 12, die Einsteckvorschubklenuiieinrichtung und die Messerkopfeinrichtung sind
deutlicher in Figur 2 dargestellt, die eine geringfügig abgeänderte Konstruktion
zu der in Figur 1 darstellt.
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Ein Paar Oberwalzen 12 sind in einem Kopf 30 eingebaut und können
zu einer Position ausserhalb des Bearbeitungsganges vollständig in den Kopf gedreht
werden. Dieser kann wiederum mittels einer Schraubeneinrichtung, die durch Griffe
33 betätigt wird, gehoben oder gesenkt werden kann. Ein Paar Unterwalzen 11 ist
drehbar in einem Gehäuse loa eingebaut und wird durch einen Riemenscheibenantrieb
lla von einem Motor (nicht dargestellt) angetrieben. Die Vorwärtsklemmeinrichtung
14 hat eine Platte oder eine untere Backe 19, die den unteren Teil eines Unterrahmens
29 bildet,
der eingebaut ist für eine Wechselbewegung stromaufwärts
und stromabwärts; und eine untere bewegbare Platte 20, die auf 4 teleskopischen
Säulen 21 getragen wird, wobei die Fundamente dieser auf dem Unterrahmen 29 aufgebaut
sind.
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In Figur 1 wird eine geringfügig abgeänderte Konstruktion der Säulen
dargestellt, in der die Zentralglieder durch einen sogenannten "Fortex" Blasebaig
22 umgeben sind. Durchgehend durch das Zentrum einer der Säulen ist ein schraubengewindiger
Schaft, der mittels der Gifte 27 drehbar ist, um die Entfernung zwischen den Platten
19 und 20 zu variieren. Der Unterrahmen 29 ist durch die Träger 29a auf einen Schaft
39 aufgerichtet, der durch die Buchsen 40 gleitbar ist, die starr an dem Hauptrahmen
lo befestigt sind.
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Eine Buchse (schattiert bei 44) ist starr an den Hauptrahmen to befestigt
und hat an diesem bei 44a für eine beschränkte drehende Bewegung einen Hochdruckkolben
(8chattiert bei 42) betestigt. Mit Kolben 42 ist eine Kolbenstange 43 verbunden
die einen Kopf 40 hat, der drehbar bei 41 an ein Glied 41a befestigt ist, und ein
weiteres Glied 37, das drehbar bei 38 an dem Rahmen lo befestigt ist.
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Ein weiterer Kolben 31, nicht unbedingt Hochdruck, ist drehbar bei
28a an einer Buchse 26 befestigt, die selbst starr an dem Rahmen lo befestigt ist.
Kolbenstange36 verbunden mit Kolben 31 ist drehbar bei 35 gleichermassen an dem
Glied 41a und der Verbindungsstange (Pleuelstange) 32 befestigt, deren anderes Ende
drehbar bei 34 an dem Unterrahmen 29 befestigt ist.
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Unter der Platte 20 sind eine Anzahl von Luftbeuteln 28 eingebaut,
wobei unterhalb dieser eine untere Spannplatte oder Backe 45 sich befindet. Die
Luftbeutel 28 sind alle mit einem allgemeinen Luft reservoir von einer grossen Kapazität
über Röhren 46 verbunden.
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Die ganze Einrichtung 14 ist axial nach rechts gleitbar wie in den
Zeichnungen-dargelegt. Die Gleitbewegung wird begonnen durch den Antrieb des Kolbens
31, der Glied 41a über Drehpunkt 41 dreht, bis die Pleuelstange 32 horizontal liegt,
wobei bei diesem Stadium Drehpunkt 35 den angegebenen Bogen gekreuzt hat und in
Position ;A; liegt. An diesem Punkt bei der Verwendung der Maschine sind die Löcher,
die in das Holzstück geschnitten werden, das sich in Einrichtung 14 befindet, wünschenswerterweise
in
Verbindung mit den gegenüberliegenden Löchern,die in dem Holzstück gebildet wurden,
eingespannt in einer stromabwärtslaufenden Klemmeinrichtung 16. Die abschliessende
Verschlusskraft in die Verbindungsstelle wird dann mittels des Hochdruckkolbens
42 angewendet. Es ist zu bemerken, daß die Entfernung, die durch Einrichtung 14
als ein Ergebnis des Antriebs des Kolbens 42 erreicht wird, sehr gering ist und
leicht durch die eingeschränkte Drehbewegung des Kolbens 42 aufgeholt werden kann,
ohne daß dadurch veranlasst wird, daß die Achse des Kolbens mehr als minimal weggeführt
wird von der Drehrichtung der Einrichtung 14, wobei dadurch sichergestellt wird,
daß die Maximalverschlusskraft auf die zwei Nutzholzstücke ausgeübt wird.
