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Holzhalterung für Langholz"Spaner Es ist bekannt9in Langholzspanern,bei
denen Teillängen hT von Langhölzern der Länge L abgespant werden'in der Einlegen
rinne in einer Ebene dicht vor dem Messerträger,eine kräftig wirkende Druckvorrichtung
anzuordnen,die die Hölzer während des Spanens auf den Rinnenboden drückt0 Insbesondere
Rundhölzer können dabei seitlich bis an die Rinnenwände ausweichen, wodurch die
Füllungshöhe leistungsmindernE verringert wird.
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Im Bereich der Spanungszone ,auch Zerspanungsraum genannt, sind Druckfinger(Zähne
o.dgl.) vorgesehen,die durch kamm artige Ausschnitte der Verschlußplatte der Spanungszone
und des Vorschubbalkens greifenOBei kinematischer Umkehrung,also wenn der Messerträger
die Vorschubbewegung ausführt,soll dieser Vorschubbalken als Vorschub - Widerlager
bezeichnet wer den(DT - PS 1 118 440).
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Es ist bekannt,dieses Widerlager in die Einlegerinne über" greifen
zu lassen,und damit die eingelegten Hölzer zeitlich vor dem Spanungshub des Messerträgers
aneinander und an der gegenüberliegenden Rinnenwand zur Anlage zu bringen,um den
Spanungshub zeitsparend zu verkürzen (US - PS 3 208 488).
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Es ist ferner bekannt,mit einem Messerträger sowohl bei dessen Vor
- als auch Rücklauf zu spanen (US - PS 3 208 488).Dabei drücken im Vorlauf des Messerträgers
die Spannungsmesser mit
ihrer Schnittkraft und das Holz mit seinem
Eigengewicht im Sinne der Druckfinger gegen den Boden der Spannungszone.Im Rücklauf
wirkt die Schnittkraft der Messer nach oben.Den Druckfingern kann oOwO die gleiche
Wirkungsrichtung gegeben werden,und das ermöglicht eine befriedigende Spannung von
Furnierabfällen,Spreißeln,Schwachholz u.dgl.,indem dieses Spanungsgut sowohl in
der Einlegerinne als auch in der Spa nungszone angehoben wird0 Soll jedoch auch
langes Rundholz ,z.B. bis o,75 m Durch messer und 16 m Länge gespant werden,so ist
das Anheben des Holzes beim Rücklauf des Messerträgers praktisch nicht mehr möglich.Es
ist dabei auch zu berücksichtigen,d,aß die bekannte Holzhalterung in der Spanungszone
ganz allgemein den Nach teii hat,daß auch beim Vorlauf des Messerträgers,also beim
Abwärtsschnitt'die kammartige Druck * und Widerlagervorrichtung bei nebeneinander
liegenden Rundhölzern nur auf dem Holz mit größtem Durchmesser zur Wirkung kommen
kann, so daß diese Halterung versagt für Restlängen von Langhölzern mit kleineren
Durohmessern,die infolge AL f Messerträgerbreite B (=.Messerlange in Achsrichtung)
in der Einspann " Zone der Einlegerinne nicht mehr festgehalten werden.Diese Rest
stücke werden dann für das Spanen nur vom Messerträger in nachteiliger Weise gegeneinander
und gegen das Vorschub Widerlager gedrückt,wobei sie zOBo durch die Messer " Schnitts
kräfte in Drehung versetzt werden können; das geschieht insbesondere'wenn diese
Reststücke Asteinwüchse haben.
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Die bekannte,in der Spanungszone wirkende Holzhalterung gleitet mit
ihren Druckfingern über die zu spanenden Hölzer,sie wirkt nur kraftschlüssig.Die
in der Einspannzone der Rinne formschlüssig gehaltenen Hölzer ragen " einseitig
einge -spannt " in die Spanungszone hinein.Durch den mit der Vorschubgeschwindigkeit
fortschreitenden Messerträger werden diese einseitig eingespannten Hölzer abgespannt,und
es können insbesondere in der Spanungs - Endphase der einzelnen Hölzer Pederungen
frei werden,die zur Folge habendaß schon bei kleinen Stumpfungsradien der Messerschneiden
solche Hölzer nicht mehr angeschnitten, sondern federnd zurückgedrückt werden0 Sie
kommen dann am Mantel des Messerträgers zur Anlage, reiben an ihm'nutzen ihn ab
und verschmieren ihnOEine Spanung erfolgt erst wieder,wenn das federnde Holzstück
gegen ein benachbartes Holz gedrückt wird.
