AT514269A1

AT514269A1 - Schneidelement

Info

Publication number: AT514269A1
Application number: AT4002013A
Authority: AT
Original assignee: Steininger Werner
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-11-15
Also published as: AT514269B1

Abstract

Schneidelement mit einem Grundkörper (1 ), welcher eine Grundfläche (2), eine Deckfläche (3), sowie eine Mantelfläche (4) umfasst und mit einer Bohrung (5) zur Befestigung im Umfangsbereich einer rotierenden Schneidplatte (9) eines Auslegerarms einer Arbeitsmaschine versehen ist, wobei eine gemeinsame Randkante von Deckfläche (3) und Mantelfläche (4) eine Schneidkante (6) bildet und die Deckfläche (3) zumindest im Bereich der Schneidkante muldenförmig ausgeführt ist. Erfindungsgemäß wird hierfür vorgeschlagen, dass die Mantelfläche (4) zumindest im Bereich der Schneidkante (6) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist und die Schneidkante (6) in einer zur Rotationssymmetrieachse senkrechten Ebene bogenförmig verläuft. Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird das Schnittbild verbessert und die Größe der Schneidspäne oder -reste so reduziert, dass sich das Verletzungsrisiko durch wegfliegende Schneidspäne oder -reste gegenüber bekannten Ausführungsformen verringert.

Description

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F/L00422

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schneidelement mit einem Grundkörper, welcher eine Grundfläche, eine Deckfläche, sowie eine Mantelfläche umfasst, zur Befestigung im Umfangsbereich einer rotierenden Schneidplatte, wobei eine gemeinsame Randkante von Deckfläche und Mantelfläche eine Schneidkante bildet und die Deckfläche zumindest im 5 Bereich der Schneidkante muldenförmig ausgeföhrt ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Holzindustrie und der Forstwirtschaft werden etwa zum Schneiden von Bäumen große Arbeitsmaschinen eingesetzt, die auf einem Auslegerarm mit hydraulischen 10 Greifvorrichtungen versehen sind, mit deren Hilfe sie Baumstämme umfassen können. Eine an der Greifvorrichtung zusätzlich montierte, drehbare Schneidplätte in Form einer Scheibe ist mit Schneidelementen, etwa in Form einer Kette oder Schneidkronen, bestückt sein. Durch Rotation der Scheibe und einer entsprechenden Vorschubbewegung ist es möglich, die erfassten Baumstämme durchzuschneiden. In Folge kann der Auslegerarm den Baum 15 entweder zur Seite legen oder einer Maschine zur Zerkleinerung oder Weiterverarbeitung zuföhren. Auch in anderen Bereichen der Industrie werden solche rotierenden Scheiben oder Walzen eingesetzt, um Material zu schneiden oder zu zerkleinern. Die Bandbreite der Materialien reicht dabei von Holz, Kunststoffen bis hin zu Recyclingmaterialien. Dabei übernehmen die Aufgabe des Schnittes beziehungsweise des Zerkleinerns etwa aufmontierte 20 Schneidkronen.

Herkömmliche Schneidkronen sind beispielsweise aus der EP 2537588 A2 bekannt. Hierbei sind auf einem Rotor eine Vielzahl von Messern mit mehreren Schneidpunkten befestigt, die mit V-förmigen Kämmen der fix montierten Gegenmesser kämmen. Bei den Schneidkronen 25 handelt es sich um eckige Grundkörper mit einer ebenen oder konkav ausgefuhrten Deckfläche. Auf diesen Grundkörpem sind rechteckige Messer mit einer oder mehreren Schneidecken montiert. Mithilfe dieser als Schneidkante ausgefuhrten, oberen Ecke wird die Zerkleinerung von Material vorgenommen. 30 Aus der DE202009005493U1 sind Schneidkronen ähnlich denen der EP2537588A2 bekannt, welche zweiteilig ausgeföhrt sind, sodass die Aufgabe des Zerkleinerns ein in der Form gleiches, eckiges Messer übernimmt. Dabei werden zwei eckige Messer einander gegenüber auf dem Grundkörper in Nuten eingebracht und mit dem selben Befestigungsmittel an den Grundkörper befestigt, mit welchen der Grundkörper am Träger befestigt wird.

