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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 sowie eine Messerhalteplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
10.
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Gattungsgemäße Vorrichtungen
sind beispielsweise als Messerringzerspaner aus der
DE 35 05 077 C2 oder auch
als Scheibenzerspaner bekannt. Messerringzerspaner besitzen als
Zerkleinerungseinheit einen um eine Achse frei drehbaren Messerring,
der sich im wesentlichen aus zwei konzentrischen Ringscheiben zusammensetzt,
die über kranzförmig angeordnete
Messerträger
miteinander verbunden sind. Die innere Umfangsfläche des Messerrings wird somit
von den Unterseiten der Messerträger
gebildet und stellt gleichzeitig die Begrenzungsfläche für den Zerkleinerungsraum
dar. Aufgrund der hohen mechanischen Beanspruchungen ist diese Fläche verschleißfest ausgebildet.
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Die
einzelnen Messerträger
sind untereinander in einem vorbestimmten Abstand angeordnet, so dass
sie über
die Breite der inneren Umfangsfläche des
Messerrings Längsspalte
bilden. In diesem Bereich weisen die Messerträger spezielle Ausnehmungen
zur Aufnahme von jeweils einem Messerpaket auf. Die Messerpakete
setzen sich aus einem Zerspanmesser und einer Messerhalteplatte
zusammen, die über
Langlöcher
und Schrauben einstellbar und lösbar
miteinander verbunden sind. In eingebautem Zustand reichen die Zerspanmesser
der Messerpakete durch die freigelassenen Längsspalte zwischen den Messerträgern über die
innere Umfangsfläche
in den Zerkleinerungsraum hinein. Der Schneidenüberstand bestimmt dabei die
Dicke der herzustellenden Späne.
Auf diese Weise bildet die Umfangsfläche des Messerrings zusammen
mit den Schneiden der Zerspanmesser die Zerkleinerungsbahn eines
Messerringzerspaners.
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Voraussetzung
für eine
qualitativ hochwertige Zerkleinerung des Aufgabeguts ist, dass als Schneiden
eines Messerrings auf einem gemeinsamen Schneidenflugkreis mit identischem
Schneidenüberstand
angeordnet sind. Um dies zu gewährleisten,
besitzt jeder Messerträger
einen fest definierten Anschlag, der die sogenannte Nullposition
der Messerpakete festlegt. Die Nullpositionen aller Messerträger eines
Messerrings stellen Bezugsflächen
für den
Einbau der Messerpakete dar, die alle denselben radialen Abstand
von der Drehachse des Messerrings aufweisen. Von diesen Bezugsflächen ausgehend
ist es möglich
einheitlich für
den gesamten Messerring den Verschleißzustand der Messerträger zu ermitteln
und den erforderlichen Schneidenüberstand
der Zerspanmesser einzustellen. Der die Nullposition definierende
Anschlag wird bei bekannten Messerringzerspanern von der inneren
Begrenzungsfläche
der Ausnehmungen für
die Messerpakete eines jeden Messerträgers gebildet.
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Beim
Betrieb eines Messerringzerspaners ist dieser einem natürlichen
Verschleiß unterworfen. Insbesondere
die innere Umfangsfläche
des Messerrings, einschließlich
der Messerhalteplatten und Zerspanmesser, sind in starkem Maße davon
betroffen. Aufgrund unterschiedlicher Materialeigenschaften, Anordnung
und Funktion im Zerkleinerungsraum sowie Einsatzdauer weisen die
genannten Teile ein unterschiedliches großes Verschleißmaß auf.
