Titel: | Die Sägemaschine für ungeschälte Baumstämme des Maschinenbauers A. Cochot in Paris; Bericht von C. Combes. |
Fundstelle: | Band 166, Jahrgang 1862, Nr. LXXXV., S. 401 |
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LXXXV.
Die Sägemaschine für ungeschälte Baumstämme des
Maschinenbauers A. Cochot in Paris; Bericht von C. Combes.
Aus dem Bulletin de la Société
d'Encouragement, August 1862, S. 461.
Mit Abbildungen auf Tab.
VIII.
Cochot's Sägemaschine für ungeschälte Baumstämme.
Der Maschinenbauer August Cochot in Paris (rue Moreau, 12 et 14)
unterstellte der Beurtheilung der Société
d'Encouragement eine Sägemaschine für ungeschälte (rohe) Baumstämme, welche
er im Auftrag des Marineministers für die französischen Niederlassungen zu Saigon in
Cochinchina construirt hat. Da diese Maschine in den Wäldern in geringer Entfernung
von dem Orte wo die Bäume gefällt werden, arbeiten soll, so ist sie häufig von einem
Platze zum andern zu versetzen. Ihre Aufstellung mußte daher leicht und wenig
kostspielig gemacht und ihr Gewicht zu dem Ende so viel als möglich beschränkt
werden. Aus demselben Grunde durfte sie auch nur aus solchen Stücken bestehen,
welche leicht zusammenzufügen und auseinanderzunehmen sind, und ebenso konnte ihr
nur eine solide Unterlage auf dem gewachsenen Boden gegeben werden, welche keine
bedeutenden Ausgrabungen oder kostspieligen Fundamente erfordert. Diese Bedingungen
erheischten daher die Weglassung der tiefen Sägegrube, über welcher gewöhnlich die
Schneidemühlen angelegt sind; ferner die Lage der Kurbelwelle oberhalb des
Sägegatters, auf welches sie ihre Bewegung überträgt, während sie selbst ihre
ununterbrochen rotirende Bewegung von einer Locomobile mittelst Riemscheiben und
eines Treibriemens erhält; ebenso die Anfertigung des Gerüstes und aller Theile der
Maschine, welche sonst vorzugsweise von Holz hergestellt werden, aus Guß- und
Schmiedeeisen.
Die von Hrn. Cochot construirte Säge wurde montirt und vor
ihrer Versendung an den Bestimmungsort in den Werkstätten probirt. Das Comité
für die mechanischen Gewerbe hat sie in Thätigkeit gesehen und mich mit dem Berichte
über das Resultat seiner Prüfung beauftragt.
Das Gerüst, welches alle beweglichen Stücke der Maschine trägt, wird durch zwei
verticale gußeiserne Böcke gebildet, die ungefähr 1,33 Meter von einander abstehen. Die
Gestalt dieser Gerüstböcke, welche aus gußeisernen, in der Terrainhöhe mittelst der
Setzwaage horizontal gelegten Sohlplatten ruhen, ist die eines Trapezes, dessen zwei
parallele, aber sehr ungleich lange Seiten horizontal liegen, dessen dritte Seite
vertical steht und dessen vierte gegen die Verticale um den vierten oder fünften
Theil von einem rechten Winkel (20 bis 22 1/2 Grad) geneigt ist. Die Böcke sind
hinlänglich versteift, an den Seiten durch weit vorstehende Rippen verstärkt und
unter einander durch vier horizontale Querbalken, nämlich zwei unten und zwei oben,
und außerdem durch ein Andreaskreuz verbunden, welches in der Ebene der gegen die
Verticale geneigten Trapezseiten genügend hoch angebracht ist, damit die dicksten
Baumstämme unter demselben durchgeschoben werden können. Oben auf die Gerüstböcke
sind die gußeisernen Bocklager befestigt, in welchen sich die schmiedeeiserne
Kurbelwelle dreht. Diese letztere ist gekröpft oder vielmehr zweimal dergestalt in
derselben Ebene gekrümmt, daß sie zwei Kurbeln bildet, von denen jede in der Nähe
eines Zapfenlagers und gleich weit von der Mitte der Welle entfernt liegt, die über
beide Zapfenlager hinaus verlängert ist. An der einen Verlängerung trägt die Welle
die von der Locomobile getriebenen Riemscheiben, an der anderen ein gußeisernes
Schwungrad, mit dessen Schwungring ein Gegengewicht aus einem Stück gegossen ist.
Der Schwerpunkt dieses Gegengewichtes liegt in einer durch die Halbmesser der beiden
Kurbeln gelegten Ebene auf der denselben gerade gegenüberstehenden Seite des
Schwungrades.
