Titel: Schmidt, über die Anwendung der Maschinen zur Bearbeitung des Holzes.
Autor: Schmidt, Robert
Fundstelle: 1861, Band 160, Nr. XXVIII. (S. 93–101)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj160/ar160028

XXVIII. Ueber die Anwendung der Maschinen zur Bearbeitung des Holzes; von Dr. Robert Schmidt, Civilingenieur in Berlin.

Nachdem man in Amerika, dem Lande in welchem die Menschenkraft noch immer im höchsten Preise steht, damit begonnen hat, zur Formveränderung des Holzes Maschinen zur Anwendung zu bringen, nachdem auch England und Frankreich dem Beispiele dieses Industrievolkes gefolgt ist, und dieß auf den letzt daselbst stattgefundenen Industrie-Ausstellungen allen Völkern zur Anschauung gebracht, hat man in den letzteren Jahren auch in Deutschland damit angefangen, diesen Maschinen eine größere Aufmerksamkeit zu schenken. – Wenn überhaupt die Anwendung von Arbeitsmaschinen für den Culturzustand der Völker als zweckmäßig erachtet wird, so möchte sich solche für die Bearbeitung des Holzes umsomehr rechtfertigen, als einerseits dieselbe mittelst Maschinen in den meisten Fällen vollkommener als durch Handarbeitung von statten geht, andererseits aber das Holz noch immer das Material bildet, dessen man sich in sehr ausgedehnter Weise zur Befriedigung der menschlichen Bedürfnisse bedient.

Die Mehrzahl der in Rede stehenden Maschinen ist nun zwar durch deutsche Journale mehr oder weniger speciell bekannt geworden, namentlich hat Hr. L. Duske in Berlin das Verdienst, eine größere Anzahl der Maschinen in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, Jahrgang 1857, beschrieben zu haben, die sich seiner Zeit auf der Londoner und Pariser Ausstellung befanden; bei dem Umstande indeß, daß in Zeitschriften auch viele Gegenstände mit aufgenommen werden, welche weniger Werth für Praxis denn als Idee haben, möchte es vielen Industriellen |94| nicht uninteressant seyn, zu erfahren, in welcher Anzahl diese Maschinen bereits in Deutschland Eingang gefunden, wie sie sich daselbst bewährt haben, und wie namentlich das Arrangement in geschäftlicher Beziehung bei Anwendung dieser Maschinen daselbst getroffen worden. Wenn wir uns auch nicht in der Lage sehen, hier derartige Berichte über Deutschland geben zu können, so glauben wir jedoch nicht mit Unrecht annehmen zu können, daß Berlin von dem Industriezustand Deutschlands ein gutes Bild zu liefern im Stande ist, welches wir hier, mit Bezug auf die erwähnten Punkte, vorzuführen beabsichtigen. Ehe wir indeß darauf eingehen, scheint es uns zweckmäßig, alle bis jetzt bekannt gewordenen Holzarbeitungsmaschinen dem allgemeinen Zweck und dem Princip nach vorzuführen, umsomehr, da durch dieses Journal nur wenige dieser Maschinen bekannt geworden sind, und außerdem die Anwendung derselben in den verschiedenen Gewerben sich darnach leichter betrachten lassen wird.

Die verschiedenen, bis jetzt zur Anwendung gekommenen Maschinen zur Bearbeitung des Holzes sind:

1. Säge-Maschinen.

Wir verstehen darunter hier nicht die größeren Sägevorrichtungen, welche den Zweck haben, aus Baumstämmen Breter und Bohlen zu schneiden, die sogenannten Sägemühlen, auch nicht die Furnürsägen, sondern die mechanischen Sägevorrichtungen, durch welche entweder Bohlen und Breter ihre weitere Bearbeitung erhalten, oder durch welche feine Hölzer, ihrer späteren Kunstform gemäß, getheilt werden. Dahin gehören aber: die Kreissäge, die Bandsäge, die Decoupirsäge und die Nuthkreissäge. – Die Kreissäge besteht aus einer horizontal schnell umlaufenden Welle, auf welcher eine kreisrunde Scheibe, die an der Peripherie mit Sägezähnen versehen ist, befestigt ist, und einem Tische, aus dessen Oberfläche die Scheibe tritt, und der mit Vorrichtungen versehen ist, das zu schneidende Holz sicher zu führen. – Die Bandsäge (beschrieben in diesem Journal Bd. CXXXVII S. 250 und Bd. CLIII S. 90) besteht aus zwei gleichen, in verticaler Ebene umlaufenden Scheiben, über die ein Sägeblatt ohne Ende gespannt ist, und aus einem Tisch, auf welchem das zu schneidende Holz der Säge entgegengeführt wird. Im Allgemeinen werden diese Sägen dazu gebraucht, um Flächen von mäßiger Krümmung zu schneiden. – Die Decoupirsäge enthält ein schmales, nicht über einen Fuß langes Sägeblatt, das einerseits durch eine Wippfeder unausgesetzt in Spannung erhalten wird, andererseits durch einen Krummzapfen in verticaler Richtung umherbewegt werden kann; außerdem enthält dieselbe |95| einen Tisch, auf dem das zu schneidende Holz geführt wird. Das Sägeblatt kann leicht ausgespannt und daher diese Säge zum Ausschneiden von Oeffnungen benutzt werden, die Kunstform haben, sowie man auch mittelst derselben äußere Begrenzungsflächen, die namentlich kurz gebogen sind und nicht durch die Bandsäge hergestellt werden können, bequem schneiden kann. – Die Nuthkreissäge ist dadurch zum Schneiden (Fräsen) von Ruthen geschickt gemacht, daß die kreisrunde Sägescheibe nicht normal, sondern schief auf der Achse der dieselbe umdrehenden Welle steht, und beiläufig darauf verstellbar ist. Beschrieben findet sich diese Vorrichtung in diesem Journal Bd. CXLII S. 184.

2. Holzbiege-Maschinen.

Um solche überhaupt in der Technik mit Nutzen zur Anwendung bringen zu können, muß das zu biegende Holz zunächst einem Dampfbade ausgesetzt werden. Die Maschinen haben im Allgemeinen die Einrichtung, daß eine horizontale Welle mit einer Scheibe versehen ist, welche die innere Form des zu biegenden Holzes hat; an diese Scheibe kann das Holz durch Klammern befestigt und die Welle mit derselben in Umdrehung gesetzt werden, wobei das Holz gleichzeitig gegen die Scheibe gedrückt und auf dieselbe aufgewickelt wird. Vor dem Ablösen des Holzes von der Maschine ist dasselbe zu trocknen. Maschinen der erwähnten Construction finden sich beschrieben in diesem Journal Bd. CXLVII S. 17 und Bd. CXLIX S. 321.

3. Hobel-Maschinen.

Bei den, mit gutem Erfolg im Betriebe befindlichen Holzhobelmaschinen unterscheidet man Schrubbhobelmaschinen und Schlichthobelmaschinen. Beide Arten stimmen in ihrer Construction darin überein, daß sie einen horizontalen und bewegbaren Arbeitstisch enthalten, auf dem das zu hobelnde Holz befestigt wird. Das schneidende Werkzeug bei der Schrubbhobelmaschine besteht aus zwei krumm geformten Sticheln, die an den Enden eines horizontalen Arms befestigt sind, während derselbe mit einer verticalen und verstellbaren Welle verbunden ist, die – während das zu hobelnde Holz den Sticheln entgegengeführt wird – in schnelle Umdrehung gesetzt wird. Bei der Schlichthobelmaschine bewegt sich über dem zu hobelnden Holze eine horizontale Welle, welche in verticaler Richtung verstellbar und mit Messern versehen ist, deren Schneiden die Form von Schlichthobeleisen haben und parallel der Achse der Welle sind. Außerdem hat man auch noch Hobelmaschinen mit feststehenden Hobeleisen, über welche das Holz schnell hin- und herbewegt wird, construirt, welche sich |96| aber nicht bewährt haben. Endlich ist neuerlich von dem Civilingenieur Hrn. Jeep eine neue Anordnung derartiger Maschinen erdacht und in diesem Journal Bd. CLV S. 254 beschrieben worden, welche aber, den daselbst gegebenen Zeichnungen zufolge, bis jetzt mehr eine gute Idee denn eine zu empfehlende Construction seyn möchte.

