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Holzzerspanungsmaschine mit rotierender Messerscheibe
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der vorgenannten Mängel die
Arbeitsweise der Holzzerspanungsmaschinen der eingangs genannten Art zu verbessern. Gemäss der
Erfindung geschieht dies dadurch, dass Rückwand und Vorderwand der Messerscheibe mit einem zylindrischen Mantel und den Stegen zu einer einstückigen Hohlscheibeneinheit verbunden sind, wobei je zwei Stege einen Spänekanal begrenzen, der durch Öffnungen im Mantel nach aussen geführt ist.
Auf diese Weise wird durch die Starrheit der Scheibe und ihren schwingungsarmen Lauf eine
Verbesserung der Spanqualität, d. h. eine gleichmässige Spandicke, eine geringere Beschädigung der
Späne, eine verbesserte Späneableitung und eine Erhöhung des Ausstosses erreicht, denn infolge des schwingungsarmen Laufes des Werkzeugträgers kommen alle Messer zum Schnitt. Weiters wird die
Messerstandzeit verlängert, denn durch die Starrheit der Scheibe wird die Möglichkeit eines
Poliereffektes am Holz ausgeschaltet, der bei bekannten Maschinen dadurch entsteht, dass einzelne
Schneiden nicht zum Schnitt kommen.
Es ist günstig, wenn in Ausgestaltung der Erfindung jeder Spänekanal mindestens eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Luft von der Scheibenmitte her aufweist. Die Abfuhr der Späne von der
Schnittstelle wird hiebei verbessert, da die Messerschnittkraft die Späne in den Luftstrom des zu jedem
Schneidmesser gehörenden Spänekanals drückt. Die Eigenfliehkraft der Späne liegt etwa in der gleichen
Richtung, in der die Luft im Spänekanal strömt. Die Spänekanäle der Messerscheibe münden gemäss der
Erfindung vorzugsweise in einen von einer spiralförmig verlaufenden Mantelwand begrenzten
Gehäuseteil, der die Messerscheibe umgibt. Ein Luftstrom entlang der spiraligen Mantelwand des
Gehäuses nimmt die Luft-Spänegemische aus den radialen Kanälen weich auf, so dass die Späne nicht hart gegen das Gehäuse schlagen.
Ausserdem wird der Kraftbedarf der Maschine durch diese Anordnung herabgesetzt und durch die zügige Späneabführung das Geräusch der Maschine vermindert.
Die Stege zwischen den Spänekanälen bilden eine sehr wirksame Versteifung der Messerscheibe, sie erhöhen also ihren Widerstand gegen Schwingungen, wie sie durch schwankende Vorschubdrücke gegen die Stirnfläche der Messerscheibe oder z. B. auch durch die Stösse eines leicht beschädigten oder vorzeitig abgestumpften Messers gegen das zu zerspanende Holz hervorgerufen werden können.
Die freiliegende Rückseite der Messerscheibe macht es möglich, an ihr an sich bekannte, vom Gehäuse umgebene Luftflügel anzubringen, die dem Gehäuse zusätzliche Luft (Beiluft) zuführen. Ein solches Beiluftgebläse eignet sich vorteilhaft dazu, die Späneförderung an die jeweils vorliegenden örtlichen Verhältnisse anzupassen. Seine Abmessungen können so gewählt werden, dass der aus dem Spiralgehäuse austretende Gesamtstrom aus Luft und Spänen die vorhandene Förderhöhe, Förderlänge usw. überwindet. Ein besonderes Fördergebläse, das bei den bisherigen Scheibenzerspanern die Späne aus der Maschine heraussaugen musste, wird dann erspart, was sowohl in wirtschaftlicher als auch technischer Hinsicht sehr vorteilhaft ist.
Es wird auch der Raum um die Holzzerspanungsmaschine nicht mehr durch die Späneleitung versperrt, und es wird vermieden, dass die Späne beim Durchlauf wie bei den bekannten Maschinen dieser Art durch das Flügelrad eines besonderen Fördergebläses beschädigt werden.
