DE20020037U1 - Vorrichtung zum Erzeugen von Spänen aus Holz - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Erzeugen von Spänen aus Holz

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Spänen aus Holz. Dabei gibt es grundsätzlich zwei Systeme, die voneinander grundverschieden sind und die auch demgemäß unterschiedliche Produkte erzeugen.

Das erste System betrifft sogenannte Direktzerspaner. Dabei wird nichtabgelängtes Rundholz einer Rinne zugeführt. Parallel zur Lenkachse des Holzes ist eine Messerring angeordnet, die auf ihrem Umfang mit einer Vielzahl von Messern bestückt ist. Die Messer verlaufen mit ihren Schneiden parallel zur Messerring. Die Messerring ist derart verfahrbar, daß sie in die Masse der Rundhölzer eintauchen und diese zerspanen kann. Siehe beispielsweise DE 29 47 199 C1.

Eine weitere Bauart von Direktzerspanern, die dem genannten ersten System angehört, weist eine drehbar gelagerte Scheibe auf. Die Scheibe trägt auf ihrer einen Seitenfläche Zerspanermesser. Die Rundhölzer oder Baumstämme werden dieser Arbeitsfläche parallel zur Faser zugeführt. Da die Umfangsgeschwindigkeiten einzelner Flächenelemente der Arbeitsfläche unterschiedlich groß sind, je nachdem, ob das Flächenelement radial innen oder radial außen liegt, ist auch das Zerspanungsergebnis unterschiedlich, was die Qualität beeinträchtigt.

Die genannten Maschinen, die dem ersten System angehören, dienen vor allem zum Erzeugen von sogenannten OS-Spänen ("Oriented Strang"). Dabei verlaufen die Fasern dieser Späne in Längsrichtung des Spanes. Der Span ist außerordentlich dünn. Er dient zum Herstellen gleichnamiger Platten, sogenannter OSB-Platten. Diese gelten als hochwertig. Sie haben

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eine große Festigkeit, so daß sie sich als Konstruktionselemente verwenden lassen, beispielsweise für den Fertighausbau.

Das genannte zweite System verwendet sogenannte Messerringzerspaner. Dieser umfaßt einen Ring oder Kranz aus Messern, deren Schneiden wenigstens im wesentlichen parallel zur Ringachse verlaufen. Der Messerring umschließt einen Arbeitsraum, in dem die Hackschnitzel in einem radial inneren Bereich durch einen Einfüllschacht eingeführt werden. Ein Rotor schleudert die Hackschnitzel radial nach außen gegen die Innenfläche des Messerringes und damit gegen die Schneiden der Messer, wo eine Zerspanung erfolgt.

Das den Zerspaner zugeführte Vorprodukt besteht aus wesentlich kleineren Partikeln, nämlich Hackschnitzeln, die zuvor in einem Hackprozess erzeugt wurden. Sie haben ganz pauschal ausgedrückt wenigstens annähernd die Größe einer Streichholzschachtel.

Die mittels eines Messerringzerspaners herstellbaren Späne unterscheiden sich ganz grundlegend von den OS-Spänen, erzeugt durch die erstgenannte Kategorie von Maschinen, die nach dem erstgenannten System arbeiten. Sie sind im wesentlichen stiftförmig und erinnern an dünne Streichhölzer. Diese Späne lassen sich nur zu Spanplatten verarbeiten. Spanplatten haben jedoch nur eine begrenzte Festigkeit, insbesondere keine besondere Biegefestigkeit. Sie lassen sich somit nicht als Konstruktionselemente verwenden, sondern finden in der Möbelindustrie Anwendung.