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Aus den oben genannten Gründen baut man z.Zt. nur einseitig arbeitende
Langholz - Spaner,führt also den Messerträger im Leerlauf zurück0I)adurch entsteht
ein unterbrochener Späne - Ausstoß,der besondere Einrichtungen erfordert für eine
Vergleichmäßigung des SpEnestromes.Ein wesentlicher Nachteil der jetzt üblichen
einseitigen Arbeitsweise besteht auch arin,daß für einen geforderten Späne - Ausstoß
/ h die ArbeitsZ breite Be des Messerkopfes etwa im Verhältnis 3 g 2 gegen über
dem bei zweiseitiger Arbeitsweise vergrößert werden muß.Die Federungen des in der
Rinne eingespannten Holzes
die bis zur Rückwand r Holzanschlagwand
der Spanungszone ragende Einspannlänge # L ändert sich mit der dritten Potenz von
AL. und auch die Federungen des fliegenden Messerträgers0 Der Messerträger eines
einseitig arbeitenden Langholzspa .ners ist deshalb in viel stärkerem Maße schwingungsanfällig.
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Das ist von nachteiliges Einfluß sowohl auf die Spangüte als auch
auf die Ausstoßmenge von Spänen und die Messer -standzeit.
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Nachteilig ist die notwendige größere Arbeitsbreite B des Messerträgers
bei einseitiger Arbeitsweise auch im Hinbliok auf die Messerwechselzeit,die als
Maschinen-Stillstandszeit erheblichen Einfluß hat auf den Späneausstoß;denn bei
der üblichen,wegen der Spangüte notwendigen Schräglage der Messer, muß z.B. die
Arbeitsbreite des Messerträgers B - 1,o m in 4 Teilbreiten von o,25 m aufgeteilt
werden.Die Messerwechsel zeit beträgt dann 30 Minuten.Das bedeutet bei einer Messer-30.100
standzeit von 120 Minuten = 20% Leistungsverlust. 120+30 Dieser Verlust wird auch
zum erheblichen Teil verursacht durch die bekannten,für zweiseitiges Arbeiten nicht
gut geeigneten Holzhalterungen,deren Unzulänglichkeit der Anlaß ist für einseitiges
Spanen.
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Wenn dagegen für den gleichen Spaneausstoß sowohl beim Vorals auch
beim Rücklauf des Messerträgers'also zweiseitig gespant werden kann, dann braucht
der Messerträger nur etwa 1m . 2 = 0,66 m breit zu sein,und der Messerwechsel ist
in 3
etwa 1o Minuten durchzuführen,weil dann bei nur 2 Deilbreiten
des Messerträgers von je o,)3 m die Messer in achsialer Richtung (abweichend um
den Schrägwinkel) herausgezogen wer den können.Der Leistungsverlust durch Messerwechsel
geht 10 100 dann auf etwa = 8% zurück.
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120+10 Es ist Aufgabe der Erfindung,durch eine bessere Holzhalterung
die Wirkung einseitig arbeitender Langholzspaner zu verbessern und das zweiseitige
Spanen auch von schweren Rundhölzern da durch zu ermöglichen,daß in oder an der
Rückwand der Spannungszone eine Formschluß " Holzhalterung eingebaut wird,die vor"
zugsweise aus durch diese Rückwand greifenden,drehbaren Zahnscheiben besteht;ferner
dadurch,daß in das Einlegerinnen Ende (Einspannzone) vor dem Messerträger eine vom
Vorschub -widerlager getrennte und aus wenigstens zwei vorzugsweise unabhängig von
einander auf das Holz entgegen der Messer -träger - Vorschubrichtung wirkende Druckvorrichtungen
eingebaut sind,denen der Einsatz von senkrecht oder schräg von oben wirkenden vorzugsweise
gegliederten Druckeinrichtungen folgt.