4. Fräse-Maschinen.

Jede Fräsemaschine besteht im Allgemeinen aus einer Welle, die mit einem Körper, der Fräse, verbunden ist, die das schneidende Werkzeug entweder enthält oder selbst bildet; gegen dasselbe wird, während die Welle sich schnell umdreht, das zu fräsende Holz entweder von der Maschine oder mit der Hand auf einem Tisch geführt, wodurch dasselbe die Form annimmt, welche die schneidenden Punkte jenes Werkzeugs bei der Umdrehung durchlaufen. Je nachdem die zu fräsende Form in gerader oder krummer Flucht fortschreitet, lassen sich die Fräsemaschinen in solche für gerade und krumme Arbeit unterscheiden. Bei den ersteren wird es immer gestattet seyn, das Holz von der Maschine selbst der Fräse entgegenführen zu lassen, wogegen bei der zweiten Art von Maschinen dasselbe durch den Arbeiter geschieht. Die Lage der Welle, welche die Fräse enthält, ist bei dieser Maschine ebenfalls von der Form der zu fräsenden Hölzer abhängig, und werden wir darauf später zurückkommen.

5. Bohr-Maschinen.

Die Wichtigkeit der Holzbohrmaschinen gründet sich darauf, daß einerseits, da der Bohrer schneller als mit Hand in Umdrehung gesetzt werden kann, die Arbeit schneller, andererseits die gerade Richtung des Loches sicherer gehalten werden kann. Eine Bohrmaschine hat gewöhnlich die Einrichtung, daß eine Welle, in deren eines Ende der Bohrer befestigt, die sogenannte Bohrspindel, durch Maschinenkraft in schnelle Umdrehung gesetzt, während sie dabei gleichzeitig in der Richtung ihre Achse verschoben werden kann, und dabei das Holz auf einem Tische sich befindet. Oft ist außerhalb der Welle noch ein Anhalter angebracht, welcher den möglichen Weg der Bohrspindel in der Richtung der Achse begrenzt, und dadurch die Tiefe des zu bohrenden Lochs bestimmt. Die Bohrer, deren man sich für Bohrmaschinen bedient, sind theils Löffelbohrer, theils schraubenförmig gewundene Bohrer, theils Centrumbohrer; die beiden letzten Arten werden oft an ihrem schneidenden Ende mit Schraubengewinden versehen, wodurch sich der Vorschub des Bohrers dann selbst bestimmt.

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6. Stemm-Maschinen.

Die bis jetzt construirten Stemmmaschinen bestehen aus einem, meist horizontalen Arbeitstisch, auf dem das zu stemmende Holz befestigt, und welche nach zwei, auf einander rechtwinkelig stehenden Richtungen hin bewegt werden kann. Die im Gebrauche befindlichen Stemmeisen haben Eform, so daß durch diese die Breite der damit zu stemmenden Löcher bestimmt ist. Da wo ein rechteckig geformtes Loch gestemmt werden soll, wird zunächst ein Loch, von dem Durchmesser der gleich der Breite des herzustellenden Loches ist, gebohrt, und dieses von zwei Seiten aus nach vorgezeichneter Form ausgestemmt. Das Stemmeisen wird dabei von einem prismatischen Körper getragen, der durch die Maschine mittelst Krummzapfen eine hin und hergehende Bewegung empfängt, außerdem aber noch in der Richtung seiner Achse verstellt werden kann, so daß dadurch die Tiefe des zu stemmenden Loches bestimmt werden kann. Beim Stemmen wird der Arbeitstisch mit dem darauf befindlichen Holze in der Richtung der Langseite des Loches von dem Arbeiter bewegt.22)