Die erfindungsgemässe Holzzerspanungsmaschine eignet sich besonders zum Zerspanen von Spreisseln und Schwarten in Faserrichtung des Holzes. Es werden auf diese Art Langspäne erzeugt, die eine sehr grosse Festigkeit haben und ohne weiteres zur Herstellung von Bauplatten u. dgl. verwendet werden können. Die Spanplatten-und Zelluloseindustrie benötigt Kurzspäne, und es ist nur notwendig, die von der erfindungsgemässen Messerscheibenzerspanungsmaschine ausgeworfenen Langspäne in Kurzspäne zu zerteilen.
Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, u. zw. zeigen teilweise schematisch : Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Messerscheibe in Seitenansicht ; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Messerscheibe nach Fig. 1 im Schnitt nach Linie A-B der Fig. l ; Fig. 3 eine Seitenansicht der Zerspanungsmaschine mit einer Messerscheibe gemäss Fig. 1 und 2, im Schnitt nach Linie C-D der Fig. 4 ; Fig. 4 eine Draufsicht auf die Zerspanungsmaschine nach Fig. 3 im Schnitt nach Linie E-F der Fig. 3 ; Fig. 5 eine Seitenansicht einer Maschine ähnlich Fig. 3 in einer Spezialausführung zur Zerspanung von Spreisseln (Langspäne) in deren Längsrichtung im Schnitt nach Linie L-M der Fig. 6 und Fig. 6 einen Grundriss durch eine Maschine gemäss Fig. 5 im Schnitt nach Linie N-0 der Fig. 5.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 rotiert eine einstückig ausgebildete Messerscheibe-l--
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befestigt sind. Das zu zerspanende Holz--H--wird in Pfeilrichtung-G--gegen die die Dicke des Spans begrenzende Stirnfläche-6-des Messereinsatzes-5-gedrückt. Die abgeschälten Späne - treten durch einen Schlitz-8-, der im Messereinsatz-5-ausgespart ist, in einen
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Spänekanal --9-- ein, der in der Messerscheibe --1-- oder auf deren Rückseite parallel zum
Schlitz --8-- verlaufend gebildet ist. In diesen Kanal --9-- wird durch im Mittelteil der Messerscheibe --1-- vorgesehene Bohrungen --10-- hindurch Luft --L-- in der Pfeilrichtung bei - angesaugt.
Diese Luft-L-ist Trägerluft für die Späne --7-- und fördert sie nach jeweils einer der am Messerscheibenmantel --1b-- gelegenen Austrittsöffnungen --11-- jedes der Spänekanäle--9- (s. Fig. 1 bis 3).
Der in Fig. 1 im Bereich der Linie A-B gezeichnete Messereinsatz --5-- deckt den Spänekanal - an der Stirnseite --6-- der Messerscheibe --1-- ab. Im Bereich der Linie A'-B' der Fig. 1 ist der Messereinsatz --5-- nicht gezeichnet, der Spänekanal-9-ist also hier offen zu sehen.
Die Messerscheibe --1-- wird hiebei an einem zylindrischen Mantel--lb--, einer Stirnwand - und einer Rückwand-13- (Fig. 2) gebildet, dazwischen liegen die sie verbindenden Stege - 14-- der Spänekanäle --9--. Durch diesen Aufbau entsteht die erfindungsgemässe einstückige Hohlscheibeneinheit, die hohe Festigkeit und Steifigkeit aufweist. Je zwei Stege --14-- begrenzen hiebei einen Spänekanal --9--, der durch die Öffnungen --1-- im Mantel --1b-- nach aussen geführt ist.
Fig. 3 und 4 zeigen ein Beispiel des Gesamtaufbaues der Ausführungsform der Holzzerspanungsmaschine nach Fig. 1 und 2. Die einstückige Messerscheibe-l-sitzt auf einer Welle, die nur durch eine strichpunktierte Linie 2-2 in ihrer Achsrichtung angedeutet ist. Sie wird von einem Motor --21-- mittels eines Keilriemens --2-- angetrieben. Die Welle 2-2 ist in einem Lagerbock - gelagert. Das mit einer spiralförmig verlaufenden Mantelwand--24--ausgebildete Maschinengehäuse umgibt die Messerscheibe --1-- derart, dass ausgehend von einer Engstelle - bis zu einer Auswurföffnung-25-, von dieser Mantelwand und dem Umfang der Messerscheibe ein Kanal mit stetig zunehmendem Querschnitt gebildet wird.