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In zeitlicher Reihenfolge arbeitet diese Holzhalterung vora zugsweise
wie folgt
a) Bei leerer Spannungszone wird das Langholz in der zugeordneten
Einlegerinne von der Länge L um den Betrag#L bis an die Rückwand der Spam mgszone
vorgeschoben b.) die in der Einspannzone der Rinne liegenden,entgegen der Vorschubrichtung
des Messerträgers wirkenden Druckvorrichtungen schieben die Hölzer zusammen und
gegen die andere Rinnenwand,wodurch der Füllungsgrad in dieser Richtung verbessert
wirdJDer Verschiebedruck bewirkt dann, daß auch Rundhölzer nach oben ausweichen,sie
kommen an der Abdeckplatte der Einspannzone zur Anlage,dadurch wird der Füllungsgrad
auch in Höhenrichtung verbessert, c.) die senkrecht oder von oben wirkenden,gegliederten
Druck vorrichtungen haltern auch einzelne Hölzer,die z0B0 zwischen anderen von-größeren
Durchmessern lose liegen, d.) aus der Rückwand der Spanungszone treten mit kräftigem
Druck die Zähne der Formschluß - Holzhalterung aus,greifen in die Stirnseite der
Hölzer ein und haltern sie zweiscitig,so daß dann mögliche Federungen theoretisch
von #L³ #L³ auf zurückgehen, 3 192 e.) gleichzeitig mit d.) kann nun das Vorschubwiderlager
an das gut eingespannte Holz herangeführt werden,und das Spanen kann beginnen, Diese
Holshalterung ermöglicht ein Spanen mit freischneidenden Messern;d.h. bei einem
Überstand der Messer von p = ot25mm können durch entsprechende Einstellung des Vorschubes
z.B.
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auf o,2 mm,Späne von dieser Dicke geschnitten werden,ohne daß das
zu zerspanende Holz mit der Messerträger - Ober -fläche in Berührung kommt.Es wird
betr. Stand der Technik z.B. auf DT-OS 2 058 821 Seite 3,Abs.1,Zeilen 5 und 6 verwiesen:
....," weil das Holzpaket über ein auf die Zuführrinne von u n t e n wirkendes Druckaggregat
festgehalten und gegen den jeweiligen Zerspanungskopf g e p r e ß t wird Dazu auch
aus der Zeitschrift " Holz als Roh- und Werk -stoff"vom Juli 1972, Seite 243,Ende
des letzten Absatzes: " Die Laufflächen zwischen den Spänetaschen as Messerkopfumfang
sind als auswechselbare Verschleißplatten ausgebildet,die je Kopf innerhalb einer
Stunde ausgewechselt werden können.Dadurch werden die sonst üblichen hohen Generalüberholungskosten
(einschließe' lich Leihmesserwelle) vermieden." Perner wird verwiesen auf das Buch
Holzwerkstoffe (Prof.
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Kollmann,Springerverlag 1966) Seite 147,unter 3.2.2.1.1 g " Frei schneidende
Zerspaner.Maschinen,bei denen die Messer frei am Rohholz vorbeigeführt werden,d.h.das
Holz nicht auf der Scheiben- oder Wellenfläche ge " führt wird,haben den Nachteil,daß
das Holz festgehalten werden muß,wodurch eine restlose Holzzerspanung erschwert
ist(Reststücke )".
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Der Verfasser hat hierbei die DT ~ PS 1 156 549 nicht berücksichtigt;mit
dieser Vorrichtung kann " freischneidend" gespant werden,ohne daß kaum Reststücke
bleiben und noch vollkommener kann das erfolgen bei Anwendung der erfindungsgemäßen
Holzhalterung.