7. Zapfen- und Nuthfräsmaschinen.

Auch die Zapfen, welche später in gestemmten Löchern ihren Platz finden, oder vielmehr die Ruthen, welche solche Zapfen bilden, lassen sich mittelst Maschinen herstellen; für gerade Zapfen ist die Anordnung solcher Maschinen folgende: Auf einem horizontalen Arbeitstisch, der wiederum nach zwei, auf einander rechtwinkelig stehenden Richtungen hin bewegbar ist, ist das zu bearbeitende Holz befestigt. Eine in passender Entfernung von dem letzteren befindliche horizontale Welle ist mit so viel Fräsemessern versehen als Ruthen zu fräsen sind, während die Zwischenräume, welche die ersteren bilden, durch Ringe ausgefüllt sind, die den Zapfenstärken entsprechen. Die erwähnte Welle wird einerseits in schnelle Umdrehung gesetzt, außerdem aber in verticaler Richtung beim Fräsen von oben nach unten langsam bewegt, wobei sie, wenn zuvor das Holz in passende Lage zu den Messern gebracht war, die Ruthen fräst. – In Amerika hat man auch zur Herstellung von schwalbenschwanzförmigen Zapfen oder Ruthen Maschinen in Anwendung gebracht, und ist eine solche in diesem Journal Bd. CLVII S. 13 ihrer Construction nach mitgetheilt worden.

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8. Dreh-Maschinen.

Wir verstehen darunter hier diejenigen Vorrichtungen, welche an Holzdrehbänken sich anbringen lassen und den Zweck haben, Gegenstände von ganz gleicher Form möglichst schnell herzustellen, wobei die Form der Körper übrigens nicht bloß rund sondern beliebig seyn kann. Unseres Wissens haben derartige Vorrichtungen in Deutschland noch keine Anwendung gefunden, sind dagegen in Amerika und England schon seit längerer Zeit im Gebrauch. Wir haben dieselben hier nur der Vollständigkeit halber erwähnen wollen, und verweisen Interessenten auf Bd. CLIII S. 326 dieses Journals, woselbst sich die Construction einiger solcher Vorrichtungen erörtert findet.

Nachdem wir dem Leser die Maschinen vorgeführt haben, welche bisher überhaupt in den Gewerben, die sich mit der Bearbeitung des Holzes beschäftigen, zur Anwendung gekommen sind, wollen wir jetzt die Anwendung derselben in den besonderen Gewerben besprechen, wobei wir, wie schon erwähnt, nicht Deutschland, sondern ausschließlich die Stadt Berlin im Auge behalten werden.

A. Anwendung der Holzbearbeitungsmaschinen für die Zwecke der Bau- und Möbeltischler.

In Berlin wird in neuester Zeit vielfältig Gelegenheit geboten, Dampfkraft in beliebiger Quantität zu erhalten, und zahlt man durchschnittlich für die Benutzung einer Pferdestärke per Tag 25 Sgr. Wie viele andere Gewerbetreibende, so haben auch mehrere Tischlermeister dieses Verhältniß benutzt, um Anstalten ins Leben zu rufen, welche für ihre Gewerbsgenossen diejenigen Arbeiten herstellen, welche in neuester Zeit für Bau- und Möbelarbeiten ausschließlich durch Maschinen hergestellt werden, und die den Namen Fräse-Anstalten erhalten haben. Eine vollständig eingerichtete Fräseanstalt, deren überhaupt hier 5 bis 6 existiren möchten, besitzt an Maschinen: eine Kreissäge, eine Bandsäge, eine Decoupirsäge, eine Bohrmaschine, und mehrere Fräsemaschinen für krumme Arbeit.

