DE2219999C3 - Besäumzerspaner - Google Patents

Description

Diese Aufgabe wird durch einen Besäumzerspaner der eingangs genannten Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß am Umfang der Kreissäge Zahnlücken vorgesehen sind, die jeweils brei.er sind als ein Sägezahn, in jede Zahnlücke ein Zerspanmesser ragt, das an einem Ansatz am Umfang der Scheibe des Zerspanungswerkzeuges befestigt ist, und daß zur gleichmäßigen Verteilung einer durch die Zahnlücke zusätzlich bewirkten Schneidbelastung die Lange der Radien der SSgezähne, angefangen vom Sägezahn unmittelbar nach einem Zerspanungsmesser bis zum Sägezahn unmittelbar vor dem nächsten Zerspanmesser, allmählich ansteigt.

Durch eine solche Ausführung, bei der Sägezähne einer Kreissäge mit ansteigendem Radius, wie sie bei einer Bandsäge aus der US-PS 21 41 504 bekannt sind, verwendet werden, wird erreicht, daß beim Beginn der Sägtarbeit ein geringerer Schlag erzeugt wird als bei gleichbleibender Zahnlänge und während des gesamten Arbeitsvorgangs die Schneidbelastung wesentlich gleichmäßiger verteilt werden kann, so daß ein Verbiegen der an die Zerspanmesser grenzenden Sägezähne vermieden wird. Dadurch wird die Lebensdauer des Besäumzerspaner wesentlich erhöht, und dieser arbeitet ruhig und zuverlässig. Die Zahnlücken verhindern ein Verkeilen und Verklemmen von zerkleinerten Spänen zwischen Zerspanmesser und Sägezähnen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kreissäge in Sägesegmente geteilt, die zwischen benachbarten Zerspanmessern angeordnet und die Zahnlücken am Umfang der Kreissäge jeweils an der Stoßkante zweier Sägesegmente vorgesehen sind, wobei jedes Sägesegment einen Krümmungsmittelpunkt aufweist, der von der gemeinsamen Drehachse der Kreissäge und des Zerspanungswerkzeuges exzentrisch und von dieser in einem solchen Abstand angeordnet ist, daß der Radius eines Sägezahnes eines jeden Sägesegmentes vom vorderen Sägezahn zum hinteren Sägezahn ansteigt.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Wartung und das von Zeit zu Zeit notwendige Schärfen wesentlich erleichtert wird. Die Kreissäge und das Zerspanungswerkzeug sind leicht zugänglich, die Segmente können ohne Schwierigkeit vom Zerspanungswerkzeug abgenommen und ausgewechselt werden. Die Sägesegmente lassen sich in einfacher Weise maschinenschärfen, da sie am Kopf eines Sägeichärfers so angebracht werden können, daß ihre Mittelpunkte mit der Drehachse des Schärfkopfes zusammenfallen.

Zwischen benachbarten Sägezähnen der Kreissäge kann je eine Einschweifung vorgesehen sein, die länger ist als die größte Sägeschnittiefe, wobei jedes Einschweifungsende von der abgespanten Endfläche der gesägten Platte frei liegt und außerdem nach außen abgeschrägt ist, derart, daß das abgesägte Holzstück seitlich nach außen von der gesägten Fläche des Stammes gerichtet ist.

Auf diese Weise kann das beim Sägen gebildete Sägemehl nach außen abgeworfen werden.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform ermöglicht es, die Säge mit einem dicken radialen Innenbereich zu versehen, von dem die Sägezähne, die dünner sind als dieser Innenabschnitt, radial abstehen, wobei die dem /u bearbeitenden Stamm oder Balken zugekehrten Seitenflächen der Sägezähne und des radialen Innenbereichs in einer gemeinsamen Lbene liegen.

Die Festigkeit des Sägeblattes wird insbesondere durch diesen dicken Innenbereich erreicht. Die Sägezähne können wesentlich kürzer sein als diejenigen herkömmlicher Kreissägen, um eine entsprechende Zahnfestigkeit zu erzielen. Sie können aber auch wesentlich dünner ausgeführt sein, so daß die Breite des Sägeschnittes und damit der Sägeschnittverlust erheblich verringert wird.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der einen Ausführungsform des Besäumzerspaner,

Fig. 2 eine vergrößerte isometrische Projektion eines Teilstückes eines Messerkopfes,

F i g. 2A eine perspektivische Ansicht eines Stückes des Stammes, die ein Detail des Schnittes zeigt,