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Das
Zerspanmesser leistet die eigentliche Zerkleinerungsarbeit und wird
mit seinem Schneidenüberstand
sehr stark beansprucht. Daher treten dort sehr große Verschleißerscheinungen
auf, so dass die Zerspanmesser in regelmäßigen Intervallen von ca. 4
Stunden nachgeschärft
werden müssen, wobei
sie jedesmal quer zur ihrer Längserstreckungsrichtung
verkürzt
werden. Die Messerhalteplatten bilden mit einer ihrer Längsseite
einen Teil der inneren Umfangsfläche
des Messerrings. Aufgrund ihrer Anordnung in Umlaufrichtung direkt
hinter dem Zerspanmesser fallen hier die Verschleißerscheinungen
nicht so stark aus. Dazu kommt, daß auch hier infolge mehrerer
vorgehaltener Sätze
an Messerhalteplatten sich eine von Haus aus geringere Einsatzdauer
ergibt. Die von der Unterseite der Messerträger gebildete innere Umfangsfläche des
Messerrings ist zwar verschleißfest
ausgebildet, weist aber dennoch einen allmählichen Verschleiß in einer
Größenordnung
von wenigen Millimetern jährlich
auf. Dadurch verkürzt
sich der Abstand zwischen Nullposition und der inneren Umfangsfläche des
Messerrings.
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Das
unterschiedliche Verschleißverhalten der
beanspruchten Teile während
des Betriebs einer Zerkleinerungsmaschine führt im Laufe der Zeit dazu,
dass sich der Innendurchmesser eines Messerrings vergrößert, wobei
die langsamer verschleißenden
Messerhalteplatten über
die Umfangsfläche
des Messerrings überstehen.
In der Praxis wird dies durch Abschleifen der entsprechenden Längsseite der
Messerhalteplatten korrigiert, wodurch allerdings die Messerhalteplatten
in ihrer Breite verkürzt
werden.
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Probleme
entstehen immer dann, wenn an ihrer Unterseite abgenutzte Messerträger durch
neue ausgetauscht werden und gleichzeitig abgenutzte bzw. abgeschliffene
Messerhalteplatten verwendet werden. In diesem Fall entsteht im
Bereich der Messerhalteplatte eine nutförmige Vertiefung gegenüber der übrigen inneren
Umfangsfläche
des Messerrings, die mit dem Messerträger eine scharte Längskante bildet.
An dieser Längskante
wird das Aufgabegut in unerwünschtem
Maße zusätzlich zerkleinert
und der Anteil an Feinmaterial im Endprodukt gesteigert, wodurch
die Qualität
des Endprodukts leidet. In der Folge stellt sich für den Betreiber
einer derartigen Zerkleinerungsmaschine daher die Notwendigkeit,
mit der Erneuerung der Messerträger
auch die Messerhalteplatten auszutauschen, was allerdings mit beträchtlichen
Kosten verbunden ist.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Möglichkeit
zu schaffen, die Messerhalteplatten eines Messerpakets unabhängig vom
Verschleißzustand
der Messerträger
eines Messerrings verwenden zu können.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 sowie einer Messerhalteplatte mit den Merkmalen des
Anspruchs 10 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine Messerhalteplatte
in ihrer Breite variabel auszubilden. Dadurch ist es möglich, die
Messerhalteplatte unabhängig
von dem erforderlichen Schneidenüberstand
an den Verschleißzustand
der Messerträger
anzupassen. Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, dass eine Messerhalteplatte an ihrer dem Anschlag
des Messerträgers
zugeordneten Längsseite
eine einstellbare Anschlagfläche
aufweist.
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Dies
gestattet die Verwendung von Messerhalteplatten unabhängig vom
jeweiligen Verschleißzustand
der Messerträger
oder auch der Messerhalteplatten selbst. Ein Abschleifen der vorderen
Längsseite
der Messerhalteplatte bei abgenutzten Messerträgern ist nicht mehr erforderlich.
Ebenso bedarf es nicht mehr neuer Messerhalteplatten bei der Erneuerung
der Messerträger.
Dies führt
zu wesentlich höheren
Standzeiten der Messerhalteplatten, wodurch erhebliche Kosteneinsparungen
erzielbar sind.
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Erfindungsgemäße Messerhalteplatten
können
ohne Umbaumaßnahmen
an bestehenden Zerkleinerungsvorrichtungen eingesetzt werden. Dies bringt
erhebliche Kostenvorteile für
den Betreiber von Zerkleinerungsvorrichtungen mit sich, die auf
das erfindungsgemäß vorgeschlagene
System umrüsten.
