Titel: Bernier und Arbey's Leisten-Schneidmaschine; beschrieben von Anton v. Gasteiger.
Fundstelle: Band 176, Jahrgang 1865, Nr. LV., S. 180
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LV. Bernier und Arbey's Leisten-Schneidmaschine; beschrieben von Anton v. Gasteiger. Aus den Mittheilungen des nieder-österreichischen Gewerbevereins, 1864 S. 33. Mit Abbildungen auf Tab. III. Bernier und Arbey's Leisten-Schneidmaschine. Die Leisten-Schneidmaschine von Bernier und Arbey, welche sich auf der letzten allgemeinen Londoner Industrie-Ausstellung auszeichnete, fabricirt aus rohen Holzstücken vollkommen fein vollendete Leisten, und zwar je zwei zugleich, nämlich einen rechten und einen linken, zwei Paar in einer Stunde. Das eigentliche Schneiden eines Paares nimmt nur sechs Minuten in Anspruch, während die übrige Zeit zum Einspannen und Herausnehmen des Holzes nöthig ist. Die Maschine ist sehr einfach, nicht groß und hat den gewiß wichtigen Vortheil, daß man nicht mehr als höchstens fünf (am passendsten gußeiserner) Modell-Leisten bedarf, um die verschiedensten Größen hervorzubringen, indem ein und dasselbe Modell nicht nur längere und kürzere, sondern auch schmälere oder breitere Leisten liefern kann, je nach Belieben des Arbeiters. Eine solche Maschine kostet 90 Pfd. St., nimmt nicht viel mehr Raum ein, als ein mittelgroßer Tisch und eine Pferdekraft ist hinreichend, um vier Maschinen zu treiben. Ich gebe zuerst in flüchtigen Zügen den Grundgedanken, um dann auf die Beschreibung der Maschine selbst überzugehen. Man stelle sich einen Tisch vor (A, B, C, D) (siehe Fig. 15 und 16), auf dem ein horizontaler viereckiger Rahmen (E, F, G, H) rückwärts um eine am Tische befestigte horizontale Achse J auf und ab beweglich ist, welcher Rahmen vorne eine der Achse parallele Welle K trägt. Diese Welle hat zwei Schlitze (bei k, k'), in denen je ein abgerundetes Hobeleisen mittelst rechtwinkelig dazu angebrachter Schrauben befestigt ist. Nun denke man sich auf dem Tische rechtwinkelig zur Richtung der Welle zwei Schuber; der eine, doppelt breitere (a, b, b', a'), trägt neben einander zwei Holzstücke B₁ und C₁, nach der Längenrichtung befestigt und etwas größer als ein Leisten; am schmalen Schuber c', d', d, c ist der Modell-Leisten A₁ befestigt. Denken wir uns zuerst die zwei Schuber an einander fest, gleichsam als Einen, die Spindel mit den Messern in der Richtung des Pfeiles (Fig. 15) rotirend und gleichzeitig die Schuber gegen die Messer sehr langsam zu bewegt, so werden letztere so lange vom Holze fortnehmen, bis die Spindel auf dem Muster-Leisten aufsteht. Die von den Schneiden bearbeiteten Flächen werden mit jener Fläche (richtiger gesagt jener Linie) correspondiren, welche die Spindel auf dem Muster-Leisten beschrieben hat. Die begonnenen Leisten werden gleich lang werden wie der Muster-Leisten. Denkt man sich die Muster-Leisten und ebenso die Holzblöcke während der geradlinigen Bewegung der Schuber auch noch um ihre Längenachse langsam rotirend, so werden die Messer nicht nur eine Längencurve ziehen, sie werden vielmehr ringsum die Holzblöcke beschneiden und zwar so tief, bis der Rahmen mit der Spindel auf dem Muster-Leisten aufruhend ein Tieferschnitzen verhindert. Ist der auf dem Muster-Leisten aufsitzende Punkt gleich weit vom Centrum der Spindel entfernt, wie es die Schneiden der Messer sind, so wird die Dicke der neuen Leisten gleich jener des Muster-Leistens seyn; wenn man die Messer mehr von der Spindel hervorstellt, so werden die neuen Leisten kleiner und zwar regelmäßig kleiner werden, ohne daß dieß jedoch auf ihre Länge Einfluß nehmen kann. Der Schnitt der Leisten hat das Ansehen wie ein weicher Stoff, von dem man einen