F i g. 3 einen Aufriß eines Messerkopfes, der die relativen Stellungen der Sägesegmente und der Zerspanmesser zueinander veranschaulicht,

Fig.4 ein Teilstück, teilweise im Schniü, eines Sägesegmentes,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig.6 eine Schnittansicht eines Teilstückes eines Sägesegmentes und ein gestrichelt gezeichnetes Zerspanmesser, der die Beziehung der Schnitte während der Arbeit veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt den Besäumzerspaner 10, der einen Holzstamm oder -balken 11 sägt und hobelt, wobei das bearbeitete Holz gegenüberliegende gesägte Seitenflächen 12-12 und eine obere und eine untere gehobelte Fläche 13-13 erhalt. Der Besäumzerspaner besteht aus einem Rahmen 14 und einem Paar axial fluchtenden Messerköpfen 16 und 17. Diese sind im Abstand voneinander an einer gemeinsamen horizontalen Triebwelie 18 mit einer Drehachse 18.1 angeordnet. Die Triebwelle wird durch einen Elektromotor 20 in Richtung des Pfeiles 19 getrieben.

Durch einen Elektromotor 21.1 getriebene Vorschubwalzen 21 bewegen den Stamm zwischen den Messerköpfen in Richtung des Pfeiles 21.1, und zwar lotrecht in bezug auf die Drehachse 18.1 der Triebwelle 18.

Der Messerkopf 16 besteht aus einem Zerspanungswerkzeug 22, dessen eine Fläche 23 dem Stamm zugekehrt ist. An dieser Fläche 23 des Zerspanungswerkzeuges ist eine Kreissäge 24 montiert, die aus drei Sägesegmenten 24.1, 24.2 und 24.3 (F i g. 3) besteht. Die Sägesegmente weisen über den Umfang des Zerspanungswerkzeuges 22 vorstehende Sägezähne 25 auf und sind mit Seitenflächen 26 versehen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen, welche gegen den Stamm 11 gerichtet ist. Maschinenschrauben 27 (F i g. 2), die die Sägesegmente am Zerspanungswerkzeug befestigen, sind versenkt.

Zerspanmesser 31 (F i g. 2 und 2A) sind an vorstehenden Ansätzen 32 am Zerspanungsmesser 22 festgeschraubt. Je ein Zerspanmesser 31 ist zwischen benachbarten Sägesegmenten angeordnet und in bezug zu diesen so gelagert (Fig. 2), daß es eine vom Stamm 11 abgesägte Platte oder Latte fortschreitend zerkleinert, wobei an der Platte oder Latte eine gehobelte Endfläche 33 geschaffen wird.

Die Sägesegmente 24.1, 24.2 und 24.3 sind identisch ausgebildet (Fig. 3) und daher wird nur das .Sägesegment 24.1 (Fig. 2, 4 und 5) näher erläutert. Ls weist einen dicken Innenbereich 35 (F i g. 1) auf, von dem die Sägezähne 25 abstehen. Das Verhältnis der Stärke der

Sägc/.ähne /um Innenbereich 35 hang! von der Lange des einzelnen Säge/ahnes ab. Die Säge/iihne sind in üblicher Weise im Absland angeordnet, um Finschweifungcn zu bilden, deren Rundungen 37 von der Seitenfläche 26 der Säge/ahne 25 ausgehend nach innen abgeschrägt sind, wie bei 37.1 gezeigt ist.

Die .Sägesegmente 24.1. 24.2 und 24.3 sind am Messerkopf 16 exzentrisch zu dessen Achse 18.1 angeordnet iiiul ihre vorderen und hinteren Enden 38 und 39 sind so weggeschnitten, daß jeweils /wischen den aneinandergren/cnden Kanten der Sagesegmente 24.1. 24.2 und 24.3 Zahnlücken 41 entstehen, in die die /.erspanniesser 31 eingesetzt werden (F i g. 3), in der nur ein Zerspanmesser gezeigt ist). In der dargestellten Ausführungsform entspricht die Breite der Zahnlücken 41 den Abmessungen von fünf Sägezähnen 25.

Das Sägesegment 24.1 gehört zu einer Kreissäge, deren Zahnspitzen in einem Kreis mit einem Radius 24.1 und einem Mittelpunkt 43 liegen.