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Zur Betätigung dieses Teils der Maschine wird eine Grobeinstellung
mittels der Griffe 33 zum Kopf 3o vorgenommen und wahlweise in diesem Stadium zur
Einrichtung 14 mittels der Griffe 27, Je nach der Grösse des zu verarbeitenden Holzes.
Das Holz wird durch die Beschickungamittel 11, 12 beschickt und wenn das vordere
Ende des Holzes die getUn8chte Lqe erreicht hat, wird es angshalten, z.B. durch
ein Widerlager, und die Walzen 12 werden angehoben, um eine weitere Bewegung vorwärts
zu stoppen. Die Vorwärtsbewegung des Holzes kann gleichermassen genausogut mittels
eines Ausldseschalters
(Stoppschalters) beendet werden, der mit
den Antriebsvorrichtungen für die Walzen 11 verbunden ist, um eine vorherbestimmte
Länge des Holzes zu beschicken.
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Luftbeutel 28 werden dann unter Druck gesetzt, wobei sie die Backe
45 dadurch auf die obere Fläche des Holzes pressen, das dadurch zwischen diese Backe
und die untere Fläche der Platte 19 festgehalten wird. Wenn nachfolgend gewünscht
wird, das Holzstück vorwärts zu bewegen, werden die Kolben 31 und 42 nachfolgend
wie oben beschrieben betätigt.
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Eine ähnliche Spannvorrichtung kann in die-Hinter- oder Aussteckvorschubspanneinheit
16 angeordnet werden, die Luftbeutel 28' und Backen 45' hat.
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In dieser Konstruktion liegt der Zweck darin, ein Nutzholz stUck,
das darin gespannt ist, festatehend zu halten, so daß eine weiterleitende Vorrichtung
nicht erforderlich ist, Der Messerkopf 15 enthält ein Paar Messer 50 und 51, die
zur Drehung auf parallelen Achsen 52 und 53 eingebaut sind wobei die Achse 52 mehr
rechts als die Achse 53 angeordnet ist.
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Ein Antriebsriemen 54, der um die Gleitbahn und die Antriebswalzen
55 und 56 läuft, ist um die Walzen So und 51 geschlungen,
um die
Drehung dieser Walzen in entgegensetzte Richtungen zu veranlassen, wie durch die
Pfeile angegeben. Ein Gehäuse 57 schaltet die Messer So und 51 ein und liefert ebenfalls
eine Stütze und Gehäuse für eine Klebewalze 58, die zu dem Gehäuse 57 einem Hebel
59' gedreht wird, der getragen wird durch Drehbolzen 60.
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Der Hebel 59 ist in eine Position drehbar, in der Klebewalze 58 in
eine Position bewegt wird, in der sie mit einer Walze 61 in Verbindung ist, die
zwecks Drehung in einem Klebereservoir eingebaut ist. Einen Teil der Peripherie
der Walze 58 umgibt die Schutzvorrichtung 63.
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Ebenfalls durch das Gehäuse 57 getragen, befindet sich eine Bürste
64, die unmittelbar über der Walze 50 eingebaut ist. An seinem unteren Ende ist
das Gehäuse 57 mit einer Ausgußrinne 65 versehen, die mit einer Ansaugquelle verbunden
ist.
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(nicht dargestellt) Eine Umlenkplatte 66 ihnerhalb des Gehäuses 57
umläuft die Walzen 50 und 51 wie in dJn Zeichnungen angegeben.
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Während des Betriebes, wenn das Nutzholz in die Vorwärtsspanneinheit
14 eingeführt wird, wird der Hebel 59 gedreht, so daß die Walze 58 in Verbindung
ist mit der Walze 61 und
daher Klebstoff aufnimmt. Jeder überflüssige
Klebstoff wird zu diesem Zeitpunkt durch die Schutzvorrichtung 63 zurück in das
Reservoir 62 umgeleitet. Wenn die Einheit sich nach unten bewegt, dreht sich der
Hebel 59 in die dargestellte Lage, so daß die Walze 58 von der Walze 61 abgehoben
wird. Die Peripherie der Walze 58 ist mit den Umfang verlängernden Rücken versehen,
die derart angeordnet sind, um in die Aushöhlungen einzugeben, die durch das Messer
50 geschnitten werden, wohingegen das Messer 51 dazu dient, zu den Aushöhlungen
des Messers 50 passende Aushöhlungen zu schneiden.
