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Kohlenhobel Die Erfindung richtet sich auf die Gattung aktivierter
Kohlenhobel, bei welchen das Zugmittel durch den Hobelkörper geführt ist und zur
Erteilung der Bewegungsenergie für die Schlagwerkzeuge dann benutzt werden soll,
wenn der Hobelkörper auf harte Stellen im Kohlenstoß trifft, die er als statisch
arbeitender Hobel nicht zu überwinden imstande ist. Ein aktivierter Kohlenhobel
dieser Bauart ist bekannt (Patentanmeldung p 5682 V1 / 5 b D). Bei diesem Kohlenhobel
sind die Schneiden beider- Seiten verbunden und mittels Kurbelzapfen auf den antreibbaren
Getriebeachsen gelagert. Bei einer anderen bekannten Bauart eines aktivierten Kohlenhobels
sind hinter den Werkzeugen hammerartige Schlagkörper vorgesehen, die, gegen die
Wirkung von Federn mittels eines durch Exzenter kurvenförmig geführten Doppelhebels
gespannt und ausgeklinkt werden. Das Zugmittel wird, von einem Strebende ausgehend,
schleifenförmig um eine als Antrieb dienende Umlenkrolle geführt, von welcher der
genannte Exzenter gedreht wird. Auch dieser Hobel soll erst dann aktiviert arbeiten,
wenn das, einfache statische Ziehen nicht mehr ausreicht. Der Grundgedanke dieser
bekannten Bauart soll auch bei doppelseitig schneidenden Schälgeräten Anwendung
finden können (vgl. deutsche Patentschrift 908 604). Bei einem weiteren vorbekannten
Vorschlag (s. deutsche Patentschrift 901164) soll die Hobelschneide durch
einen geeigneten Antrieb wiegenartig geschwenkt werden. Bei Unterteilung der Schneide
in mehrere meißelartige Werkzeuge sollen dieselben in wechselnder Folge nach einem
bestimmten Rhythmus bewegt werden. Als Antrieb ist zunächst ein eingebauter Motor
mit Getriebe vorgesehen, jedoch soll auch der zuvor genannte flaschenzugartige Antrieb
des Zugmittels Anwendung finden können, bei welchem durch Relativbewegung der beiden
Trume die Umlenkrolle gedreht wird, auf welcher sich Nocken bzw. Exzenter befinden,
die in diesem Fall aber gegen die Wirkung von Federn die Werkzeuge in Schlagrichtung
vordrücken.
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Die Erfindung geht von einer gegenüber den vorgenannten Vorschlägen
bereits weiterentwickelten Bauart, und zwar von einem solchen Kohlenhobel aus.,
der (entsprechend der britischen Patentschrift 717 033) für beide Bewegungsrichtungen
mit Schälwerkzeugen versehen und durch ein insbesondere endloses Zugmittel am Abbaustoß
hin- und herziehbar ist und im Hobelkörper verschieblich gelagerte Schälwerke besitzt,
die durch federbelastete Schlagkörper vortreibbar sind, wobei die Federn und die
Schlagkörper in Abhängigkeit vom Schneidwiderstand der Werkzeuge durch das Hobelzugmittel
über ein zwischengeschaltetes Nockenradtriebwerk in Spannstellung bewegbar sind.
Diese bekannte: Bauart ist noch verhältnismäßig kompliziert und verwendet trotz
einer zentralen, von der Kraft des Zugmittels abhängigen Antriebsstelle. ein kompliziertes
Übersetzungsgetriebe, welches viel Raum für die Unterbringung beansprucht und an
den Werkzeugen nur die Erzielung geringer Leistungen erlaubt. Es ist zwar an Stelle
eines zentralen Antriebs für nur einseitig arbeitende Kohlenhobel auch ein vom No@ckenrad
unmittelbar betätigtes Schubstangengetriebe vorgesehen, jedoch erlaubt auch dieses
Getriebe nur das Spannen derjenigen Feder, die ausschließlich für ein Einzelwerkzeug
vorgesehen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für diese nur gelegentlich,
und zwar in Abhängigkeit von dem auftretenden Schälwiderstand, schlagend arbeitenden
Werkzeuge bzw. Werkzeuggruppen einen möglichst einfachen Antrieb zu schaffen, der
in einem normalerweise nur verhältnismäßig kleinen Hobelkörper untergebracht werden
kann und trotzdem zur Erzeugung starker Schlagkräfte geeignet ist.