Wenn die Sägesegmente 24.1, 24.2 und 24.3 so angeordnet werden, daß die Achse 18.1 des Messerkopfes 16 durch den Mittelpunkt 43 geht, verläuft der durch die Zahnspitzen gebildete Kreis 42 konzentrisch zu dieser Achse 18.1. Bei dieser Anordnung wird der vordere Sägezahn 25.1 des Sägesegmentes 24.1 einer Oberbelastung unterworfen, die der Belastung entspricht, die normalerweise von den Sägezähncn aufgenommen würde, die im Einschnitt vor dem vorderen Sägezahn 25.1 angeordnet wären. Demzufolge würde der vordere Sägezahn 25.1 des Sägesegmentes 24.1 schneller abgenutzt als die folgenden Zähne.

Um eine im wesentlichen gleichmäßige Belastung der Sägezähne 25 zu erreichen, wird erfindungsgemäß jedes Sägesegment 24.1, 24.2, 24.3 so gelagert, daß der Mittelpunkt 43 exzentrisch zur Achse 1S.1 des Messerkopfes 16 liegt. Am Sägesegment 24.1 erläutert bedeutet das, daß der hintere Sägezahn 25.2 des Sägesegmentes 24.1 auf dem Kreis 42 und der vordere Sägezahn 25.1 radian nach innen vom Kreis 42 in einem Abstände liegt, so daß

ist, worin

a der Abstand zwischen dem hinteren Sägezahn des einen Sägesegmentes und dem vorderen Sägezahn des folgenden Sägesegmentes.

b der Abstand zwischen Spitzen benachbarter Sägezähne.

c- der radiale Abstand des vorderen Sägezahnes eines jedes Sägesegmentes nach innen vom Kreis 42, und

d der normale Sägezahnangriff einer Kreissäge mit einem Radius und Sägezahnabstand entsprechend dem Radius und Sägezahnabstand des Segmentes

bedeuten.

Auf diese Weise wird die zusätzliche Belastung eines jeden Sägcsegmentes im wesentlichen gleichmäßig auf »νι jeden Sägezahn des Sägesegmentes verteilt und die Sägezähnc werden einheitlich abgenutzt.

Das Zerspanmesser 31 (Fig. 2) ist trapezförmig ausgebildet und weist eine schrage Schneidkante 47 auf die von außen nach innen gegen die flache innert. Endfläche 48 verläuft. Fs ist so montiert, daß iliesi F.ndfliichc 48 in einer Ebene parallel /ur Seitenfläche 2f des Sägesegmenles 24.1 liegt und in den durch die Säge/ahne 25 durchgeführten Schnitt ragt, aber kiir> vor der Seitenfläche 26 des Sägesegmcntes 24.1 endet so daß ein Zwischenraum 49 zu der gesägten Flache ii des Stammes oder Balkens 11 gebildet wird (F i g. 6).

Wenn sich das Zerspanungswerkzeug 22 dreht, isi die Tiefe des Sägeschnittes am vnößtcn anschließend an der hinteren Sägezahn eines jeden Sägcsegmentes, und sie ist am kleinsten, nach dem das Zerspanmesser 31 danr seinen Schnitt durchführt. Die Differenz 50 (I ig. b zwischen der größten und der kleinsten Tiefe dei Sägcschniites ist eine Funktion der Be/iehuiig der Vorschubgeschwindigkeit des Stammes 11 und dei Drehgeschwindigkeit des Zerspanungswerkzeuges 22 das eine bestimmte Anzahl von Zerspanmessern 31 aufweist. Diese Beziehung, die auch die exzentrische Verschiebung der Sägesegrnentc 24.1, 24.2 und 24.3 bestimmt, um eine gleichmäßige Belastung der Sägezäh ne 25 an jedem Sägesegment zu bewirken, ist se ausgelegt, daß Späne der gewünschten Dicke erhalter werden. Das bedeutet, daß die Differenz 50 /wischer der größten und kleinsten Sägeschnittiefe nicht größer ist als die gewünschte Dicke der Späne.

Die radiale Länge des hinteren Sägezahnes 25.2 eine jeden Sägesegmentes 24.1, 24.2 und 24.3 ist größer als die radiale Länge des folgenden Zerspanmessers 31, se daß die durch diese Zcrspanmesscr durchgeführter Schnitte vom Sägeschnittende frei liegen und eine Lippe 51 belassen wird. Da demnach das Sägeschnittendc immer den Zerspanmesserschnitlen vorausgeht, wire stets eine gesägte Fläche am Stamm geschaffen.