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Da die Schneidevorrichtung sich nach unten bewegt, schneidet das Messer
50 Holz, das gespannt wird durch die Vorrichtung 16, wobei das Messer sich dreht,
um das Holz in der gleichen Richtung wie die Beschickung zu schneiden. Sägestaub
wird durch den Ausguss 65 aufgesaugt und wird außerhalb der Schnitteile durch die
Bürste 64 gereinigt. Während die Einheit 15 sich weiter nach unten bewegt, schneidet
das Messer 51 in das Holz, das gespannt wird durch'die Vorwärtsvorrichtung 14, wird
der Sägestaub wieder durch die Rinne 65 entfernt. Klebstoff wird durch die Walze
58 in die Schnitte, die durch das Messer 50 gemacht werden, eingeführt, und die
Vorrichtung bewegt
sich weiterhin nach unten. Es ist zu bemerken,
daß die Klebeeinheit und die auftragende Walze vollständig eingeschlossen und geschützt
sind während des Schneidevorgangs und während der tatsächliohen Aufbringung des
Klebestoffes. Der Hebel 59 wird nach rechts gerichtet, um die Walze 58 in Verbindung
mit dem Nutzholz, das durch die Einheit 16 gehalten wird, zu pressen.
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Der vollständige Messerkopf 14 ist derart konstruiert, einen zyklischen
Weg zu durchqueren, der in der vorliegenden Ausführungsform in einer Ebene liegt,
die im wesentlichen vertikal zu dem Arbeitsweg der Maschine ist, derart, daß die
Messer 50 und 51 Aushöhlungen in ihre betreffenden verbundenen Nutzholzstücke schneiden
während einer vertikal nach unten Durchquerung des Arbeitaweges; der Messerkopf
sich dann nach hinten zurück und bewegt sich dann nach oben und vorwärts und ist
wieder für den nächsten Schnitt bereit. Während der zyklische Weg, wie oben beschrieben>
rechtwinklig ist, kann der Weg, anders als der Teil des Weges während der Durchquerung,
bei der das Schneiden sorgenommen wird, Jede geeignete zyklische Form annehmen.
Es wird bei der Bedienung der ganzen Maseine begrüßt, daß die Maschine im Ruhestand
mit einem Nutzholzstück in der Spannvorrichtung 16 beginnt und auf ein
weiteres
eingehendes Stück wartet. Der Bolzenstanzmotor läuft an und die Presswalzen 12 fallen,
und führen das Nutzholz in die zentrale Einführungslage. Gleichzeitig wird Klebstoff
aufgenommen um bereit zu sein.
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Wenn das eingehende Stück gegen den Haltepunkt kommt, wird das ausgehende
Stück gleichzeitig in die Lage gebracht, während der Motor langsamer läuft.
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Die Presswalzen 12 werden immer noch nach unten gehalten bis der Motor
vollständig anhält.
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Die bewegbare Platte 20 und folglich die Backen 45 werden dann auf
das Nutzholz herabgelassen, nachfolgende Drehung der Luftbeutel 28, 28', verursachend
ein festes und gleichmäßiges Greifen des Nutzholzes mittels der verlorenen Bewegungsverbindung,
die Abweichungen in der Ntzholzstärke in Rechnung zieht. Eine ähnliche Folge von
Betätigungen kann für die Stromabwärtseinheit 186 vollführt werden. Der Einsteckvorschubmotor
hält an und die Presswalzen befinden sich dann oben und der Messerkopf 15 beginnt
sich zu senken, und der Schneidevorgang wird wie vorher angegeben, ausgeführt. Sobald
das Messer unten ist, wird es zur Reinigungzurückgezogen.Bevor es sich wieder nach
oben bewegt. Die Einsteckspannvorrichtung
wird dann vorwärts bewegt,
dadurch daß sich der Kolben 31 bewegt und die zwei Nutzholzstücke werden ineinander
gepresst, um den Klebevorgang auszuführen.
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Beide der Klemmen werden nachfolgend freigelassen und der Ausstechmotor
läuft an, wobei die Einheit 17 das Nutzholz aus der Maschine heraus bewegt. Wenn
gewünscht, wird die Längstsäge 18 betätigt, um einegeeignete Holzlänge abzuschneiden.
Alternativ wird Nutzholz durchgeleitet bis die Hinter-oder Schleifecke die ungefähre
Mittellage erreicht, wobei die abschließende Einführung durch den Anhaltepunkt ausgeführt
wird. Der Vorgang kann nunmehr wiederholt werden, nachdem der Messerkopf in seine
entsprechende Position gekommen ist.