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Eine
einfache und gleichzeitig kostengünstige Ausführungsform der Erfindung sieht
die Verwendung von Gewindestiften vor, deren Köpfe die Anschlagflächen bilden.
Der Abstand zwischen dem Kopf des Gewindestiftes gegenüber der übrigen Messerhalteplatte
ist bei dieser Lösung
stufenlos einstellbar und kann über
eine Kontermutter oder einen Klebstoff gesichert werden.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung sieht einen oder mehrere Anschlagklötze an der
hinteren Längsseite
der Messerhalteplatte vor. Zur Befestigung der Anschlagklötze dienen
beispielsweise Schrauben, wobei durch Zwischenlegen von Distanzscheiben
der erforderliche Abstand annähernd
stufenlos auf das Sollmaß eingestellt
werden kann.
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In
weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform weist die hintere
Längsseite
der Messerhalteplatte Ausnehmungen auf, in denen die Anschlagklötze angeordnet
sind. Die Ausnehmungen bilden dabei Führungen für die Anschlagklötze und geben
diesen einen sicheren Halt an der Messerhalteplatte.
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Von
zusätzlichem
Vorteil ist es, wenn die Kanten der Anschlagklötze gefast sind. Dadurch wird das
Einfädeln
der Messerpakete in die Ausnehmungen im Messerträger sowie das Entlanggleiten
der Messerpakete entlang des die Nullposition definierenden Anschlags
erleichtert.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird die Anschlagfläche über Anschlagplatten hergestellt,
die über
Langlöcher
und eine gegenseitige Verschraubung mit der Messerhalteplatte eine stufenlose
Einstellung der Gesamtbreite der Messerhalteplatte erlauben und
somit eine Anpassung der Messerhalteplatte an die vorhandenen geometrischen
Verhältnisse
ermöglichen.
Im Überlappungsbereich
kann die Dicke der Messerhalteplatte und Anschlagplatte derart reduziert
sein, dass Überlappungsbereich
und Restbereich der Messerhalteplatte die gleiche Dicke aufweisen.
Dadurch vereinfacht sich die Konstruktion des Messerträgers erheblich.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet die Messerhalteplatte
mit ihrer Anschlagfläche eine
Verzahnung mit dem Anschlag des Messerträgers. Auf diese Weise entsteht
eine Präzisionsführung des
Messerpakets am Messerträger,
die nach Einschieben des Messerpakets die Sollposition sicherstellt.
Darüber
hinaus wird dadurch ein unerwünschtes
Herausfallen der Messerpakete nach Lösen der Klemmverbindung zum
Messerträger
verhindert.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen
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1 einen
vertikal geführten
Längsschnitt durch
eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 einen
Teilquerschnitt durch einen Messerring im Bereich der Messerträger,
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3 eine
Draufsicht auf die in 2 gezeigte Messerhalteplatte,
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4 einen
Querschnitt durch die in 3 dargestellte Messerhalteplatte
entlang der Linie IV-IV,
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5 einen
Querschnitt durch alternative Ausführungsform der Erfindung und
die
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6, 7 und 8 einen
Schnitt und Ansichten einer erfindungsgemäßen Anschlagplatte, wie sie
in der in 5 dargestellten Ausführungsform Verwendung
findet.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Messerringzerspaner
in Form eines Langholzzerspaners dargestellt. Man sieht zunächst einen
ortsfesten Unterbau 1, an dessen Oberseite in Darstellungsebene verlaufende
Schienen 2 angeordnet sind. Die Schienen 2 dienen
als Laufbahn für
den Maschinengrundrahmen 3, der auf den Rädern 4 in
Richtung des Pfeiles 5 querverschieblich angeordnet ist.
Fest mit dem Unterbau 1 verbunden ist eine Zylinderkolbeneinheit 6,
deren beweglicher Kolben 7 auf den Maschinengrundrahmen 3 wirkt
und so das Querverfahren des Maschinengrundrahmens 3 besorgt.