Die Sägezähne 25 sind so gestaltet, daß die Länge ihrer Einschweifungen 36 immer größer ist als die größte Sägeschnittiefe. so daß die Rundungen 37 dei Einschweifungen 36 immer offen, d. h. Platte oder Latte nicht berühren.

Der Messerkopf 17 entspricht dem Messerkopf It und die beiden Messerköpfe sind gegenüberliegend angeordnet, so daß gleichzeitig einander gegenüberliegende Seiten des Stammes 11 bearbeitet werden Entsprechend können zur Bearbeitung von vier Seiter eines Stammes oder Balkens 11 vier Messerköpfe vorgesehen werden.

Der erfindungsgemäßc Besäumzerspaner 10 arbeitet wie folgt:

Beim Einführen des Stammes oder Balkens 11 /wischen die Messerköpfe 16 und 17 werden die Flächen 12-12 (Fig. 2A) gesägt, während die Zerspanmesser 31 eine abgesägte Platte oder Latte zerspanen

Da die Rundungen 37 der Einschweifungen 36 der Sägezähne 25 immer frei liegen, wird das durch die fortschreitend schneidenden Sägezähne gebildete Sägemehl nach innen in diese Rundungen 37 bewegt und seitlich nach außen entlang der Schräge 27.1 ausgestoßen. Daher kann die Länge jeder Einschwcifung 36 erheblich kleiner gehalten sein als diejenige herkömmlicher Kreissägen, so daß der normalerweise bei diesen letztgenannten vorgesehene Sägemehlbunkcr nicht erforderlich is*.

lliei/u 2 Hhiii

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Besäumzerspaner zum Sägen und Zerspanen eines Holzstammes oder Holzbalkens, bei der der Stamm oder Balken durch Vorschubwalzen an einer Kreissäge und einem scheibenförmigen mit Zerspanmessern versehenen Zerspannungswerkzeug vorgeschoben wird, die Kreissäge mit dem Zerspannungswerkzeug verbunden ist und mit dieser an einer gemeinsamen, lotrecht zur Vorschubachse des Stammes oder Balkens angeordneten Achs? rotiert und die Zähne der Kreissäge über den Umfang der Scheibe des Zerspanungswerkzeuges vorstehen, die Kreissäge an der dem zu bearbeitenden Stamm oder Balken zugekehrten Seite des Zerspannungswerkzeuges befestigt ist und der Radius eines jeden Zerspanmessers kleiner ist als der Radius des unmittelbar vor dem Zerspanmesser angeordneten Sägezahnes und ein Sägeschnittende stets vor der vom Zerspanmesser abgespanten Endfläche der gesägten Platte liegt, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Kreissäge (24) Zahnlükken (41) vorgesehen sind, die jeweils breiter sind als ein Sägezahn (25), in jede Zahnlücke ein Zerspanmesser (31) ragt, das an einem Ansatz (32) am Umfang der Scheibe des Zerspanungswerkzeuges (22) befestigt ist, und daß zur gleichmäßigen Verteilung einer durch die Zahnlücke (41) zusätzlich bewirkten Schneidbelastung die Länge der Radien der Sägezähne (25), angefangen vom Sägezahn unmittelbar nach einem Zerspanmesser bis zum Sägezahn unmittelbar vor dem nächsten Zerspanmesser, allmählich ansteigt.

2. Besäumzerspaner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreissäge (24) in Sägesegmente (24.1, 24.2 und 24.3) geteilt ist, die zwischen benachbarten Zerspanmessern (3ΐ) angeordnet sind, die Zahnlücken (41) am Umfang der Kreissäge jeweils an der Stoßkante zweier Sägesegmente vorgesehen sind, und daß jedes Sägesegment (24.1, 24.2 und 24.3) einen Krümmungsmittelpunkt aufweist, der von der gemeinsamen Drehachse (18.1) der Kreissäge und des Zerspanungswerkzeuges (22) exzentrisch und von dieser in einem solchen Abstand angeordnet ist, daß der Radius eines Sägezahnes (25) eines jeden Sägesegments vom vorderen Sägezahn zum hinteren Sägezahn ansteigt.

3. Besäumzerspaner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Sägezähnen (25) der Kreissäge (24) je eine Einschweifung (36) vorgesehen ist, die länger ist als die größte Sägeschnittiefe und jedes Einschweifungsende von der abgespanten Endfläche (33) der gesägten Platte frei liegt und außerdem nach außen abgeschrägt ist, derart, daß das abgesägte Holzstück seitlich nach außen von der gesägten Fläche des Stammes (11) gerichtet ist.