Die DE202008008676U1 beschreibt ebenfalls Schneidelemente, die zweiteilig ausgeföhrt sind und sich dadurch auszeichnen, dass auf einem rechteckigen Grundkörper Schneidplatten fixiert sind, wobei sowohl die Aufnahme als auch die Anlagefläche der Grundplatte, an denen 2/14 35 '2- die Schneidplatte anliegt, nach innen geneigt ist. Dadurch kann beim Verlöten des Grundkörpers mit der Schneidplatte die Schneidplatte nicht mehr verrutschen.

Im Allgemeinen weisen sich herkömmliche Schneidkronen dadurch aus, dass sie ein 5 unzulängliches Schnittbild mit vergleichsweise großen Schneidspänen oder -resten erzeugen, die im Falle von offen zugänglichen Maschinenteilen zu einer erhöhten Verletzungsgefahr fuhren.

Es ist daher das Ziel der Erfindung diese Nachteile zu vermeiden und Schneidelemente in 10 Form von Schneidkronen so zu verbessern, dass das Schnittbild verbessert und die Größe von Schneidspänen oder -resten reduziert wird, wodurch die Verletzungsgefahr insbesondere bei der Waldarbeit verringert wird.

Diese Ziele werden durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht. Anspruch 1 bezieht sich auf 15 ein Schneidelement mit einem Grundkörper, welcher eine Grundfläche, eine Deckfläche, sowie eine Mantelfläche umfasst, zur Befestigung im Umfangsbereich einer rotierenden Schneidplatte, wobei eine gemeinsame Randkante von Deckfläche und Mantelfläche eine Schneidkante bildet und die Deckfläche zumindest im Bereich der Schneidkante muldenförmig ausgefuhrt ist. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass die Mantelfläche 20 zumindest im Bereich der Schneidkante im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgefuhrt ist und die Schneidkante in einer zur Rotationssymmetrieachse senkrechten Ebene bogenförmig verläuft.

Aufgrund der konkaven Form der Deckfläche und der konvexen Form der Mantelfläche im 25 Bereich der Schneidkante bildet sich die Schneidkante bogenförmig aus. Insbesondere schließen die Tangentialflächen der Deckfläche und der Mantelfläche im Bereich der Schneidkante einen spitzen Winkel ein. Die Bogenform weist einen nach außen gewölbten Verlauf auf. Dieser nach außen gewölbte Verlauf und sein Krümmungsradius definieren das Schnittbild und die Größe der Schneidspäne oder -reste. Es hat sich gezeigt, dass aufgrund der 30 erfindungsgemäßen Maßnahmen das Schnittbild verbessert wird und die Größe der Schneidspäne oder -reste so reduziert wird, dass sich das Verletzungsrisiko aufgrund wegfliegender Schneidspäne oder -reste gegenüber bekannten Ausfuhrungsformen verringert. Die Form der Schnittreste ist außerdem gleichmäßiger und damit auch besser weiterzuverarbeiten, sofern eine Weiterverarbeitung erfolgt. 35

Des Weiteren ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Mantelfläche kegelstumpfförmig oder zylindrisch ausgefuhrt ist, sodass sich eine Rotationssymmetrie über die gesamte Mantelfläche einstellt. Insbesondere durch die Kegelstumpfform wird der spitze Winkel zwischen den Tangentialflächen der Deck- und Mantelfläche im Bereich der 3/14 • I · · · · · *^1 Ο Ο β • ♦ · ······ ο « « « « • · · · ···· · ·· ·· · ·· · ·