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Eine die vorgenannten Forderungen weitestgehend erfüllende Bauart
wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß jeweils zwischen zwei entgegengesetzt
zueinander angeordneten Schälwerkzeugen bzw. Werkzeuggruppen ein für beide Werkzeuge
gemeinsamer Doppelschlagkörper vorgesehen ist, der an beiden Endbereichen durch
ein Federnpaket im Hobelkörper eingespannt und im Mittelteil mit dem Nockenrad unter
gleichzeitiger Spannung beider Fedempakete - wobei jedoch die Doppelschlagkörper
nur das durch den Widerstand des Kohlenhobels zurückgehaltene Werkzeug beaufschlagen
- getrieblich gekuppelt ist.
Diese bauliche Ausgestaltung hat den
wesentlichen Vorteil, daß mit nur einem einfach ausgeführten Getriebeteil je zwei
Werkzeuggruppen für beide Gewinnungsrichtungen angetrieben werden können. In einem
Gehäuse dieses Hobelkörpers können entsprechend schwere Schlagkörper sicher gelagert
und geführt werden. Auch ist es möglich, durch den Einbau starker Tellerfedern erhebliche
Federkräfte nutzbar zu machen. Der einfache Antriebsmechanismus schließt außerdem
viele Gefahren und Störungsquellen aus.
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Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß die Werkzeuge bzw. Werkzeuggruppen
um ein etwa dem Spannhub eines Schlagkörpers entsprechendes begrenztes Maß auf dem
Hobelkörper zurückziehbar geführt sind. Hierbei sollen weiterhin die Werkzeuge mit
ihren als Halterungen bzw. Werkzeugträger ausgebildeten Gehäuseteilen die für die
Schlagkörperköpfe zur Lagerung dienernden Führungsbüchsen ganz oder vorzugsweise
teilweise, insbesondere mit Spiel, umgreifen und mit verlängerten Ansätzen auch
einen wesentlichen Teil des Hobelkörpers umschließen. Zunächst wird durch diese
besondere Art der Verschieblichkeit der Werkzeuge und. ihrer Halterungen erzielt,
däß die an der jeweiligen hinteren Hobelseite befindlichen Werkzeuge selbsttätig
aus dem Wirkungs- oder Arbeitsbereich der Schlagkörper herausrücken. Das Aufsetzen
der Werkzeughalterungen auf Teilen des Hobelkörpers führt zu einer verbesserten
Lagerung der Werkzeuge, weil nunmehr große und zum Teil in erheblichem Abstand voneinander
liegende Führungsflächen. zur Verfügung stehen. Diese Bauart führt weiterhin dazu,
daß die Köpfe des Schlagkörpers gemeinsam mit den für diese Köpfe vorgesehenen Führungsbüchsen
in die Werkzeughalterungen hineingreifen können. Es kann daher die Länge des Hobelkörpers
kurz gehalten werden, zumal die an den Werkzeughalterungen vorgesehenen Führungen
in den Längenbereich des Hobelkörpers verlegt sind, in welchem auch die Schlagkörper
geführt bzw. die Federpakete untergebracht sind.
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Bei Kohlenhobeln mit zwei übereinander angeordneten Werkzeuggruppen
wird gemäß der Erfindung durch Anwendung der zuvor genannten Merkmaie eine wesentliche
Verbesserung dadurch erzielt, daß die als Träger mindestens einer Nockenscheibe
dienende Querwelle im Bereich zwischen den Mittelstücken der oberen und unteren
Doppelschlagkörper angeordnet ist. Es wird auf diese Weise ein einfacher, aber sehr
wirksamer Antrieb erzielt, und es ist hierbei möglich, von einer Nockenscheibe sämtliche
Werkzeuge anzutreiben.
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Eine vorteilhafte Bauart kennzeichnet sich dadurch, daß für die Einzelbetätigung
sämtlicher vier Werkzeuge bzw. Werkzeuggruppen eine gemeinsame Nockenscheibe vorgesehen
ist, an welcher zum Spannen des für die eine Werkzeuggruppe vorgesehenen Doppelschlagkörpers
ein an dessen Verbindungsstück vorgesehener Mitnehmer anliegt, während der Mitnehmer
für die andere Werkzeuggruppe an einem Schenkel eines im Hobelkörper gelagerten
Winkelhebels angebracht ist, der mit einem Schenkel in den Doppelschlagkörper drehbar
eingreift.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Kohlenhobels nach der
Erfindung.