Der Maschinengrundrahmen 3 weist zudem eine Plattform 8 auf,
die einen Elektromotor 9 trägt.
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Ferner
ist am Maschinengrundrahmen 3 ein haubenförmiges Gehäuse 10 befestigt,
das zur Aufnahme eines frei um eine horizontale Achse drehbaren
Messerrings 11 dient. Während
die Rückwand des
Gehäuses 10 geschlossen
ist und zur Lagerung der Antriebswelle des Messerrings 11 dient,
weist die Vorderseite des Gehäuses 10 eine
kreisförmige Öffnung auf,
durch welche der Zerkleinerungsraum 12 frei zugänglich ist.
Der Zerkleinerungsraum 12 wird nach oben von einem Kreisbogensegment 13 begrenzt,
dessen gekrümmte
Seite in geringem Abstand zum Messerring 11 verläuft. Im
unteren Bereich begrenzt eine aussteifende Bodenkonstruktion 14 den
Zerkleinerungsraum 12 und ist ebenso wie das Kreisbogensegment 13 ortsfest
mit dem Gehäuse 10 verbunden.
Die in Darstellungsebene linke Begrenzungsfläche des Zerkleinerungsraums 12 wird
von einer axial in den Zerkleinerungsraum 12 ragenden, im
Querschnitt konvexen Gegenlage 15 gebildet, die ortsfest
gegenüber
dem Maschinenunterbau 1 angeordnet ist und somit der Querbewegung
des Maschinengrundrahmens 3 nicht folgt. Die gegenüberliegende
Seite des Zerkleinerungsraums 12 wird schließlich von
einem Abschnitt der Innenseite des Messerrings 11 gebildet
und stellt gleichzeitig die Zerkleinerungsbahn dar.
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Das
Aufgabegut in Form von Baumstämmen 16 ragt
wie die Gegenlage 15 mit dem freien Teil seiner Länge axial
in den Zerkleinerungsraum 12 hinein. Der außerhalb
des Zerkleinerungsraums 12 liegende Teil der Baumstämme 16 befindet
sich in einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung, an deren Ende
es für
den Zerspanvorgang fest eingespannt ist. Zusätzlich sind im Zerkleinerungsraum 12 nicht
dargestellte Niederdrücker
vorhanden, die die Baumstämme 16 im
Zerkleinerungsraum 12 während
des Zerspanvorgangs halten.
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Die
Zerkleinerung der Baumstämme 16 erfolgt
durch Querfahren des Maschinengrundrahmens 3 bei rotierendem
Messerring 11, wobei aufgrund der feststehenden Gegenlage 15 die
Baumstämme 16 gegen
die Zerkleinerungsbahn gedrückt
und dort in Eingriff mit den Zerkleinerungswerkzeugen gebracht werden.
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Der
Messerring 11 besteht aus zwei konzentrischen und im Abstand
zueinander angeordneten Ringscheiben, von denen in den 1 und 2 aufgrund
der Schnittführung
lediglich die hintere mit 17 gekennzeichnete zu sehen ist. Die Innenseiten der
beiden Ringscheiben sind durch gleichmäßig über den Umfang verteilte, axial
ausgerichtete Messerträger 18 verbunden,
wodurch ein in sich steifer Messerring 11 entsteht.
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Die
genauere Anordnung der Messerträger 18 untereinander
und in Bezug auf die Ringscheiben sowie der nähere Aufbau der Messerträger 18 gehen aus 2 hervor.
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In 2 ist
ein Abschnitt eines erfindungsgemäßen Messerrings 11 dargestellt.
Mit 17 ist wiederum die nabenseitige Ringscheibe bezeichnet,
von deren Innenseite senkrecht die Messerträger 18 abstehen. Die
Messerträger 18 bestehen
im wesentlichen aus jeweils einem Grundträger 19, der auf seiner
zum Zerkleinerungsraum 12 weisenden Unterseite mit einem
Verschleißschuh 20 versehen
ist. Jedem Verschleißschuh 20 ist
an seinem in Umlaufrichtung 21 hinteren Ende eine Drucklippe 22 zugeordnet.