Das Sägegatter, welches für zwölf parallele Sägeblätter eingerichtet ist, deren
Abstand von einander durch zwischengelegte Holzstücke verändert werden kann, nimmt
den größten Theil von dem inneren leeren Raume zwischen den beiden Gerüstböcken ein.
Die Sägeblätter werden zwischen den beiden starken schmiedeeisernen Riegeln, welche
die zwei horizontalen Seiten des Gatters bilden, gehörig angespannt und alle
zugleich dicht unter und über diesen durch je eine Schraube an die Holzstücke
festgedrückt. Die Details dieses wichtigen Maschinentheils sind sehr zweckmäßig
construirt. Das Gatter erhält bei seiner vertical auf- und niedergehenden
Bewegung eine Geradführung durch schmiedeeiserne Stangen, welche an Querarme und an
die zur Verbindung der Gerüstböcke dienenden Querbalken vertical befestigt sind. An
diesen Stangen gleiten Ringe, welche an der Hinterseite der Gattersäulen angebracht
sind, auf und nieder, und bewirken dadurch die Geradführung des Gatters. Die
schmiedeeisernen Lenkstangen umfassen mit ihrem größeren Kopfe die Kurbelzapfen
(Warzen) und mit ihrem kleineren die Zapfen des unteren Riegels; ihre Länge ist im
Vergleiche mit den Halbmessern der Kurbeln sehr bedeutend.
Der Wagen, auf welchem die zu schneidenden Baumstämme liegen, wird durch zwei starke
Langbäume von Winkeleisen, die durch Ankerbolzen verbunden sind, gebildet. Derselbe
rollt auf zehn Paar gußeisernen Rollen, deren Wellen in nach außen stehenden,
ebenfalls gußeisernen Stühlchen befestigt sind, welche auf hölzerne, in das Erdreich
gelegte Quer- oder Langschwellen festgebolzt sind. Der Wagen liegt in
gleicher Höhe mit dem Terrain. Der Sägeblock wird solid auf zwei hölzernen, mit den
eisernen Langbäumen des Wagens verbundenen Unterlagsschwellen (Tragschemeln)
befestigt. Dieß geschieht mittelst je zweier (wegen der verschiedenen Dicke der
Baumstämme) versetzbaren, schmiedeeisernen Keilbolzen und einer ebenfalls
schmiedeeisernen Schiene (Zwinge). Die letztere bildet den Deckel und wird durch
Schraubenmuttern an hie oberen Enden der mit Gewinden versehenen, zu beiden Seiten
des Sägeblockes befindlichen Keilbolzen befestigt. Das Vorrücken des Wagens wird wie
bei den gewöhnlichen, gut eingerichteten Schneidemühlen durch gezahnte, unter seinen
Langbäumen angebrachte Stangen bewirkt, die in Getriebe eingreifen, welche auf der
Welle eines Sperrrades (der sogenannten Setzwelle) festsitzen. Die Kurbelwelle
schiebt dieses Sperrrad mittelst eines Excentrics, einer Excentricstange und eines
Winkelhebels (mit Sperrklinke gegen den Rücklauf) bei jeder ihrer Umdrehungen um
eine gewisse Anzahl Zähne fort.
Die nach Saigon bestimmte Säge kann Blöcke bis zu 13 Meter Länge und einem
Querschnitt von 0,5 Meter im Geviert zu Bretern oder Bohlen schneiden. Die Kurbeln
haben Halbmesser von 0,3 Meter und machen bei normaler Geschwindigkeit 100
Umdrehungen in der Minute. Das Vorrücken des zu schneidenden Holzblockes hängt von
dessen Beschaffenheit ab; bei hartem Holze beträgt es bei jeder Umdrehung der
Kurbeln beiläufig anderthalb Millimeter und bei weichem ungefähr das Dreifache
hiervon, wobei eine Kraft der Umtriebsmaschine von 4 Pferdestärken angenommen
wird.
Die Mitglieder des Comité's, welche dem Probiren dieser Maschine in der
Werkstätte des Hrn. Cochot beigewohnt haben, anerkannten
einstimmig sowohl die gute Anordnung derselben als Ganzes, wie auch die
vortreffliche Ausführung aller Details von einiger Wichtigkeit. Das Gerüst zeigte
ungeachtet seiner ziemlich bedeutenden Erhebung über das Terrain, auf das es einfach
gestellt ist, eine beträchtliche Stabilität. Trotz dieser bemerkten wir doch eine
unbedeutende, mit der horizontalen Grundfläche parallel alternirende Bewegung des
oberen Gerüsttheiles, die man als eine das Gerüst auf Drehung in Anspruch nehmende
bezeichnen könnte. Diese Bewegung rührt von dem in Bezug auf Größe und Richtung
veränderlichen Gegendrucke her, welchen die Masse des Gegengewichtes, – das. wie erwähnt,
an den Schwungring des Schwungrades angegossen wurde, um dem Sägegatter und den
Lenkstangen theilweise das Gleichgewicht zu halten, – auf die beiden
Zapfenlager der Kurbelwelle ausübt.