Spagat, womit er dicht umwickelt gewesen, abgewunden hat, das heißt, es ziehen sich in schraubenartiger Windung kleine Erhöhungen herum. Will man selbst diese unbedeutende Rauhigkeit beseitigen, so braucht man bloß Vorsorge zu treffen, daß die geradlinige Bewegung der Leisten äußerst langsam sey. Die Schnelligkeit der Messer aber soll möglichst groß seyn und 1200 Umdrehungen per Minute zum allerwenigsten betragen. Damit nicht beide Holzblöcke nach der gleichen Seite wie der Modell-Leisten gekehrt (beide rechts oder beide links geschnitten) werden, bedarf es der einfachen Einrichtung, daß einer davon in verkehrter Richtung rotirt. Denkt man sich die Rotirung dadurch hergestellt, daß die Achsen der Holzstücke und jene des Modells mittelst gleich großer Zahnräder in Verbindung stehen, das Modell aber nicht mitten sich befindet, so wird das ihm zunächst liegende Holz in verkehrter, das entferntere in gleicher Richtung mit dem Modell sich umdrehen, während die Drehungsgeschwindigkeit aller dieselbe ist. Das scheinbar schwierige Problem, den linken Leisten genau proportional dem rechten zugleich zu schneiden, ist so mathematisch genau gelöst, ja der Mechanismus ist selbst einfacher als er seyn müßte, wenn man mit einem rechten Modell zwei rechte Leisten fabriciren wollte. Wie der Räder-Eingriff angeordnet und für willkürliche Veränderung der Geschwindigkeiten gesorgt sey, das mag füglich hier (beim bloßen Bilde des Princips) fortbleiben, um bei der Beschreibung der Maschine erklärt zu werden, zu der ich nun übergehe. Ich zerlege die Beschreibung nach den Hauptfunctionen der Mechanismen. I. Bewegung der Messer. An den zwei abgewendeten Ecken des länglichen Tisches A, B, C, D erhebt sich je ein Arm f und h als Träger des viereckigen Rahmens E, F, G, H, der circa halb so lang als der Tisch und auf obigen Armen drehbar auf und ab beweglich ist. Nahe ober der Mitte des Tisches vorne in Vorsprüngen des Rahmens gelagert, findet sich die Messerwelle K. Die rasch rotirende Bewegung wird der Messerwelle vom Motor unmittelbar mitgetheilt, indem ein Riemen über eine kleine Riemenscheibe M (Fig. 15 und 16) läuft. Es ragt jedoch auch das andere Spindel-Ende über dem Rahmen vor. Die zwei Messer (k und k') sind je 3 Zoll breite, oben abgerundete (convexe) Hobeleisen; die Schlitze der Spindel, in denen sie stecken, sind genau dort angebracht, wo die Drehungsachsen der zu Leisten bestimmten Holzklötze hintreffen. Wenn man von einem Messer die Schneide sieht, erblickt man vom anderen die Rückseite, das heißt, die Messer sind im Winkel von 180° zu einander gestellt und das geschah deßhalb, damit nie beide Messer zugleich schneiden und so die Maschine doppelt so großem Stoß aussetzen. An der Messerwelle oder daneben muß sich ober dem Modell-Leisten A ein dickerer oder dünnerer Ring feststellen lassen, und je nachdem man durch diesen der Spindel gestattet, sich weniger oder mehr dem Modell-Leisten zu nähern, werden die neuen Leisten schmäler und dünner, oder breiter und dicker werden. Wollte man dasselbe Resultat erreichen, ohne mittelst dickerer oder dünnerer Ringe die Spindel ferner oder näher dem Modell-Leisten zu stellen, so hätte man statt der kurzen Arbeit je einen Ring festzuschrauben, jedesmal zwei Messer vollkommen gleich zurück- oder vorzustellen. Damit nicht durch den rotirenden Ring das Modell unnöthig abgenützt werde, kann man füglich statt der Spindel einen anderen Theil des Rahmens auf dem Modell aufliegen lassen, wobei man noch den Vortheil hat, statt mehrerer verschiedener Ringe füglich nur einen, aber einen excentrischen Ring benützen zu können. Damit die Messer mit der erwünschten Schwere auf den Holzblöcken aufliegen, ist an einer