4. Besäumzerspaner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säge einen dicken, radialen Innenbereich (35) aufweist, von dem die Sägezähne (25), die dünner sind als dieser Innenabschnitt (35) radial abstehen, wobei die dem zu bearbeitenden Stamm oder Haiken (11) zugekehrten Seitenflächen (26) der Sägezähne (25) und des radialen Innenbereichs in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Besäumzerspaner zum Sägen und Zerspanen eines Holzstammes oder Holzbalkens, bei der der Stamm oder Balken durch Vorschubwalzen an einer Kreissäge und einem scheibenförmigen, mit Zerspanmessern versehenen Zerspanungswerkzeug vorgeschoben wird, die Kreissäge mit der Zerspanungswerkzeug verbunden ist und mit diesem an einer gemeinsamen, lotrecht zur Vorschubachse des Stammes oder Balkens angeordneten Achse rotiert und die Zähne der Kreissäge über den Umfang der Scheibe des Zerspanungswerkzeuges vorstehen, die Kreissäge an der dem zu bearbeitenden Stamm oder Balken zugekehrten Seite des Zerspanungswerkzeuges befestigt ist und der Radius eines jeden Zerspanmessers kleiner ist als der Radius des unmittelbar vor dem Zerspanmesser angeordneten Sägezahnes und ein Sägeschnitt-Ende stets vor der vom Zerspanmesser abgespanten Endfläche der gesägten Platte liegt.

Besäumzerspaner dieser Art dienen dazu, Abfälle, die beim Zuschneiden von Balken, Stämmen oder Brettern anfallen, derart zu zerkleinern, daß Späne gebildet werden, die entweder abgesaugt und verworfen oder zweckmäßig zu einem Spänebrei für die Herstellung von Spanplatten verwendet werden.

Aus der US-PS 30 27 106 ist ein Besäumzerspaner bekannt, bei dem ein Zerspanungswerkzeug mit einer Kreissäge flächig verbunden ist und beide Bauteile um eine gemeinsame Achse drehen. Am Umfang des Zerspanungswerkzeuges sind in zwei Reihen jeweils versetzt zueinander angeordnete Zerspanmesser vorgesehen. Mit diesem Besäumzerspaner kann nur ein Brett oder eine Latte, nicht aber ein Balken bearbeitet werden. Die Kreissäge sägt vom Brett oder der Latte einen schmalen Streifen ab, der gleichzeitig durch die Zerspanmesser zerkleinert wird. Dieser Besäumzerspaner weist den den herkömmlichen Vorrichtungen anhaftenden Nachteil des starken Schiagens auf, da die Zerspanmesser schlagend den abgesägten schmalen Streifen zerhacken, wobei vor dem Erreichen des Werkstückrandes der Rest des zu entfernenden Materials abgeschlagen und ein Aussplittern des Werkstücken verursacht werden kann. Ferner ist eine solche schlagende Arbeitsweise sehr geräuschvoll.

Bei dem aus der DE-GM 18 13 737 bekannten Fräs- und Zerspanungswerkzeug soll die schlagende Arbeitsweise der Zerspanmesser dadurch vermieden werden, daß Fräszähne auf einem Werkzeugkörper in quer zur Arbeitsrichtung verlaufenden Reihen mit Zwischenräumen zwischen den einzelnen Zähnen angeordnet sind. Dabei sind die Fräszähne in jeder Reihe gegenüber den Fräszähnen der vorausgehenden oder nachfolgenden Reihe seitlich versetzt. Ein solches Fräs- und Zerspanungswerkzeug arbeitet aber nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer ungenau, die Breite des Kerbschnittes nimmt zu und die Säge selbst fängt an zu vibrieren. Die Ursache hierfür liegt darin, daß die an die Fräszähne grenzenden Sägezähne verbogen und aus der Ebene des Sägeblattes gedrückt werden.

Aufgabe der Erfindung war es, einen Besäumzerspaner der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die schlagartig auf das Säumlingsende wirkenden Biegekräfte vermieden oder vernachlässigbar verringert werden und mehr ein stufenförmiges Schneiden des Säumlings erfolgt, wobei die .Schneidbelastung gleit hmäßig verteilt ist und bei dem ferner die Schnittbreite des zu bearbeitenden Werkstückes, das auch ein Balken oder Stamm sein kann, gleichmäßig bleibt und verkleinert ist und dessen Wartung einfach ist.