Das Gatter mit den Sägen hat bei Cochot's Apparat ein
Gewicht von 188 Kilogr., die beiden schmiedeeisernen Lenkstangen wiegen 71 Kilogr.,
beide zusammen also 259 Kilogr. Es war daher gewiß sehr passend, dieses Gewicht
großen Theils auszugleichen und zwar nicht nur um die Nebenleistung gleichförmiger
zu machen, deren Größe davon abhängt, ob die Kurbeln die eine oder die andere Hälfte
des, durch einen verticalen Durchmesser getheilten Warzenkreises durchlaufen, wobei
sie in dem einen Falle, beim Aufgehen, das Gewicht der Sägen und Lenkstangen zu
heben haben, in dem anderen dagegen die niedergehende Bewegung dieser letzteren
beschleunigen und die Wirkung der Sägeblätter auf das Holz (wegen der
Geschwindigkeit) zu vermindern streben; sondern wohl vorzugsweise deßhalb, um den
sehr ungleichen Druck, welchen die Zapfenlager der Schwungradwelle in Folge des
Beharrungsvermögens der Sägen und Lenkstangen bei jeder Umdrehung der Welle
auszuhalten haben, gleichförmiger zu machen. Die einfachsten Lehrsätze der Geometrie
und Mechanik reichen schon hin, um durch Rechnung zu finden, daß der verticale Druck
auf die Zapfenlager, während die Kurbeln die beiden Warzenhalbkreise bis zu den
beiden todten Punkten durchlaufen, die dem Anfang und Ende des Gatterhubes
entsprechen, außerordentlich stark ist, und daß derselbe mehr als die sechsfache
Summe aus den Gewichten des Gatters und der Lenkstangen beträgt, wenn die
Warzengeschwindigkeit in den todten Punkten gleich der mittleren
Warzengeschwindigkeit von 100 Umdrehungen in der Minute ist. Hr. Cochot brachte daher am Schwungring des Schwungrades ein
Gegengewicht von 110 Kilogr. an, dessen Schwerpunkt von der Mittellinie der Welle
ungefähr 0,60 Meter entfernt liegt. Derselbe hat so theilweise das Gewicht der Sägen
und Lenkstangen ausgeglichen und zum großen Theile die Ungleichförmigkeit des
erwähnten verticalen Druckes auf die Zapfenlager beseitigt. Dieses Gegengewicht
verursacht aber auch gleichzeitig einen horizontalen Gegendruck auf die Kurbelwelle,
welcher auf die Zapfenlager übertragen und nur wenig durch den von der
entgegengesetzten Seite erfolgenden (horizontalen) Gegendruck der Kurbeln und
Lenkstangen ausgeglichen wird, da letzterer nur bei Maschinen von Bedeutung ist,
worauf die Bewegungen der Last in horizontaler Richtung mit veränderlichen
Geschwindigkeiten stattfinden. Die Stärke des Druckes, welcher von der Wirkung des
Gegengewichtes herrührt, auf die Zapfenlager, nimmt noch in Folge der Lage des
letzteren in der Mittelebene des Schwungrades zu, das ungefähr 0,20 Meter von dem
Zapfenlager entfernt außerhalb angebracht ist.
Wir hielten es für nützlich, hier den in Bezug auf Größe und Richtung veränderlichen
Gegendruck zur Sprache zu bringen, welchen die beweglichen Theile sogar bei den
einfachsten Maschinen durch ihr Beharrungsvermögen auf die Zapfenlager und die
übrigen festen Theile ausüben, weil dieser Gegendruck die Hauptursache der
Abnutzung, der Beschädigungen und zuweilen der Zerstörung der Maschinen ist, dessen
Wichtigkeit man dann fast immer verkennt, wenn man sich vorher nicht die Mühe
gegeben hat, denselben einer genauen Berechnung zu unterziehen. Wenn die Maschine
bereits angefertigt ist und im Betriebe steht, so ist es nur sehr selten möglich,
diesen Gegendruck vollständig zu beseitigen; man kann ihn aber durch Vorkehrungen,
die den verschiedenen Fällen angepaßt werden, bedeutend vermindern. Derselbe sollte
daher ein besonderer Gegenstand der Aufmerksamkeit und des Nachdenkens für die
Maschinen-Constructeure seyn. Obwohl die im Vorstehenden mitgetheilte
Beobachtung an Cochot's Maschine gemacht wurde, so
besitzen doch die unbeweglichen Theile derselben gewiß eine viel größere Festigkeit,
als zum Aushalten des Gegendruckes nothwendig ist, von dem wir die Ursachen
angegeben haben und der nur sehr aufmerksamen Beobachtern bemerkbare Erschütterungen
hervorbringt. Die Stabilität ist, wie gesagt, vollständig genügend.
