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Die Erfindung betrifft Zerspanscheiben für eine Blockformungsmaschine, insbesondere zur gleichzeitigen Herstellung von Kantholz und von Flachspänen für die Spanplattenproduktion, wobei die Zerspanscheiben einen flachen kegelstumpfförmigen Rotationskörper als Werkzeugträger, vorzugsweise für längs mindestens einer Spirale auf der Mantelfläche über Durchbrüchen mit Auflagen bzw. Begrenzern im Rotationskörper mit im Wesentlichen radial ausgerichteten Schneiden von Werkzeugen umfassen und die Zerspanscheiben für das Durchführen von Rundholz oder dergleichen einander paarweise gegenüberstehen und wobei jede Zerspanscheibe im feststehenden Nabenbereich eine Zentriervorrichtung aufweist.
Zur Herstellung von Kantholz ist es bekannt, mittels grosser Bandsägen oder Kreissägen von Rundhölzern an vier Seiten jeweils in rechtem Winkel zueinander so genannte Seitenbretter abzutrennen und auf diese Weise aus einem Kreisquerschnitt einen Rechteckquerschnitt herauszuschneiden. Das Kantholz stellt die Hauptware und die aussen meist naturbelassenen Seitenbretter und bzw. oder Schwarten die Nebenware dar. Ausserdem fallen Sägespäne in grossen Mengen an.
Die Seitenbretter werden besäumt oder parallel gefräst und die Schwarten gehackt und der Zelluloseherstellung zugeführt.
Für sehr untergeordnete Zwecke, etwa für Lattenzäune im Agrarbereich, können diese naturbelassenen, rohen Seitenbretter oder Schwarten auch direkt verwendet werden.
Es ist ferner bekannt, an Stelle der Schwarten mittels einer Zerspaneinrichtung Hackschnitzel herzustellen oder Flachspäne, die zu hochfesten Spanplatten (so genannte OSBPlatten bzw. Furnierstreifenplatten) verpresst werden.
Weiters ist es bekannt, Flachspäne bei der Kantholzherstellung als wertvolles Nebenprodukt zu produzieren. Eine dazu geeignete Blockformungsmaschine umfasst mindestens zwei einander gegenüberstehende Zerspanscheiben einer Grobspaneinrichtung und mindestens zwei weitere einander gegenüberstehenden Zerspanscheiben einer Feinspaneinrichtung für unterschiedliche Spangrössen in Serie (Tandemanordung).
Was die schwingungsfreie exakte Positionierung der Rundhölzer unmittelbar bei den Werkzeugen bzw. Schneiden der Zerspanscheiben betrifft, so sind diese mittig mit einer
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antriebslosen, stabil gelagerten, gegebenenfalls kreisringförmigen Zentrierscheibe zur Führung und Stabilisierung der bearbeiteten Rundholzflächen unmittelbar nach dem Werkzeugeingriff ausgestattet. Diese Zentrierscheiben werden auch als Führungsteller bezeichnet, welche ca. 0, 2 mm in das bereits bearbeitete Holz drücken. Diese Scheiben, Ringe oder Teller schliessen den kegelstumpfförmigen, werkzeugtragenden Rotationskörper kopfseitig ab und drehen sich infolge des Vorschubs von Rundholz oder Halbfertigware (Prisma) in Vorschubrichtung, wobei eine Stabilisierung des Holzes zur Seite hin erreicht wird.
Die Rundholzachse wird dabei etwa tangential zur Scheibe, zum Teller oder Ring angeordnet. Der Abstand der Höhenlage, z. B. des Ketteneinzugbettes zur Führungstellerunterkante- ist meist kleiner als die Hälfte des kleinsten Kantholzes für ausreichendes Führen und Mitdrehen der stabilisierenden Scheiben, Teller oder Ringe. Stämme, welche näher der Zerspanscheibenachse liegen, bewirken ein geringfügiges Mitdrehen. Dies führt zu Verschleiss und zu Holzausbrüchen besonders am Stammende. Auch muss zur Überwindung des Widerstandes infolge der z. B. 0, 2 mm ins Holz drückenden Scheiben sehr viel Kraft in die Vorschubbewegung des Rundholzes oder Prismas eingebracht werden. Dies wird meist durch seitliche und oben geriffelte Stahlwalzen und ein Kettenbett im Zuführungsbereich der Stämme zu den Zerspanscheiben erreicht.