Verlängerung einer Rahmenseite G, g verschiebbar ein Gewicht P angebracht. Auf daß die Messer nicht anfangs zu stark eingreifen und plötzlich außer Thätigkeit gebracht werden können, wird diese Verlängerung als Hebel benutzt und emporgehoben (vom Arbeiter). II. Geradlinige Bewegung der Leisten-Supporte. Unter dem Rahmen rechtwinkelig zur Richtung der Messerspindel sind am Tische zwei Supporte im Schwalbenschwanz verschiebbar angebracht, der eine breite a, b, b', a' ist bestimmt, die Holzblöcke B₁ und C₁ zu tragen, der andere schmale nimmt den Modell-Leisten A₁ auf. Unter jeden Support, parallellaufend mit den Schwalbenschwanzflächen, ist je eine Führungsschraube gelagert. Die Gewindsteigung beträgt nahe 1'''. Wir müssen beide Führungsschrauben abgesondert besprechen, und betrachten zuerst die des schmalen Supports N, dann jene des breiten O. 1) Die unter dem schmalen Modell-Leisten-Support liegende Führungsschraube N hat nur von ihrer Mitte bis zum vorderen Ende ein sanft steigendes Gewinde, nach rückwärts ist die Spindel cylindrisch und mit einer tiefen Nuth durch ihre ganze Länge versehen. Mitten am Support erstreckt sich rechtwinkelig nach unten ein Eisenarm, in dem die Mutter der Führungsschraube liegt. Da, wo rückwärts der Support endet, ragt ebenfalls ein Arm rechtwinkelig hinab und läuft gabelförmig ober der Führungsschraubenspindel aus.Vergleiche Fig. 18, wobei bloß. Z fortzudenken ist und die Buchstaben nicht beachtet werden sollen. In dieser Gabel steckt lose ein Sperrrad N' (Fig. 17); es hat eine tiefe Nuth um die Nabe herum, welche Nuth vom gabelförmigen Ende umfaßt wird. In die Nuth der Führungsschraubenspindel ragt von der Nabe ein Stift hinein. Ich brauche nicht zu erwähnen, daß, wenn ich das Sperrrad umdrehe, dieses die Führungsschraube mit sich nimmt, daß somit der Support sich bewegt, während das Sperrrad am hinteren Ende der Führungsschraube gleitet und somit eine vom Support ausgehende, das Sperrrad drehende Bewegung, zugleich eine geradlinige Bewegung dem Support ertheilt. 2) Die andere zunächst der Mitte des Tisches unter dem breiten Support befindliche Führungsschraube O (Fig. 18) ragt über den Tisch rückwärts hinaus und hat von vorne bis zur Mitte das Gewinde, von dort bis zum rückwärtigen Lager aber eine tiefe Nuth. Der Support, den sie zu bewegen hat, entsendet nach unten rechtwinkelig eine Fortsetzung b'', in welcher die Schraubenmutter liegt. Eine ähnliche Fortsetzung reicht rückwärts zur Führungsschraube hinab (b'), und faßt gabelförmig die tiefe Nuth der starken Nabe eines Zahnrades Q, diesem Rade das Lager bietend. Die Gabel ist in eine tiefe Nuth der Nabe deßhalb eingepaßt, damit letztere sich nicht aus- und einbewegen, sondern bloß umdrehen kann. Durch den Mittelpunkt der Nabe geht der gewindlose Theil der Führungsschraube, d.h. der mit der Nuth versehene Theil. In die Nuth ragt ein Stift (der fest ist an der Nabe). Dieser Führungsschraube wird nicht wie der ersterwähnten vom Support aus die Bewegung ertheilt, sondern sie erhält von ihrem hinteren Ende aus die Rotation, sie bewegt geradlinig den Support und macht zugleich ihr Zahnrad mit umlaufen, während letzteres der Spindel entlang gleitet. Wie der letztbeschriebene Leisten-Support seine Bewegung erhalte und dem anderen mittheile, kann hier noch nicht erklärt werden; ich muß mir vorher einen Gedankensprung erlauben, und bespreche jetzt die III. Achsendrehung der Leisten. Von dem hinteren Ende des breiten Supports ragen rechtwinkelig zwei Träger v und w empor; sie bilden oben die Lager für zwei gleich große in einander eingreifende Zahnräder Z, Y. Das gerade ober dem an der Führungsschraube O angebrachten Rade Q und mit diesem in Eingriff befindliche