Beschreibung der Abbildungen.
Fig. 8 vordere
Ansicht, Fig.
9 Seitenansicht der Sägemaschine; Fig. 10 Detail einer von
den Rollen, auf welchen sich der Wagen bewegt.
A gußeiserne Gerüstböcke, welche unten und oben durch
horizontale Querbalken und durch ein Andreaskreuz verbunden sind.
B gußeiserne Bocklager, in welchen sich die Kurbelwelle
umdreht; dieselben sind mittelst Schraubenbolzen an die Gerüstböcke befestigt.
C gekröpfte schmiedeeiserne Welle, welche zwei Kurbeln
bildet.
D, D die von der Locomobile getriebenen Riemscheiben,
welche auf der einen Verlängerung der Welle C angebracht
sind.
E ein auf die andere Verlängerung der Welle C befestigtes gußeisernes Schwungrad, dessen Schwungring
mit einem Segmente aus einem Stück gegossen ist, das als Gegengewicht dient.
F Sägegatter, welches für zwölf Sägeblätter eingerichtet
ist.
G parallele Sägeblätter, deren Abstand von einander man
durch an den beiden Enden zwischengelegte Holzstücke verändern kann.
H Druckschraube zum Feststellen der Sägeblätter zwischen
den Holzstücken.
I der obere und untere Riegel des Gatters, an die sich
Schließkeile anlegen, welche die Anspannung der Sägeblätter sichern.
J verticale schmiedeeiserne Stangen, welche am Querarme
des Gestelles befestigt sind und zur Geradführung des Gatters bei seiner vertical
auf- und niedergehenden Bewegung dienen; dieß wird durch Ringe bewirkt, die
an der Hinterseite der Gattersäulen angebracht sind.
K schmiedeeiserne Lenkstangen, welche mit ihrem großen
Kopfe die Kurbelzapfen (Warzen) der Welle C, mit ihrem
kleinen die Zapfen an beiden Seiten des unteren Gatterriegels I fassen.
L Langbäume von Winkeleisen, welche durch Ankerbolzen
mit einander verbunden sind und den Wagen bilden, auf welchem der zu sägende
Baumstamm herbeigezogen wird.
M Rollen mit viereckig ausgeschnittenem Halse, welche
auf jeder Seite unter den Langbäumen des Wagens angebracht sind, denen sie zum
Auflager und bei ihrem horizontalen Vorrücken zur Führung dienen. Die Wellen dieser
Rollen werden von gußeisernen Stühlchen getragen, welche mittelst Bolzen auf
hölzerne, in das Erdreich eingelegte Querschwellen befestigt sind.
N der zu sägende Baumstamm, welcher mittelst des Wagens
herbeigezogen wird.
O quer über die Langbäume des Wagens gelegte
Unterlagsschwellen (Tragschemel), welche den Baumstamm tragen.
P Hakenschrauben zum Befestigen der Unterlagsschwellen
O an die Langbäume L.
Q schmiedeeiserne Bolzen, welche mit Gewinde und
Flügelmutter an ihrem oberen Theile versehen sind und unten in die Unterlagsschwelle
reichen, in der sie durch Schließkeile festgehalten werden.
R schmiedeeiserne Schienen (Zwingen), welche mit den
Keilbolzen Q zur Befestigung des Baumstammes dienen; das
Anziehen geschieht mittelst der Flügelmuttern am oberen Theile der Bolzen Q.
S gezahnte Stangen, welche unter die Langbäume des
Wagens befestigt sind und das Vorrücken desselben bewirken.
T Getriebe, welche in die Zahnstangen S eingreifen und sich mit dem großen Sperrrade II
umdrehen, das mit ihnen auf derselben Welle (der Setzwelle) befestigt ist.
U Sperrrad, welches von der Kurbelwelle C mittelst der Excentricstange V und der Winkelhebel W, X in Bewegung gesetzt
wird.
Der Hebel W ist mit einer Coulisse versehen, welche eine
verschiedene Stellung
der Excentricstange V und eine Regulirung der
Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades U nach der Härte des
Holzes, das heißt des Vorrückens des Wagens gestattet.
Y Riemscheiben, welche an der Verlängerung der
Sperrradwelle (Setzwelle) angebracht sind und zum Zurücklassen des Wagens
dienen.