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Fig. 1 zeigt den Kohlenhobel in Ansicht; Fig. 2 ist eine Draufsicht
zur Fig. 1; Fig:3 ist ein senkrechter Längsschnitt nach Linie III-III der Fig. 2;
Fig.4 ist ein Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3; Fig.5 ist ein Querschnitt
nach Linie V-V der Fig. 3.
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Der Kohlenhobel wird in der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise mittels
einer endlosen Zugkette am Kohlenstoß entlang hin- und hergezogen. Dieser Kohlenhobel
besteht im wesentlichen aus dem Hobelkörper 1, in welchem nachstehend näher beschriebene
Vorrichtungsteile zum Kuppeln des Zugmittels mit dem Hobelkörper und zum Antreiben
der Werkzeuge untergebracht sind. Die Werkzeuge sind an beiden Enden des Hobelkörpers
1 begrenzt beweglich gelagert.
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Das IZücktrum 2 der Zugkette wird durch eine rohrartige Ausnehmung
3 des Hobelkörpers 1 hindurchgeführt, während das Zugtrum 4 über drei in dem Hobelkörper
1 hintereinander angeordnete Kettenräder 5 bzw. 6 läuft. Die beiden äußeren Kettenräder
5 sind auf ihren Achsen lose drehbar angeordnet; sie dienen nur der Kettenführung
und zur Vergrößerung des Umschlingungswinkels beim mittleren Kettenrad 6. Auf der
Welle 6' des Kettenrades 6 ist ein Nockenrad 7 befestigt. Dieses Nockenrad erhält
zweckmäßig drei Nocken, die in gleichmäßigen Abständen über den Umfang des Nockenrades.
verteilt angeordnet sind. Diese Nocken haben nur eine geringe Höhe und eine verhältnismäßig
kleine Umfangslänge, damit nach dem Spannvorgang eine plötzliche Entlastung der
Verriegelung erfolgt. In Abhängigkeit von der gewünschten Schlagzahl und der Schlagfolge
benachbarter Werkzeuge kann die Anzahl und die Verteilung der Nocken auch anders
gewählt sein.
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Der Kohlenhobel besitzt für beide Bewegungsrichtungen je zwei Gruppen
von Werkzeugen (Meißel bzw. Schälmesser) 8ä 8' und 9, 9'. Die Werkzeuge sind in
Halterungen bzw: Werkzeugträgern 10, 10' und 11, 11' befestigt. Diese Werkzeugträger
sind begrenzt längsverschieblich an dem Hobelkörper 1 gelagert. Zur Sicherung der
Werkzeugträger gegen Abziehen von dem Hobelkörper 1 sind Bolzen 20 vorgesehen, die
in :einer Ausnehmung 21 des! Hobelkörpers eingreifen. Die Werkzeugträger sind nach
Art von Hohlkörpern ausgebildet und umschließen mit kragenartig abgesetzten Bohrungen
die Führungsbüchsen 1', die stirnseitig des Hobelkörpers befestigt sind. In die
Führungsbüchsen greift nur ein kurz bemessener amboßartiger Ansatz hinein. Die Werkzeugträger
besitzen außerdem noch erheblich über die Führungsbüchsen 1' hinausreichende Ansätze
25; welche den Hobelkörper über einen größeren Längenabschnitt übergreifen bzw.
teilweise umschließen. Die Werkzeugträger erhalten auf diese Weise eine besonders
gute Abstützung und Führung und schirmen außerdem das Hobelkörpergehäuse 1 nach
außen hin ab. Die Längsverschieblichkeit der Werkzeugträger auf dem Hobelkörper
1 wird so groß gehalten, daß die in Bezug auf die Bewegungsrichtung vorn liegenden
Werkzeuge sich unmittelbar auf die Stirnseiten der Führungsbüchsen 1' abstützen
können, dagegen die jeweils hinteren Werkzeuge mindestens um das Maß x von den Stirnflächen
der Büchsen 1' abgehoben sind. Dieses Maß x entspricht mindestens dem Spannhub der
den Werkzeugen zugeordneten
Schlagkörper, die nachstehend noch beschrieben
werden.