Zahnrad Z ist doppelt so breit als das andere. Die nach vorn gekehrten Radachsen haben bedeutend lange Lager, in welchen sie sich durchaus nicht rückschieben lassen. Die Vorder-Enden der zwei Spindeln denke man sich als Träger je eines Holzblockes, dessen Längenrichtung mit der des Supports gleichlauft. Wie der Holzblock befestigt ist, wird später erklärt werden. Mit dem dicken Rade Z in Eingriff ist auf der anderen Seite ein drittes Zahnrad X, auf gleiche Weise oben auf dem schmalen Support in u gelagert. Die Achsen dieser drei Räder liegen in einer horizontalen Linie (Fig. 17). Der Modell-Leisten A₁ ist auf der Spindel des betreffenden Rades X gerade so fest gemacht, wie die Holzblöcke auf ihren Spindeln; rotiren die Räder, so nehmen sie die Leisten mit sich um. Ruft man sich das früher Erklärte in's Gedächtniß, so weiß man, daß die Umdrehung der Führungsschraube des breiten Supports nicht nur diesen schiebt, sondern auch das darangleitende Zahnrad rotiren macht. Dieses aber, mit dem mittleren der drei oberhalb befindlichen Räder im Eingriff, theilt die rotirende Bewegung dem letzteren und dem daran befestigten Leisten mit. Der mittlere Leisten, oder richtiger gesagt, Holzblock, rotirt nach einer Richtung, welche derjenigen entgegengesetzt ist, in der der andere Holzblock und der Modell-Leisten sich umdrehen (Fig. 17). Man hat bemerkt, daß das Zahnrad, welches ober dem an der Führungsspindel gleitenden Rad sich befindet, doppelt so dick ist als die anderen, das ist deßhalb, damit nicht an der nämlichen Stelle, wo die Räder links und rechts in selbes eingreifen, auch das Führungsspindel-Rad Q in Eingriff kommen muß und die Zähne doppelt abgenutzt werden, sondern der unten abgenutzte Zahnkranz oben geschont bleibt und umgekehrt. IV. Die Uebertragung der Bewegung von den Messern auf die Leisten, das heißt zu deren Rotation und Geradführung. Es wurde schon bei I. (Bewegung der Messer) gesagt, daß beide Enden der Messerspindel über dem Rahmen vorragen. Am einen Ende ist, wie man weiß, die kleine Rolle M, welche vom Motor mittelst des Riemens die Messerbewegung herstellt. Der Riemen darf nicht kurz, der Motor muß so angebracht seyn, daß die Rahmenbewegung dem Riemen nicht nachtheilig werden kann. Neben M ist die lose Rolle M' zum Abstellen der Bewegung, wenn man auf sie den Riemen hinausschiebt. Zwei solche Rollen sind auch am anderen Ende S und S', von diesen ist aber nur eine S an der Messerspindel fest, die äußerste S' muß frei drehbar seyn. Ein endloser Riemen R theilt verlangsamte Bewegung einer größeren Riemenscheibe R' mit, die sich rückwärts am Tische nahe bei einem der Drehpunkte des Rahmens befindet (nahe diesem Drehpunkte deßhalb, damit bei verschiedener Stellung des Rahmens der Riemen nicht zu ungleiche schädliche Spannung erleide). Auch neben diesem Rade befindet sich außenbei eine Leerscheibe R''. Der Zweck der Leerscheibe ist, den Riemen durch Schieben an einer am Rahmen angebrachten Ausrückstange t auf die losen Rollen übertragen zu können. Die innere Rolle trägt ein Getriebe W (2 Zoll), das in ein darunter angebrachtes Zahnrad V eingreift (16 Zoll). Die Spindel L, an der dieses Zahnrad festsitzt, läuft parallel der Messerspindel (der Rückseite des Tisches) entlang. Sie trägt ein conisches Getriebe T (4 Zoll), welches mit einem, auf der (in Mitte des Tisches befindlichen) Führungsschraubenspindel O festsitzenden conischen Rad U (20 Zoll) im Eingriff steht. Man weiß nun aus dem Gesagten, wie die Messerspindel an die Support-Schraube, diese an den Leisten die verlangsamte rotirende Bewegung überträgt und zugleich den breiten Support geradlinig schiebt; man kennt auch die Geschwindigkeits-Verhältnisse. V. Die