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Jeder
Messerträger 18 weist
an seiner in Umlaufrichtung 21 vorderen Seite eine schräg in den Zerkleinerungsraum 12 mündende Ausnehmung 23 auf,
die zur Aufnahme eines Messerpakets 24 bestimmt ist und
an deren Grund eine Anschlagleiste 27 angeordnet ist. Das
Messerpaket 24 wird von einer Messerhalteplatte 25 gebildet,
auf der das Zerspanmesser 26 wie allgemein bekannt innerhalb
von Langlöchern
einstellbar befestigt ist. Die der Anschlagleiste 27 zugewandte
Längsseite 41 der
Messerhalteplatte 25 besitzt zwei Anschlagklötze 38,
die unter Zwischenschaltung von mehreren Distanzscheiben 39 mit
der Messerhalteplatte 25 verschraubt sind. Weitere Ausführungen
hierzu sind unter 3 beschrieben.
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Beim
Einsetzen des Messerpakets 24 in die Ausnehmung 23 liegen
die Anschlagklötze 38 an
der Anschlagleiste 27 an, die als feste Bezugsfläche die sogenannte
Nullposition definiert und von der aus der Schneidenüberstand
eingestellt wird. Zum Einjustieren der Nullposition kann zwischen
der Anschlagleiste 27 und dem Grundträger 19 eine oder mehrere Zwischenlagen 35 angeordnet
sein.
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Zur
Befestigung des Messerpakets 24 in der Ausnehmung 23 wird
mit Hilfe einer Druckklappe 28 eine kraftschlüssige Klemmung
erzeugt. Die von der Druckklappe 28 auf die Messerpaket 24 ausgeübte Klemmkraft
wird von einem leistenförmigen
Fliehkeil 29 erzeugt, der sich nahezu über die gesamte axiale Länge des
Grundträgers 19 erstreckt
und in einer im Grundträger 19 vorgesehenen,
parallele Seitenwände
aufweisenden Führungsnut 30 radial
beweglich geführt
ist. Zwischen dem Boden der Führungsnut 30 und
dem Fliehkeil 29 ist eine Druckfeder 31 zwischengeschaltet,
deren Federkraft den Fliehkeil 29 permanent nach außen drückt.
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Außerhalb
der Führungsnut 30 weist
der Fliehkeil 29 eine einseitige Keilfläche 32 auf, an der die
Druckklappe 28 mit einer entsprechenden Gleitfläche anliegt.
Die Druckklappe 28 ist auf ihrer Innenseite mit einer Hohlkehle 33 versehen,
in die eine am Grundträger 19 angebrachte
Scharnierleiste 34 eingreift. Am anderen Ende der Druckklappe 28 ist
eine Klemmleiste 36 vorgesehen, die unter Zwischenschaltung
eines Anpresselements 37 breitflächig auf den Rücken des
Zerspanmessers 26 drückt
und bei Rotation des Messerrings 11 das Messerpaket 24 in der
Ausnehmung 23 des Messerträgers 18 fixiert.
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In
den 3 und 4 sieht man die in 2 dargestellte
Messerhalteplatte 25 im Detail. Die Messerhalteplatte 25,
deren Länge
an die Abmessungen des Grundträgers 19 angepasst
ist, weist an ihrer vorderen, dem Zerkleinerungsraum 12 zugeordneten
Längsseite
eine Schräge 40 auf,
die in eingebautem Zustand die Oberfläche des Verschleißschuhs 20 fortsetzt
(2).