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Jedem Werkzeugträger ist ein Stößel bzw. Schlagkörper 12, 12' bzw.
13; 13' zugeordnet. Diese Schlagkörper sind als Doppelschlagkörper ausgebildet und
besitzen jeweils eine etwa über die Länge des Hobelkörpers 1 sich erstreckende Bemessung.
Ein solcher Doppelschlagkörper dient mithin gleichzeitig zum Antrieb des einen oder
des anderen Werkzeuges einer in bezug auf die Hobellänge gegenüberliegendem Werkzeuggruppe.
Der Doppelschlagkörper ist zusammengesetzt aus zwei mit Schlagköpfen ausgerüsteten
Schäften, welche durch einen Verbindungskörper bzw. einen Block 15 bzw. 16 fest
miteinander gekuppelt sind. Die Endbereiche eines solchen Schlagkörpers sind im
Bereich der Schäfte von aus Tellerfedern gebildeten Federnpaketen 14 umschlossen.
Jedes Federnpaket ist in einer Gehäusebohrung oder Ausnehmung des Hobelkörpers l
gelagert und zwischen zwei Ringscheiben 26, 27 eingespannt. Die Ringscheibe 27 ist
jeweils über eine Distanzhülse gegenüber dem Verbindungskörper 15 bzw. 16 abgestützt.
Eine weitere kragenartige Stützfläche 28 ist im Gehäuse des Hobelkörpers vorgesehen.
Die Ringscheibe 26 stützt sich gegen den Schlagkörperkopf ab, außerdem aber auch
gegen die innere Stirnseite 28' der Führungsbüchse 1'. Diese Einspannung der Federnpakete
führt dazu, daß jeder Doppelschlagkörper in seiner Mittelstellung federnd eingespannt
ist. Jede Bewegung aus dieser Mittelstellung führt zu einem Spannen der beiden an
den Endbereichen des Schlagkörpers vorgesehenen Federn.
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Aus der Fig. 3 ist nun ersichtlich, daß die Werkzeugträger 8 und 9
mit ihren amboßartigen Vorsprüngen 18 gegen die Stirnseite des angrenzenden Schlagkörperkopfes
zur Abstützung gebracht sind, wenn diese Werkzeughalter unter dem Einfluß des Schälwiderstandes
einwärts gedrückt sind. An der in diesem Fall hinteren Seite des Kohlenhobels sind
die Werkzeugträger 8', 9' von den Führungsbüchsen 1' um das Maß x abgezogen, so
daß zwischen den amboßartigen Ansätzen 18 und den Stirnseiten der benachbarten Schlagkörperköpfe
ein größerer Zwischenraum besteht. Wenn die Bewegungsrichtung des Kohlenhobels umgekehrt
wird, ändern sich diese Stellungen der Werkzeugträger zu den Schlagkörperköpfen.
Diese besondere Einstellung der Werkzeugträger zu den Schlagkörpern führt dazu,
daß von den Schlagkörpern nur einer der zugeordneten Werkzeugträger der Schlagkaft
des Schlagkörpers ausgesetzt werden kann, und zwar ist dies immer der dem Schälwiderstand
ausgesetzte Werkzeugträger.
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Die Arbeitsweise des Kohlenhobels ist etwa folgende: Gemäß der in
Fig.3 dargestellten Stellung wird der Kohlenhobel in Pfeilrichtung A bewegt. Das
Zugtrum der Hobelkette versucht nun, das Nokkenrad 7 zu drehen. Dieses findet jedoch
einen durch den Druck der Tellerfedern 14 erzeugten Widerstand an der als Mitnehmer
ausgebildeten Walze 17, die in dem als Verbindungskörper ausgebildeten Mittelstück
16 gelagert ist. Bei geringerem Schälwiderstand arbeitet der Kohlenhobel als statischer
Hobel, d. h., die vorgespannte Kraft der Tellerfedern 14 ist größer als der Widerstand
an der Kohle. Wird dieser Widerstand der Kohle größer, dann wird die Kraft der Tellerfedern
überwunden und der Verbindungskörper 16 von dem Nockenrad 7 in Richtung des Pfeiles
y verschoben. Gemeinsam mit dem Verbindungskörper wird der gesamte Doppelschlagkörper
13, 13' mitverschoben und die Tellerfedern gespannt.