Uebertragung der Bewegung vom breiten Support auf den schmalen. Das mittlere der drei in horizontaler Linie neben einander befindlichen Zahnräder trägt, diametral angebracht, einen Schuber l (Fig. 17), welcher nach rückwärts einen Kurbelzapfen hat. Der Schuber ist geschlitzt, so daß man den Kurbelzapfen dem Centrum des Rades näher oder ferner rücken und den Schuber dann mittelst der seinen Schlitz durchlaufenden Schrauben am beliebigen Platze feststellen kann. Am Kurbelzapfen befindet sich eine Verbindungsstange m, die sich hinab zu dem am schmalen Support befindlichen Sperrrad N' erstreckt, wo sie in einem Sperrhaken endet. Ist die Kurbel so gestellt, daß bei einmaliger Umdrehung der Scheibe des breiten Supports, während dieser z.B. um eine Linie vorrückt, in Folge des Spieles der Klinke des Sperrrades auch der schmale Support um eine Linie vorwärts geschraubt wird, so werden die neuen Leisten gleich lang wie das Modell werden. Wie man den Kurbelzapfen dem Centrum des Rades nähert, wird der Sperrhaken weniger schieben, die Führungsschraube des schmalen Supports weniger sich umdrehen, dieser langsamer sich bewegen, folglich werden die neuen Leisten kürzer werden und umgekehrt bei Verlängerung des Schuber-Hebels. VI. Befestigungsart der Leisten resp. Holzblöcke. Es ist gesagt worden, daß von jedem der drei Zahnräder eine Spindel gegen die Vorderseite des Tisches zu aus den Lagern hervorragt. Jede Spindel ist mit dem bei Drehbänken gebräuchlichen Dreizack versehen, mit welchem sie rückwärts das Holz faßt. Vorne steckt dieses auch wieder in einem Dreizack, welcher in einem eigenthümlichen Reitstock sich befindet. An den betreffenden Stellen haben die Supporte ihrer Länge nach unter jedem Reitstock einen Schlitz r, s, t' zur Aufnahme der Zapfen der Reitstöcke, deren Zahl natürlich drei ist. Sie sind einander alle gleich, und werden an den Schlitzen richtig gestellt und dann mittelst Schrauben fest auf die Supporte geklemmt. Jeder Reitstock trägt gegen die Spindel gekehrt und gleich hoch vom Support wie die Spindeldreizacke auch einen drehbaren Dreizack; hinter diesem hat er eine Schraube, mit der man den Dreizack fest gegen das Holz hinpreßt, worauf man sie mittelst Gegenmutter unverrückbar stellt. Wenn nun der Leisten rotirt, so nimmt er auch den Dreizack des Reitstockes mit sich; das Modell ist eben so eingespannt wie die Hölzer. Daß die Muttern der Support-Führungsschrauben aus diesen ausrückbar seyn sollen, damit man die Supporte, nachdem sie ihren Gang vollendet haben, stets rasch zurückschieben kann, versteht sich von selbst. Die Methode, wie man dieß bewerkstelligt, ist bekannt. Es ist klar, daß der den Supporten mögliche Gang wohl größer seyn soll als die Leistenlänge, da auch die Holzblöcke wegen Vollendung der Fersen und Fußspitzen etwas länger seyn müssen. So wie die Leisten die Maschine verlassen, sind sie so fein, daß sie, nachdem Ferse und Spitze von dem noch anhängenden Holz befreit sind, lediglich des Abreibens mit Glaspapier bedürfen, um glänzend glatt zu erscheinen. Außer Leisten lassen sich mit dieser Maschine Holzschuhe, Hämmer, Beilstiele, Hefte, Radspeichen und dergleichen vorzüglich verfertigen. Eine größere Maschine desselben Meisters ist einfach dadurch zur Fabrication von zwei Paar Leisten auf einmal eingerichtet, daß sie breiter gebaut ist und statt drei fünf Zahnräder horizontal neben einander, und natürlich auch fünf Reitstöcke und vier Messer hat. Sie kostet 125 Pfd. Sterl. Sehr große Aehnlichkeit hat die englische, weit mehr noch aber die russische Speichen-Fräsmaschine, welch' letztere bei herrlicher Construction je 10 Exemplare zugleich fertig macht.

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