Schneidkante verringert, wodurch die Schneideigenschaften verbessert und die Herstellung vereinfacht wird. Darüber hinaus ist es möglich eine Schneidkante herzustellen, die über den gesamten Umfang des Grundkörpers rotationssymmetrisch ausgeführt ist. So lässt sich das Schneidelement durch Verdrehen um die Rotationsachse neu positionieren und wieder einsetzen, wenn der bisher benutzte Teil der Schneidkante beschädigt oder abgenutzt wurde.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Schneidkante einen durch Ausnehmungen unterbrochenen Kreis beschreibt. Auf diese Weise lässt sich das Schnittbild gezielt beeinflussen. Die Ausnehmungen begrenzen nämlich die Schnittlänge auf die Bogenlänge der Schneidkante zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen. Somit bilden sich vergleichsweise kleine Späne mit wohldefinierter Form. In einer besonderen Ausführungsvariante können die Ausnehmungen zylindersegmentformig ausgeführt sein, wobei die Zylinderachse parallel zur Rotationssymmetrieachse der Schneidkante steht. Dies kann fertigungstechnische Vorteile bieten.

Des Weiteren ist in einer bevorzugten Ausfuhrungsvariante vorgesehen, dass der Grundkörper im Bereich der Grundfläche zumindest eine seitliche Arretierungsnut aufweist. Durch diese Ausnehmung ist es möglich, das Schneidelement zu arretieren und somit ein Verrutschen oder Verdrehen desselben zu verhindern.

In einer weiteren Ausfuhrungsvariante ist es vorgesehen, dass der Grundkörper mit einer Bohrung zur Befestigung im Umfangsbereich einer rotierenden Schneidplatte versehen ist, wobei die Bohrung als Durchgangsbohrung zwischen der Grundfläche und der Deckfläche ausgefuhrt ist und ein Gewinde aufweist. Das Schneidelement lässt sich somit leicht auf einen von der Schneidplatte abstehenden Stift mit entsprechendem Gewinde aufschrauben und befestigen.

Des Weiteren ist eine Ausfuhrungsvariante vorgesehen, in der die Schneidplatte mit einer Schneidplattenoberseite und einer Schneidplattenunterseite, sowie mehreren, entlang des äußersten Umfangsbereiches angeordneten Schneidelementen versehen ist, wobei die Schneidelemente mit zumindest einem Teil ihrer jeweiligen Schneidkante den äußersten Umfangsbereich der Schneidplatte in radialer Richtung der Schneidplatte überragen. Dabei überragen in Umfangsrichtung aufeinander folgende Schneidelemente abwechselnd die Schneidplattenoberseite und die Schneidplattenunterseite. Durch die axialen Versetzungen der Schneidelemente zueinander wird der Vortrieb der Schneidplatte während des Schneidens erleichtert, da die Schnittbreite geringfügig breiter als die Schneidplatte ist, ohne hierfür die Schneidkronen größer hersteilen zu müssen. 4/14

In einer Ausfiihrungsvariante sind in Uxnfangsrichtung aufeinander folgende Schneidelemente relativ zueinander um die Rotationssymmetrieachse ihrer Mantelflächen verdreht angeordnet. Insbesondere für jene Ausfuhrungsform, bei der die Schneidkante einen durch Ausnehmungen unterbrochenen Kreis beschreibt, ist es dadurch möglich, Teile des zu schneidenden Materials 5 zu bearbeiten, die das vorhergehende Schneidelement nicht erfasst hat, weil es sich an der Stelle einer Ausnehmung befunden hat. Das Ergebnis ist ein verbessertes Schnittbild mit kleineren Schnittresten.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausfiihrungsbeispielen mithilfe der beiliegenden 10 Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen die

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidelements,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Grundfläche eines erfindungsgemäßen Schneidelements gemäß 15 der Fig. 1,

Fig. 3 die Schnittansicht B-B gemäß der Figur 2 eines erfindungsgemäßen Schneidelements,

Fig. 4 eine axonometrische Ansicht einer Ausfuhrungsform eines erfindungsgemäßen 20 Schneidelements mit Sicht auf die Deckfläche,

Fig. 5 die Schnittansicht A-A gemäß der Figur 2 eines erfindungsgemäßen Schneidelements,