Die Erfindung zielt darauf ab, die bei der Bearbeitung durch die werkzeugbestückten Zerspanscheiben auftretenden Vibrationen und Schwingungen zu neutralisieren. Ebenso entstehen durch die Beschaffenheit, Konizität und Krummheit des natürlichen, nicht zylindrisch gewachsenen Rundholzes durch den Vorschub der Zufuhr, Zentrier- und Einzugsvorrichtung besonders auch an den Stammenden seitliche Kräfte, die ohne Auswirkungen auf das Endergebnis der Bearbeitung und auf die Qualität der Flachspäne bleiben sollen.
Dies wird dadurch erreicht, dass als Zentriervorrichtung mindestens eine Rolle um eine im Wesentlichen feststehende, senkrecht zur Vorschubrichtung des Rundholzes bzw. der Blöcke und senkrecht zur Drehachse der Zerspanscheiben ausgerichtete Achse im Zentrum jeder Zerspanscheibe, insbesondere der rohrförmigen Nabe
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derselben, drehbar angeordnet ist. Diese Rolle, Rollen oder Walzen können auch zusätzlich zu einem Zentrierungsring eingesetzt werden. Rollen können sich auch bei senkrecht auf die Drehachse der Zerspanscheiben gerichteten Vorschubachsen des Rundholzes mitdrehen. Die Vorschubachse kann also symmetrisch, aber auch asymmetrisch zu den Zerspanscheiben liegen.
Auch diese Rollen ragen in der axialen Projektion etwa 0, 2 mm (einstellbar) in den Messerflugkreis der Zerspanscheiben.
Wenn die bereits bearbeiteten Holzflächen in der Mitte der Zerspanscheiben ansetzen, dann kompensieren sich die Schwingungen und jedes seitliche Ausweichen des Blockes wird verhindert. Die Rollen sind auf einem stabilen, am Spanerstativ fixierten Trägerrohr montiert, auf welchem die allenfalls vorhandene Antriebswelle sitzt, welche eine Nabenaufnahme trägt. Für das Bearbeiten z. B. nur 2, 5 m langer Rundhölzer ist eine angetriebene Rolle besonders vorteilhaft. Sie übernimmt den Vorschub ergänzend zu einer durchgehend geführten Kette, welche den Stamm den Zerspanscheiben zuführt. Es können noch zusätzlich z. B. von oben eingreifende Scheibenräder zur Vorschubunterstützung vorgesehen sein.
In vielen Fällen ist es für eine lineare Axialkomponente zweckmässig, wenn mittig im feststehenden Nabenbereich ein Rollenpaar vorgesehen ist. Die Führungseigenschaften eines Rollenpaares in jeder Zerspanscheibe werden dadurch deutlich verbessert. Wie bereits erwähnt, ist der Abstand der in den einander paarweise gegenüberliegenden Zerspanscheiben vorgesehenen Rollen zueinander einstellbar. Damit ist eine Anpassung auf verschiedenste Beschaffenheiten des Ausgangsmaterials (Härte, Krümmung, Struktur.... ) möglich.
Zur Herstellung von besonders hochwertigen, massgenauen Flachspänen mit möglichst parallelen Seiten in Länge und Breite bei gleichmässiger Dicke, ist ergänzend zur Erfindung vor der Bearbeitung ein Perforieren, beziehungsweise Vorritzen oder Eindrücken empfehlenswert. Durch das exakte Leiten des Kantholzes mittels der Rollen ist ein einstellbares, exaktes, gleich tiefes Eindrücken und Abtragen ohne Längsspuren am Kantholz gewährleistet.
Jeder Sägeschnitt bedeutet Sägespäneanfall und Herstellen einer Schnittfuge und führt infolge des hergestellten Frei-
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raumes mehrfach, besonders am Stammende, zu starker Bruchholzbildung. Die Krafteinwirkung für das Abtrennen der Flachspanstreifen zu den Jahresringen wirkt so, dass die mit Schnittlängsfuge vorgeschnittenen Abtragbereiche besonders in der Tiefe (Grund) der Schnittfugen zum Abbrechen neigen und somit gefährdet sind. Die aber vorgeritzten Streifenbreiten (schnittfugenlos perforierte oder eingedrückte Bruchlinien) dagegen schliessen sich durch die Holzelastizität, und somit entsteht kein Freiraum wie bei einer bekannten Schnittfuge.
Der Streifenbereich wird praktisch ähnlich wie bei gewachsenem Holz gestützt und gibt keinen Anlass zum unkontrollierten Abbrechen der Streifensektionen.