Die Vor- und Nachteile von Maschinen des erstgenannten Systems Direktzerspaner zum Erzeugen von OS-Spänen -, und des zweitgenannten Systemes mit der vorgeschalteten Stufe zum Erzeugen von Hackschnitzeln

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und dem Endergebnis der Späne für Spanplatten lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Direktzerspaner verlangen im allgemeinen Frischholz, d.h. Baumstämme beispielsweise von einem Meter. Sie vermögen zwar die hochwertigen OS-Späne zu erzeugen, jedoch haben sie verhältnismäßig große Abmessungen

aufgrund der großen Abmessungen des Vorproduktes. Demgemäß sind sie außerordentlich teuer in der Anschaffung. Die Investitionskosten liegen zwischen einer und drei Millionen DM. Demgemäß sind sie auch relativ wenig flexibel im Einsatz.
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Zerspaner hingegen sind kleiner, flexibler und kostengünstiger in der Anschaffung. Sie vermögen jedoch nicht OSB-Späne zu erzeugen, sondern lediglich die geringerwertigen streichholzartigen Späne für Spanplatten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, womit sich sowohl sogenanntes Frischholz als auch Recycling-Holz als Vorsprodukt verwenden läßt, das wesentlich geringere Bauvolumina als die bekannten Direktzerspaner aufweist, das daher geringere Investitionskosten verlangt und flexibel im Einsatz ist, und das grundsätzlich auch dazu geeignet ist, OSB-Späne zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird durch die selbständigen Ansprüche gelöst.

Der Erfinder hat sich somit von einem verbreiteten Vorurteil gelöst. Er hat auf die Grundmerkmale des Messerringzerspaners zurückgegriffen, jedoch

die Randbedingungen fundamental verändert. Dies betrifft insbesondere die Auswahl der Abmessungen des Vorproduktes. Dieses hat in einer ersten Erstreckung eine größere Abmessung als in einer hierzu senkrechten Erstreckung, so daß es als stabförmig bezeichnet werden könnte. 30

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Mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung lassen sich nunmehr höchst unterschiedliche Vorprodukte verwenden, nämlich sowohl Frischholz ausgezeichneter Qualität, Frischholz minder guter Qualität wie Krüppelholz und Äste sowie Recycling-Holz. Dabei kommen als Recycling-Holz beispielsweise die sehr zahlreich anfallenden Verpackungshölzer in Betracht.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann - wie erwähnt - grundsätzlich hochwertige OSB-Späne erzeugen, gleichzeitig aber auch Späne geringerer Qualität. Werden unterschiedliche Kategorien von Spänen erzeugt, so lassen sich diese klassifizieren durch einen nachgeschalteten Klassifizierungsschritt.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt einen Zerspaner in einer Ansicht von vom, d.h. in einer Ansicht auf diejenige Seite, auf der sich der Gehäusedeckel mit dem Einsatz für das Vorprodukt befindet.
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Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt des Zerspaners gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus Fig. 2, nämlich ein Messerpaket.

Wie man aus den Figuren 1 und 2 im einzelnen sieht, umfaßt der Zerspaner einen Rotor 1, der von einer Welle 2 angetrieben ist. Der Rotor 1 enthält einen Kranz von achsparallelen Flügeln 3. Ein Messerkorb mit ebenfalls achsparallel angeordneten Messern 4 umschließt den Rotor 1. Rotor 1 und Messerkorb sind wiederum in einem Gehäuse 5 angeordnet

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und gemeinsam von diesem umschlossen. Gehäuse 5 weist einen Einlaß 6 für die zuzuführenden Hackschnitzel sowie einen Auslaß für den fertigen Span auf.

Figur 2 veranschaulicht an zwei Stellen ein stabförmiges Vorprodukt 20.

Dieses ist im vorliegenden Fall als regelmäßiger rechteckiger Klotz bestellt. Stattdessen könnte dieses Vorprodukt jedoch auch andersartig gestaltet sein, beispielsweise unregelmäßige Begrenzungsflächen aufweisen. Wesentlich ist nur, daß dieses Vorprodukt 20 mehr oder minder stabförmig ist, d. h. eine Längserstreckung aufweist, die großer ist, als die Quererstreckungen in hinzu senkrecht verlaufenden Ebenen.