Die Kreissäge wird in solcher Anstalt für alle geraden Arbeiten, besonders zum Herstellen von Hölzern benutzt, deren Schnittflächen parallel sind. Mit der Bandsäge werden alle Hölzer geschnitten, deren äußere Begrenzungen nicht zu scharf gekrümmt sind, und mit der Decoupirsäge solche, welche entweder äußerlich stark gekrümmt sind oder Krümmungen in Lochform erhalten sollen; im letztern Fall wird in dem betreffenden Holze zunächst ein Loch gebohrt, wozu die Bohrmaschine verwandt wird. Die Bohrmaschine dient übrigens auch solchen Zwecken, wo es sich darum |99| handelt, eine große Anzahl Löcher möglichst billig herzustellen. Eine große Wichtigkeit in diesen Anstalten haben die eigentlichen Fräsemaschinen, von denen hier zwei Arten in Anwendung sind. Bei der einen läuft die Fräsewelle in verticaler Lage, die Fräse sieht aus einem horizontalen Tisch hervor, auf welchem das Arbeitsstück aus freier Hand geleitet wird; bei der andern ist die Fräsewelle horizontal gelagert, und als Leitung für das Arbeitsstück dient ein verstellbarer Punkt. Wie ersichtlich, kann die erste Art nur dazu dienen, Kunstformen an Flächen zu fräsen, welche einfach gekrümmt sind, wogegen die zweite Art sich auch für doppelt gekrümmte Flächen anwenden läßt. Die eigentlichen Fräsen der erwähnten Maschinen sind aus einem Stück Stahl gebildet, welches zunächst die entsprechende Umdrehungsform, und dann Ausfeilungen erhält, welche mit der ersteren die Schnittlinien bilden.

Zu den eben erwähnten Arbeiten ist auch noch die Herstellung der sogenannten Goldleisten zu rechnen, für die sich in Berlin auch besondere Fabriken gebildet haben. Was die eigentliche Holzbearbeitung an sich betrifft, so findet man in solchen Fabriken Kreissägen und Fräsemaschinen für gerade Arbeit. Die Kreissägen haben hier aber meist die Einrichtung, daß der Arbeitstisch gegen die Säge verstellbar ist, wodurch es möglich wird, die Schnittfläche der aus Bretern zu bildenden Leisten auf der einen Seite unter bestimmtem, der späteren Kunstform entsprechenden Winkel herzustellen, wodurch an Holz gespart wird. – Die Wellen der hier im Betriebe befindlichen Fräsemaschinen sind horizontal gelagert; die eigentliche Fräse besteht aus mehreren façonirten Messern, die durch einen gußeisernen Körper mit der Welle verbunden sind, und die Führung des Holzes wird durch die Maschine selbst bewirkt.

B. Anwendung der Holzbearbeitungsmaschinen für die Zwecke des Zimmermanns.

In Berlin befinden sich gegenwärtig vier Zimmermeister, welche mittelst der Kraft besonders dazu aufgestellter Dampfmaschinen und den nöthigen Arbeitsmaschinen die Bearbeitung der Hölzer verrichten lassen, die im Bauwesen vorkommen. Die Hölzer selbst, von denen hier die Rede ist, sind die Fußbodendielen, die Balken und Träger, sofern dieselben gehobelt werden, die Schauerleisten, die Treppengeländer und die Dachsparren; dieselben werden theils für den eigenen Bedarf, theils auch auf Bestellung für Andere bearbeitet.

Die Fußbodendielen werden auf der später zu Tage tretenden Seite zunächst mit der Schlichthobelmaschine gehobelt; dann mittelst einer eigens |100| dazu construirten Kreissäge, deren Arbeitstisch auf Rollen beweglich ist und durch die Hand des Arbeiters vorwärts geschoben wird, gesäumt; endlich durch eine Fräsmaschine mit Federn und Ruthen versehen. Die Fräswelle dieser Maschine ist vertical gelagert, die Fräse durch passend geformte Messer gebildet, die an einem an der Welle befindlichen Körper befestigt sind; der Arbeitstisch ist wieder auf Rollen gelagert, so daß derselbe entweder durch Hand oder durch die Maschine während des Fräsens leicht bewegt werden kann. – Balken und Träger, welche später zu Tage treten sollen, werden ebenfalls mittelst der Schlichthobelmaschine bearbeitet. – Schauerleisten und Treppengeländer werden zunächst mit der Kreissäge entsprechend zugeschnitten und dann auf einer Fräsemaschine, welche derjenigen für die Goldleistenfabrication ganz ähnlich ist, gefräst, was bei den Treppengeländern von zwei Seiten aus stattfindet.