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Sobald das Nockenrad den walzenartigen Mitnehmer 17 freigibt, schnellt
der Doppelschlagkörper zurück und schlägt mit dem Schlagkörperkopf auf den amboßartigen
Vorsprung 18 des Werkzeugträgers 11. Dieser Werkzeugträger 11 mit den Meißeln 9
erfährt hierbei einen starken Schlag. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Widerstand
in der Kohle übei@.vunden ist.
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Der gleiche Vorgang wird im Bereich der oberen Werkzeuge 8, 8' über
einen in dem Hobelkörper 1 gelagerten Winkelhebel 19 herbeigeführt. In diesem Fall
ist in dem einen Schenkel 19' des Winkelhebels eine Mitnehmerwalze 17' gelagert.
Dieser Winkelhebel 19 greift mit einem Schenkel 19" in eine Ausnehmung des Verbindungsstückes
15 des Doppelschlagkörpers 12, 12' drehbar ein. Auch diese Schlagvorgänge wiederholen
sich so lange, wie der Widerstand in der Kohle größer ist als die Vorspannkraft
der Tellerfedern 14.
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Die in dem Verbindungskörper 16 angeordnete Mitnehmerwalze 17 ist
in der quer zur Längsachse des Doppe:lschlagkörpers gerichteten Ebene über einen
Stößel 22 gegen die Wirkung von Federn 23 abgestützt. Es werden auch hier vorzugsweise
Tellerfedern verwendet. Der walzenartige Mitnehmer kann mit zapfenartigen Ansätzen
in Langlöchern 24 des Verbindungskörpers 16 geführt sein (vgl. Fig. 4).
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In der ersten Phase der Belastung der Mitnehmerwalze 17 durch den
Nocken des Rades 7 wird die Mitnehmerwalze von der Seite her erfaßt, so daß die
Feder 23 im wesentlichen unbelastet bleibt. Es können auf diese Weise von dem Mitnehmer
sehr große Kräfte aufgenommen werden, die bei weicher Kohle ausreichen, den Kohlenhobel
mit der Geschwindigkeit des Zugmittels vorzuziehen. Treten nun größere Widerstände
auf, dann wird bei der Drehbewegung des Nockenrades der Nocken auf der Mitnehme:rwalze
abrollen. Hierbei entsteht eine abwärts gerichtete Kraftkomponente, welche die Feder
23 plötzlich zusammendrückt und dadurch die Verriegelung zwischen Nockenrad und
Mitnehmer 17 aufhebt. Der Doppelschlagkörper 13, 13' schnellt hierbei unter der
Wirkung der beiden Fedempakete gegen die Amboßfläche des Werkzeughalters 11. Diese
Ausbildung und Anordnung des Mitnehmers 17 führt zur Geringhaltung des Verschleißes
und erlaubt ein Auswechseln dieses Mitnehmers. Bei Änderung der Bewegungsrichtung
des Zugmittels spielt sich der gleiche Vorgang nach der anderen Seite des Kohlenhobels
hin ab.
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Der in dem Winkelhebel 19 gelagerte Mitnehmer 17' ist ebenfalls als
Walzenkörper ausgebildet und in Langaugen 24 verschieblich geführt. Es wird auch
in diesem Fall die Walze gegen eine ausreichend starke Feder abgestützt. Es wird
durch das einzige Nockenrad in stetigem Wechsel ein Spannen und Entriegeln der oberen
und unteren Doppelschlagkörper erzielt. Diese Antriebsart führt außerdem dazu, daß
zum Spannen der oberen Doppelschlagkörper 12, 12' infolge der Zwischenschaltung
des Winkelhebels 19 eine geringere Kraft benötigt wird. Die erzielte Schlagkraft
entspricht aber der Stärke der Federn und kann genauso groß sein wie die beim unteren
Doppelschlagkörper. Die unmittelbare Verbindung des Nockenrades mit dem Mitnehmer
des unteren Doppelschlagkörpers erfordert für das Spannen der
Federn
einen größeren Kraftaufwand. Dies hat aber den Vorteil, d'aß hier eine große Kraft
übertragen werden kann, so daß die Schlagkörper erst beim Auftreten eines großen
Schälwiderstandes in Tätigkeit treten, dann aber unter Ausnutzung der vollen Federkraft
wirksam sind.