Das Vorprodukt 20 wird dem schachtförmigen Einlass 6 zugeführt - siehe Pfeil. Es gelangt sodann in den vom Rotor 1 umschlossenen Innenraum.

Dabei legt sich das Vorprodukt 20 - automatisch oder durch eine entsprechende Orientierungseinrichtung - derart, daß es vorwiegend zur Längsachse der Rotorwelle 2 verläuft, und damit mehr oder minder parallel zu den Messern 4. Das Vorprodukt hat eine erhebliche Größe, insbesondere eine erhebliche Länge, verglichen mit jenen Hackschnitzeln, die den bisher üblichen Messerringzerspannem zugeführt werden.

In den Figuren 3 und 4 sind in einem achssenkrechten Schnitt zwei Messerpakete dargestellt. Diese beiden Messerpakete sind jeweils Bestandteil des Messerringes der Maschine.
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Jedes Messerpaket ist wie folgt aufgebaut: Ein Tragklotz 10 trägt ein Schneidmesser 11, das mittels einer Spannplatte 12 und einer Schraube 13 am Tragklotz 10 befestigt ist.

Jeder Tragklotz 10 weist eine Verschleißfläche 10.1 auf. Entscheidend ist, daß diese der Maschinenachse zugewandte Verschleißfläche 10.1

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annähernd eben sind und somit nicht konzentrisch wie beim Stand der Technik.

Dabei ist die Verschleißfläche 10.1 im Falle der Figur aus einer Verschleißplatte 10.2 gebildet, die ihrerseits am übrigen Tragklotz 10 befestigt ist. Im Falle der Figur 4 ist die Verschleißfläche 10.1 aus einer Verschleißschicht gebildet, die durch Aufbringen einer Verschleißschicht, vorzugsweise durch Auftragsschweißen oder Aufspritzen und anschließendes Schleifen erzeugt wurde.

Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist ein Stockmesser 14 vorgesehen, das auf der dem Schneidmesser 11 gegenüberliegenden Seite des Tragklotzes 10 befestigt ist, und das mit dem Schneidmesser des benachbarten Messerpaketes zusammenarbeitet. Die Ausführungsform gemäß Figur 4 hingegen ist eine Stockmesserlose Ausführungsform.

Claims (10)

1. Anlage zum Erzeugen von Spänen aus einem Vorprodukt;

1. 1.1 mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines Vorproduktes, das im wesentlichen stabförmig ist und dessen Länge zwischen dem einbis zweifachen der Länge sogenannter OS-Späne liegt;

2. 1.2 mit einem Zerspaner, der einen Ring aus einer Vielzahl von Messern aufweist, deren Schneiden wenigstens annähernd parallel zur Ringachse verlaufen und die einen Arbeitsraum umschließen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerspaner mit Mitteln ausgerüstet ist, mit denen das Vorprodukt wenigstens im wesentlichen parallel zur Ringachse ausgerichtet wird.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mit Schaufeln ausgerüstet ist, die gegen die Rotorachse geneigt sind.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des Rotors in Umfangsrichtung begrenzt beweglich sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des Rotors an einer radial inneren Stelle pendelnd aufgehängt sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorschaufeln gekrümmt oder abgekröpft sind.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter des Messers wie der Messerwinkel, der Freiwinkel und der Anstellwinkel derart gewählt sind, daß sich ein schälendes Abarbeiten des Vorproduktes ergibt.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umfangsmaß zwischen zwei einander benachbarten Rotorschaufeln das zwei- bis dreifache der Länge eines Vorproduktes aufweist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialmaß des Messerringes des Zerspaners das ein- bis dreifache der Länge der Vorproduktes aufweist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Arbeitsraum eine Orientierungseinrichtung vorgeschaltet ist, um das Vorprodukt wenigstens im wesentlichen parallel zur Ringachse zuzuführen.