C. Anwendung der Holzbearbeitungsmaschinen für die Zwecke des Wagenbauers.

Nach Art der Bahn, auf welcher die Wagen nach ihrer Herstellung bewegt werden sollen, lassen sich gewöhnliche Wagen und Eisenbahnwagen unterscheiden. In constructiver Beziehung unterscheiden sich diese Wagenarten besonders dadurch, daß die letzteren bedeutend größer als die ersteren und deßhalb die einfache Kastenform haben, wogegen bei den gewöhnlichen Wagen, namentlich den Luxuswagen, die gebogene Form vorherrschend ist.

Beginnen wir mit den gewöhnlichen Wagen, welche theils von Stellmachern, theils (besonders Luxuswagen) in größeren Wagenfabriken hergestellt werden, und fragen wir, ob dabei Maschinen der oben erwähnten Art zur Anwendung kommen, so müssen wir dies mit: nein! beantworten. Alles was uns in Berlin als Hierhergehöriges bekannt wurde, beschränkt sich auf das Biegen der Radreifen zu den Wagen für landwirtschaftliche Zwecke in der Maschinenfabrik von Eckert, und wollen wir das dabei stattfindende Verfahren des Interesses halber mittheilen: Die richtig zugeschnittenen, harten Hölzer werden 1/2 Stunde lang in ein Dampfbad, einen hohlen eisernen Cylinder, in den Dampf vom Dampfmaschinenkessel ein- und ausströmt, gebracht; dann um eiserne Scheiben (Riemscheiben) mit Hand gebogen und durch Schraubzwingen daran befestigt; in diesem Zustande aber circa drei Stunden lang in einen Trockenofen gebracht, wonach die Radreifen von der Scheibe entfernt werden können und zu verwenden sind.

Ganz anders stehen die Verhältnisse in Bezug auf die sogenannten Eisenbahnwagen, für welche gegenwärtig in Berlin zwar nur eine Fabrik, die früher Pflug'sche, besteht, in der man aber die meisten der vorerwähnten |101| Maschinen, und zwar in großer Zahl, in Thätigkeit findet. Dem Techniker wird es leicht seyn, zu überblicken, wo und wie sich die verschiedenen Sägevorrichtungen, die Schlichthobelmaschinen, die Fräsemaschinen und die Bohrmaschinen bei der Herstellung von Eisenbahnwagen mit Vortheil in Anwendung bringen lassen; außerdem sieht man in genannter Fabrik aber auch Schrubbhobelmaschinen, sowie eine Stemm- und Zapfenfräsmaschine im Betrieb. Die Schrubbhobelmaschinen werden dazu angewandt, um die Hölzer, welche das Gerippe eines Eisenbahnwagens bilden, zu ebnen; meistens werden von diesen gleichzeitig mehrere, die gleiche Dimensionen erhalten sollen, auf den Hobeltisch gespannt und bearbeitet. Zur späteren Verbindung dieser Hölzer, die durch Zapfen hervorgebracht wird, wird auch für dieselben die Stemm – sowie die Zapfenfräsmaschine in Anwendung gebracht, wobei noch zu bemerken ist, daß die dort arbeitende Stemmmaschine die Einrichtung hat, daß sie gleichzeitig zwei bis drei Löcher stemmen kann.

Indem ich mit vorbehalte, über die speciellere Construction der hier besprochenen Maschinen seiner Zeit eine vollständigere Abhandlung zu liefern, bemerke ich zugleich, daß durch mein „Bureau für die mechanischen Gewerbe“ Zeichnungen dieser sowie aller anderen Maschinen bezogen werden können.

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Die im polytechn. Journal Bd. CXXIII S. 81 beschriebene Stemmmaschine für Tischler, nach dem System von Furneß in Liverpool, welches sich auf der Londoner Industrieausstellung befand, ist dem Verfasser in Berlin in der Praxis nicht bekannt geworden, sondern ausschließlich diejenige, welche er erwähnt hat.

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