Für abfallfreies Herstellen von Qualitätskantholz und gleichzeitig Qualitätsflachspänen ist eine Tandem-Hintereinanderschaltung mehrerer Zerspanscheibenpaare mit jeweils vorgeschalteter fugenloser Eindrück- bzw. Einritzvorrichtung zweckmässig, womit an jedem Zerspanscheibenpaar durch die Nabenausführung mit rasch austauschbaren Messerträgern praktisch jede Art von Flachspänen bestimmter Dicke, Länge und Breite abfallfrei bei entsprechender Abtragtiefe hergestellt werden können. Gleichzeitig ist beste Kantholzoberfläche ohne Rautiefe und ohne Werkzeugspuren infolge der erfindungsgemässen Rollen unmittelbar inmitten der werkzeugtragenden Zerspanscheiben erzielbar.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Blockformungsmaschine mit Zerspanscheiben in Prinzipdarstellung, Fig. 2 eine Zerspanscheibe in Vorderansicht, Fig. 3 die Zerspanscheiben nach Fig. 2 in Seitenansicht, Fig. 4 ein Werkzeug mit Auflage bzw. Begrenzer im Schnitt, Fig. 5 ein Rundholz mit zwei Abflachungen zwischen Schneidscheiben, Fig. 6 eine Schneidscheibe in Ansicht, Fig. 7 ein Paar Zerspanscheiben mit Leitblechen teilweise im Schnitt und Fig. 8 ein Stück eines Leitbleches.
Eine Blockformungsmaschine nach Fig. 1 dient zur gleichzeitigen Herstellung von Kantholz und von Flachspänen zur Spanplattenproduktion aus Rundholz 1. Ziel ist es, das Rundholz 1 möglichst abfallfrei ausschliesslich in hochwertige Produkte umzusetzen. Dazu wird das Rundholz 1 mittels einer Anzahl von
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Zentrier- und Einzugsrollen 2 einer Grobspaneinrichtung 3 zugeführt, die zwei einander gegenüberstehende Zerspanscheiben 4,5 umfasst. Die Grobspaneinrichtung 3 kann auch in einer mehrstufigen Ausführungsform mehrere Zerspanscheiben in Serie umfassen. Es schliesst eine Feinspaneinrichtung 6 an, die wieder mindestens ein Paar von Zerspanscheiben 7,8 enthält. Das Rundholz 1 ist nach Durchlaufen der Grob- und Feinspaneinrichtungen an zwei zueinander parallel liegenden Seiten abgeflacht. Um ein Kantholz mit z.
B. quadratischem Querschnitt zu erhalten, schliesst eine weitere Grob- und Feinspaneinrichtung 9 und 10 an, deren Zerspanscheiben 11,12 und 13,14 den um 900 gedrehten Block bearbeiten.
Alle Zerspanscheiben 4,5, 7,8, 11,12, 13,14 umfassen einen flachen, kegelstumpfförmigen Rotationskörper 15 als Werkzeugträger. Die Werkzeuge 16 (Fig. 4) sind längs mindestens einer Spirale angeordnet und weisen jeweils eine Schneide 17 auf, die über einer durchgehenden, begrenzten Ausnehmung 18 des Rotationskörpers 15 liegen. Infolge einer möglichen Ritzkante 19 und längsgerichteter Schneidscheiben 20 (Fig. 5), die in je einer Schneidscheibengruppe beiderseits des Kantholzes 1 angeordnet sind und die eine Prägung, Ritzung oder einen äusserst schmalen Schnitt bis etwa 20 mm Tiefe herstellen, fallen durch die Schneide 17 Flachspäne an, die weitestgehend parallele Seitenkanten haben und scharfkantig ausgebildet sind. Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine Schneidscheibe 20.
Eine umlaufende im Querschnitt spitzwinkelig dreieckige Rippe prägt die Marke als axiale Linie ein, längs der der herauslaufende Flachspan brechen soll. Eine
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B.zerspanscheibenpaar vorgeschaltet (in Fig. 1 nicht dargestellt).
Sowohl für die Kantholzherstellung als auch für die Flachspanproduktion ist es zur Erzielung höchster Qualität erforderlich, dass das Rundholz 1 exakt geführt ist. Dies trifft insbesondere für die Zone zu, in der die Werkzeuge 16 am Rundholz 1 angreifen. Erfindungsgemäss ist als Zentriervorrichtung und zur Führung und Schwingungsdämpfung mindestens eine Rolle 21 im feststehenden Nabenbereich jeder
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Zentrierscheibe vorgesehen. Wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, dreht sich die Rolle 21 um eine in der Mitte der rohrförmgien Nabe 22 vorgesehene, feststehende Achse 23, die in einer gabelförmigen Halterung 24 sitzt. Die Halterung 24 mit Achse 23 und Rolle 21 kann in Pfeilrichtung 25 verstellt werden. Damit wird der Überstand der Rolle 21 über die Stirnfläche des Rotationskörpers 15 festgelegt.