Fig. 6 eine axonometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schneidelements gemäß der 25 Fig. 4 mit Sicht auf die Grundfläche,

Fig. 7A eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie D-D in Figur 8 einer Schneidplatte mit erfindungsgemäßen Schneidelementen, 30 Fig. 7B eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie C-C in Figur 8 einer Schneidplatte mit erfindungsgemäßen Schneidelementen, und die

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Schneidplatte mit erfindungsgemäßen Schneidelementen. 5/14 ♦· φ φ · ·» φ φ φ φ φ ····· φ ο· · · • φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ • φ φ φ φφφφ · · φφφφ ···· φφφφ · •· φ φ · φ φ φ φ

Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schneidelements. Das Schneidelement ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch und hat die Form eines Kegelstumpfes. Der Grundkörper 1 weist eine muldenförmig nach innen gekrümmte Deckfläche 3 auf, welche eine gemeinsame Randkante mit der Mantelfläche 4 als 5 Schneidkante 6 ausbildet. Die konkave Form der Deckfläche 3 bewirkt, dass die Deckfläche 3 mit der Mantelfläche 4 einen spitzen Winkel einschließt.

Die Deckfläche 3 weist eine Bohrung 5 auf, die als eine den Grundkörper 1 querende Durchgangsbohrung zwischen der Deckfläche 3 und der Grundfläche 2 ausgeführt ist und mit 10 einem Gewinde versehen ist. Diese Bohrung 5 dient zur Befestigung des erfindungsgemäßen Schneidelements an einer rotierenden Schneidplatte, beispielsweise kann das Schneidelement auf einen Stift mit Gegengewinde aufgeschraubt werden, der wiederum auf einer Schneidplatte 9 fixiert ist. 15 Die Mantelfläche 4 des Grundkörpers 1 weist zylindersegmentförmige Ausnehmungen 7 auf, welche die Schneidkante 6 durchbrechen. Dabei steht der gedachte Schnittzylinder jeweils parallel zur Achse der Bohrung 5, wodurch sich die Form der Ausnehmungen 7 in der Mantelfläche 4 des kegelstumpfförmigen Grundkörpers 1 ergibt. Die Unterbrechung der Schneidkante 6 durch die Ausnehmungen 7 in der Mantelfläche 4 führt zu einer 20 Verkleinerung der Schnittspäne und -reste im Vergleich zu einer nicht unterbrochenen Schneidkante 6.

Die Figuren 1, 2, 4, 5 und 6 zeigen des Weiteren eine oder zwei Arretierungsnuten 8 im Bereich der Grundfläche 2, welche sich in der gezeigten Ausführungsvariante mit 25 Ausnehmungen 7 der Mantelfläche 4 überlappen. In diese Arretierungsnuten 8 können Stifte eingebracht werden, welche mit der Schneidplatte 9 fest verbunden werden können und die somit ein Verrutschen oder Lösen des erfindungsgemäßen Schneidelements verhindern, beispielsweise wenn dieses auf den oben erwähnten Gewindestift der Schneidplatte 9 aufgeschraubt ist. 30

Die Figur 8 zeigt die Schneidplatte 9 mit einer Schneidplattenoberseite 10 und einer Schneidplattenunterseite 11, sowie mehreren, entlang ihres äußersten Umfangsbereiches angeordneten Schneidelementen gemäß der Erfindung, wobei die Schneidelemente mit zumindest einem Teil ihrer jeweiligen Schneidkante 6 den äußersten Umfangsbereich der 35 Schneidplatte 9 in radialer Richtung der Schneidplatte 9 überragen. Die Figur 7A und Figur 7B zeigen den Aufbau der Schneidplatte 9. In Figur 7A ist das auf das in Figur 7B in Blickrichtung des Schnittes C-C folgende Schneidelement erkennbar. Dabei ist deutlich zu sehen, dass zwei aufeinanderfolgende Schneidelemente versetzt zu einander angeordnet sind. Das Schneidelement im Vordergrund der Figur 7A ist höher angeordnet als das in der Fig. 7A 6/14 Β· • · · · · ο · • · • · Μ · • · · · · · • · · · · · · • ·· ······ • · t · · · Μ · · · erkennbare, folgende Schneidelement, welches im Bereich der Schneidplattenunterseite 11 zu erkennen ist.