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In
der gegenüberliegenden
hinteren Längsseite 41 sind
zwei rechteckförmige
Ausnehmungen 42 angeordnet, die in ihrem Grund jeweils
zwei Gewindebohrungen aufweisen. In jede der Ausnehmungen 42 ist
jeweils ein Anschlagklotz 38 eingesetzt, der über Schrauben 43 gegen
den Grund der jeweiligen Ausnehmung 42 gespannt ist. Mit
Hilfe von Distanzscheiben 39, die dabei zwischen dem Anschlagklotz 38 und
dem Grund der Ausnehmung 42 gelegt sind, kann der Abstand
zwischen der Messerhalteplatte 25 und dem Anschlagklotz 38 auf
das erforderliche Sollmaß eingestellt
werden.
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Die
aus der Längsseite 41 ragende
Oberseite des Anschlagklotzes 38 weist an drei Seiten abgeschrägte Kanten
auf. Die von den Schrägen
eingeschlossene Fläche
bildet die Anschlagfläche
gegenüber
der Anschlagleiste 27 des Messerträgers 18.
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Die 5 bis 8 zeigen
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, wobei der dort gezeigte Messerträger bis auf die Messerhalteplatte
und die Anschlagleiste dem unter 2 gezeigten
und beschriebenen Messerträger 19 entspricht.
Daher werden für
gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet und es gilt das unter 2 Gesagte
entsprechend.
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Die
in 5 dargestellte Lösung zeigt eine Messerhalteplatte 44,
deren hinterer Längsrand
in Teilbereichen nur noch eine verringerte Dicke aufweist, so dass
auf diese Weise rechteckförmige
Taschen 45 gebildet werden. Die Anordnung der Taschen 45 über die
Länge der
Messerhalteplatte 44 entspricht beispielsweise der Anordnung
der in 3 gezeigten Ausnehmungen 42. Im Bereich
der Taschen 45 weist die Messerhalteplatte 44 senkrecht
zu ihrer Oberseite Gewindebohrungen auf, in die die Schrauben 46 eingreifen.
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Die
Taschen 45 sind zur Aufnahme von jeweils einer Anschlagplatte 47 bestimmt,
deren genauere Ausgestaltung aus den 6, 7 und 8 hervorgeht.
Die dort dargestellte Anschlagplatte 47 weist eine Dicke
auf, die der Dicke der Tasche 45 entspricht. Dadurch liegen
die Oberfläche
der Anschlagplatte 47 und der Messerhalteplatte 44 nach dem
Einsetzen der Anschlagplatte 47 in die Tasche 45 in
einer Ebene.
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Die
Anschlagplatte 47 weist zwei Langlöcher 48 auf, die zu
einem Längsrand
der Anschlagplatte 47 hin offen sind. Die Langlöcher 48 dienen
zur Befestigung der Anschlagplatte 47 in der Tasche 45 mittels
der Schrauben 46. Die Langlöcher 48 mit ihren randseitigen Öffnungen
ermöglichen
die Entnahme der Anschlagplatte 47, ohne die Schrauben 46 ganz von
der Messerhalteplatte 44 lösen zu müssen. Die relative Lage der
Anschlagplatte 47 zur Messerhalteplatte 44 und
damit die Gesamtbreite der Messerhalteplatte 44 kann über die
Langlöcher 48 stufenlos eingestellt
und durch Spannen der Schrauben 46 fixiert werden.
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Der
der Anschlagleiste 49 des Messerträgers 18 zugeordnete
Rand der Anschlagplatte 47 weist, wie die 6, 7 und 8 zeigen,
eine Längsnut 50 auf.
Diese korrespondiert mit einem nasenförmigen Ansatz 51 der
Anschlagleiste 49, so dass beim axialen Einschieben des
Messerpakets 24 eine Verzahnung und gleichzeitig Präzisionsführung für das Messerpaket 24 entsteht
(5). Die Präzisionsführung stellt
einerseits sicher, dass das Messerpaket 24 nach dem Einschieben
in den Messerträger 18 in
die vorbestimmte Sollposition gelangt. Andererseits stellt sie eine
zusätzliche
Sicherung gegen ein radiales Herausfallen des Messepakets 24 dar,
für den
Fall, dass die Klemmung durch die Druckklappe 28 aufgehoben
wird.