Die Rolle 21 kann beim Vorschub des Rundholzes 1 durch die Rollenpaare 2 frei mitlaufen, oder aber sie kann selbst angetrieben sein, um selbst eine Vorschubkomponente unmittelbar im Bereich der Werkzeuge 16 zu bewirken.
In Fig. 1 sind die Grobspaneinrichtungen 3 und 9 und die Feinspaneinrichtung 10 mit je einer Rolle 21,26 pro Zerspanscheibe 4,5, 11,12, 13,14 ausgestattet. Als Beispiel zeigt die Feinspaneinrichtung 6 jeweils Doppelrollen 27,28, die sich in der Praxis besonders bewährt haben. Solche Doppelrollen 27,28 können natürlich bei jeder Zerspanscheibe dieser Blockformungsmaschine oder jeder, z. B. einfacheren einstufigen, Blockformungsmaschine eingesetzt werden. Die Blöcke 1 werden durch die Rollen 21 bzw. Rollenpaare 27,28 beiderseits gehalten. Der Überstand der Rollen 21,27, 28 über die Stirnflächen der Rotationskörper der Zerspanscheiben beträgt etwa 0, 2 mm und ist wie erwähnt veränderbar (z.
B. 0, 05-1 mm). Zu der Einstellung der Werkzeuge 16 auch in Relation zueinander wird auf das AT 2146 U sowie das AT 2298 U hingewiesen. Die Schneidkantenlängen liegen meist zwischen 100 und 300 mm und der Höhenabstand jeweils zweier aufeinander folgender Schneidkanten aufeinander folgender Werkzeuge zwischen meist 0, 5 bis 2 mm.
Fig. 7 zeigt über die übliche paarweise Anordnung zweier Zerspanscheiben 3,4 (sinngemäss für alle anderen Zerspanscheibenpaare) hinausgehend die erfindungsgemässen Rollen 21 und 26 sowie Leitbleche 29. Die Leitbleche 29 (Fig. 8) trennen den Spänefall 31 stirnseitig der Zerspanscheiben (Bruchstücke, Abfall) von den Flachspänen, die durch die begrenzte Ausnehmung 18 hindurch, hinter die Zerspanscheiben gelangen (Pfeil 32).
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Wenn eine Grobspaneinrichtung 3 und eine Feinspaneinrichtung 6 hintereinander geschaltet sind, dann können unterschiedlich dimensionierte Flachspäne hergestellt werden.
Wenn man davon ausgeht, dass Fig. 7 die Grobspaneinrichtung 3 zeigt, dann werden die erwünschten Flachspäne in einer Rinne 30 mit Förderband 33 aufgefangen und abtransportiert.
Diese Rinne 30 und das Förderband 33 sind mit vollen Linien gezeichnet. Die Flachspäne der darauf folgenden Feinspaneinrichtung 6 gelangen in eine völlig gleichartige Rinne mit Förderband, die mit strichlierten Linien dargestellt sind.
In Fig. 4 wird noch auf die Spaltbreite über der Ausnehmung 18 hingewiesen. Ein Begrenzer 34 übt gewissermassen Siebwirkung aus, damit Bruchstücke nicht durch den begrenzten Spalt zu den Furnierstreifen durchgelassen, sondern gemäss Fig. 7 mittels Förderband 35 als Abfall abgeführt werden. Die Grenze zwischen Bruchstücken und verwertbaren Flachspänen wird durch diesen Spalt und die Begrenzer 34 bestimmt.
Ferner sei zu Fig. 1 noch erwähnt, dass in Sonderfällen auch die Zerspanscheiben 7,8 der Feinspaneinrichtung mit Grobspanwerkzeugen (lange Schneiden) bestückt sein können und dass bloss beispielsweise die letzten Werkzeuge in der Spirale als Feinspanwerkzeuge (kurze Schneiden) ausgebildet sind. Es ergeben sich dadurch sogenannte Kombispanscheiben. Solche sind z. B. dann zweckmässig, wenn beim Zerspanen möglichst nur Grobspäne und wenig Feinspäne bei guter Kantholzoberfläche gewünscht werden.