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.