Des Weiteren zeigen die Fig. 7A und 7B, dass in Umfangsrichtung aufeinander folgende 5 Schneidelemente relativ zueinander uni die Rotationssymmetrieachse ihrer Mantelflächen 4 verdreht angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, Teile des zu schneidenden Materials zu bearbeiten, die das vorhergehende Schneidelement nicht erfasst hat, weil es sich an der Stelle einer Ausnehmung 7 befunden hat. Das Ergebnis ist ein verbessertes Schnittbild mit kleineren Schnittresten. In den Fig. 7A und 7B ist ferner der Arretierungsstift zu sehen, der in eine 10 seitliche Arretierungsnut 8 des Grundkörpers 1 eingreift und ein Verdrehen des Schneidelements um seine Rotationssymmetrieachse verhindert. Bei rotationssymmetrischer Ausführung des Schneidelements besteht außerdem die Möglichkeit, das Schneidelement nach Abnutzung der beanspruchten Schneidkanten 6 von der Schneidplatte 9 zu lösen und in einer um die Roationssymmetrieachse verdrehten Position erneut zu fixieren, sodass bislang 15 unbenutzte Abschnitte der Schneidkante 6 zum Einsatz gelangen.

20 BEZUGSZEICHENLISTE 1 Grundkörper 2 Grundfläche 3 Deckfläche 4 Mantelfläche 5 Bohrung 6 Schneidkante 7 Ausnehmung 8 Arretierungsnut 9 Schneidplatte 10 Schneidplattenoberseite 11 Schneidplattenunterseite 7/14 35

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Schneidelement mit einem Grundkörper (1), welcher eine Grundfläche (2), eine Deckfläche (3), sowie eine Mantelfläche (4) umfasst, zur Befestigung im 5 Umfangsbereich einer rotierenden Schneidplatte (9), wobei eine gemeinsame Randkante von Deckfläche (3) und Mantelfläche (4) eine Schneidkante (6) bildet und die Deckfläche (3) zumindest im Bereich der Schneidkante muldenförmig ausgefuhrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (4) zumindest im Bereich der Schneidkante (6) im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist und die Schneidkante (6) in einer 10 zur Rotationssymmetrieachse senkrechten Ebene bogenförmig verläuft.
2. Schneidelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (4) kegelstumpfförmig oder zylindrisch ausgefuhrt ist.
3. Schneidelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (6) einen durch Ausnehmungen (7) unterbrochenen Kreis beschreibt.
4. Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) im Bereich der Grundfläche (2) zumindest eine seitliche Arretierungsnut 20 (8) aufweist.
5. Schneidelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) mit einer Bohrung (5) zur Befestigung im Umfangsbereich einer rotierenden Schneidplatte (9) versehen ist, wobei die Bohrung (5) als Durchgangsbohrung 25 zwischen der Grundfläche (2) und der Deckfläche (3) ausgefuhrt ist und ein Gewinde aufweist.
6. Schneidplatte (9) mit einer Schneidplattenoberseite (10) und einer Schneidplattenunterseite (11), sowie mehreren, entlang ihres äußersten Umfangsbereiches 30 angeordneten Schneidelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schneidelemente mit zumindest einem Teil ihrer jeweiligen Schneidkante (6) den äußersten Umfangsbereich der Schneidplatte (9) in radialer Richtung der Schneidplatte (9) überragen, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung aufeinander folgende Schneidelemente abwechselnd die Schneidplattenoberseite (10) und die 35 Schneidplattenuriterseite (11) überragen.
7. Schneidplatte (9) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung aufeinander folgende Schneidelemente relativ zueinander um die Rotationssymmetrieachse ihrer Mantelflächen (4) verdreht angeordnet sind.
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