Wenn die Austrittsöffnung --11-- eines Spänekanals --9-- die Engstelle --26-- des Spiralgehäuses passiert hat, wird durch den betreffendenn Spänekanal --9-- nur Luft in das Spiralgehäuse geschleudert, die dann an der spiraligen Mantelwand entlang strömt. Etwa im Bereich einer horizontalen Ebene E-F, u. zw. in der in Fig. 3 rechten Messerscheibenhälfte, wirdd das zu zerspanende Holz-H--gegen die Messerscheibe - 1-- gerdrückt. In den Kanälen-9-werden die Späne von der Luft-L- (Fig. l und 2) übernommen und durch die Austrittsöffnung --11-- in den Luftstrom geworfen, der an der Spiralwand entlang in Pfeilrichtung strömt.
An der Rückwand-13- (Fig. 2 und 4) der Messerscheibe--l--sind zwei konzentrische Führungsbahnen --27 und 28-vorgesehen. In der Bahn --27-- sind ortsfeste Rollen-29-und an der Bahn --28-- ortsfeste Rollen --30-- in Eingriff, die auf axialen Achsstummeln drehbar gelagert sind, die in einem Flansch eines mit dem Lagerbock--23--verbundenen Lagerteils - 23a-- sitzen. Dieser Eingriff der Rollen-29 und 30-erfolgt derart und zu dem Zweck, dass auftretende Axialschwingungen der Messerscheibe --1-- in beiden Richtungen von z. B. je drei Rollen abgefangen werden.
An der Rückwand --13-- der einstückigenn Messerscheibe--l--sind ferner Beiluft-Flügel --31-- angebracht. Sie saugen durch einen Ringraum --32a-- hindurch Luft an und schleudern sie
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Verhältnisse leicht möglich.
Fig. 5 und 6 stellen eine weitere Ausführung einer erfindungsgemässen Holzzerspanungsmaschine für die Herstellung von Spänen aus Spreisseln und Schwarten dar. Die in ihrer Längsrichtung zu zerspanenden Abfallhölzer-H-liegen in einer Rinne-41-od. dgl. und werden durch eine Vorschubeinrichtung --42-- gegen die Messerscheibe-la-gedrückt, die um die Achse --2a-rotiert. Die Schneidmesser --3a-- sind in Messereinsätzen--5a--befestigt und stehen mit ihrer Schneide der gewünschten Spandicke entsprechend über die Stirnfläche der Messerscheibe --1a-- vor.
Die in Schnittrichtung vor der Messerscheibe liegende Seitenwand-14a-des Spänekanals--9a- verläuft etwa parallel zum Messer--3a-. Der Spänekanal-9a-saugt im Mittelteil der Messerscheibe durch Öffnungen --10a-- Luft an. Um den langen Spreisselspänen --43-- ein unbehindertes Abfliessen zu ermöglichen, ist der in Schnittrichtung hinter dem Messer liegende Steg --4-- des Spänekanals --9a-- im Bereich der Länge des Messers --3a-- in die Abfliessrichtung der Langspäne --43-- gelegt, d.h. verläuft im gezeichneten Ausführungsbeispiel im ungefähr rechten
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Maschine hinein, da es erwünscht ist, die Langspäne möglichst wenig über ihre Länge gekrümmt zu erhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Holzzerspanungsmaschine mit rotierender Messerscheibe, bestehend aus einer Rückwand und einer von Stegen getragenen Vorderwand mit im wesentlichen radialen Schlitzen, aus denen die Schneiden der Messer herausragen, wobei die Späne durch die Schlitze in die Räume zwischen Vorderwand,
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mit einem zylindrischen Mantel (1b) und den Stegen (14, 44) zu einer einstückigen Hohlscheibeneinheit verbunden sind, wobei je zwei Stege einen Spänekanal (9, 9a) begrenzen, der durch Öffnungen (11) im Mantel nach aussen geführt ist.
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