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Zum Stand der Technik wird auch-noch erwahnt die Veröffentlichung
Langholz-Zerspaner für die Spanplattenindustrie Entwicklung und Stand der Technik
in der Zeitschrift Holz als Roh- und Werkstoff,Juni 1972,Seite 201Abso2 s Die Spanplattenindustrie
zieht es in den meisten Fällen vor kompaktes,in 1 m oder 2 m - Längen verfügbares
Kurzholz direkt in Messerwellen-Zerspanern zu Schneid spänen zu verarbeiten,um den
sich ergebenden Vorteil guter Wirtschaftlichkeit,hoher Spangtite und daraus folgender
hoher Plattengüte nutzen zu können anstatt Eurz-oder Langholz,über Hackschnitzel
in Messerring-Zerspanern zu zerkleinern. " Hohe Spangüte wird also als Vorteil bezeichnet,während
es im Widerspruch dazu auf Seite 202 Spalte 2,letzter Absatz unter Messerscheiben-Zerspaner
heißt: " Die Messerscheibe wurde in den 50er Jahren als das Zerspanungswerkzeug
betrachtet,mit dem allein mai hochwertige,d.h. vor allem auch dünne Späne etwa
o,2
bis 0,3 mm 1)idke,bei enger Bindung an die ger wünschte Spandi cke mit glatten verl
eimung sgun sti gen Oberflächen und mit wenig Feinanteil herstellen konnte, ein
Standpunkt,dem heute nur noch theoretische BedeuZ tung zukommt. " Je nach Form der
zweiseitig eingespannten Hölzer,z.B. bei starker Wachstumsverjüngung,bei vorstehenden
Asteinwüchsen o.dgl. tritt bei jeder Holzhalterung in der Endphase der Spanung der
Umstand ein,daß dünne Reste nicht mehr eingespannt, also auch nicht mehr frei schneidend
gespant werden können.
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Aber das ist im allgemeinen ein sehr geringer Anteil,der den technisch-wirtschaftlichen
Fortschritt durch die neue Holzhalterung nur unbedeutend mindert,denn es kann mit
geringerer Antriebsleistung gespant werden, die Messerträger - Oberfläche wird kaum
noch abgenutzt, erwärmt und mit Harz verschmiert, die Spandicken - Sreuung wird
vermindert und bei gleit cher Holzgüte wird der Anteil an Feinteilen vermindert.
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Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
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Fig. 1 bis 3 zeigen einen einseitig arbeitenden Langholz -Spaner und
zwar Fig.1 den Aufriß nach dem Schnitt I T I der Fig.2, Fig.2 den Grundriß nach
dem Schnitt II - II der Fig. 1, Fig.3 die Seitenansicht nach den Schnitten III -
III der Fig.1 und Fig.2
Der Messerträger 1 vom Durchmesser D steht
in seiner recht ten Endstellung außerhalb der Spanungszone 3,er wird für die Spanung
mit der Vorschubgeschwindigkeit c nach links bewegt, Die Schnittkraft seiner Messer
2 wirkt an den zu spanenden Hölzern nach unten und drückt sie gegen den Boden 4
der Spanungszone 3-.Die aus der Rinne 5 in die Spanungszone 3 eingeschobenen Hölzer
liegen mit ihrer Stirnseite an der Rückt wand 6 der Spanungszone 3 anhin der Einspannzone
7 der Rinne 5 werden die Hölzer durch die Druckvorrichtungen 8,9,10,11 gut festgehalten
und der Füllungsgrad in horizontaler und vertikaler Richtung verbessert.Durch Druckvorrichtungen
12 wird der Rahmen 13,in dem die Zahnscheiben 14 drehbar gelaZ gert sind,gegen die
Spanungszone 3 verschoben,wodurch die Zähne der Scheiben 14 in die Stirnseite der
Hölzer eindringen und sie formschlüssig haltern.Nachdem das Vorschub-Wider lager
15 an das Holz herangeführt wurde,wird der Messerträger 1 zusammen mit Bodenplatte
4 der Rückwand 6 ,der Deckplatte 27 und dem Rahmen 13 mit den Zahnscheiben 14 mit
der Vorschubgeschwindigkeit c nach links bewegtODadurch rollen die Zahnscheiben
14 über den Stirnseiten der Hölzer ab,sie bleiben dabei immer mit ihren Zähnen im
Holz im Eingriff.
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Wenn der Schneidenkreis des Messerträgers 1 das Vorschub -Widerlager
15 fast erreicht hat,wird der Messerträger auf Rticklauf geschaltet,und er kehrt
in seine Ausgangsstellung zurtokOAlle Druckeinrichtungen werden gelüftet,das Vorschub-Widerlager
wird etwas zurUckgenommen,und es erfolgt der Einschub einer nächsten TeillängeL
L des Langholzes.
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Fig.3 zeigt das Gestell 16 in dem der Schlitten 17 verschoben wird,auf
dem der Messerkopf gelagert und mit dem der Bod-en 4,die Rückwand 6 und die Deckplatte
27 der Spannungskammer(=Spanungszone 3) verbunden sind.
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In der Fig.1 und 2 ist der'der Einlege-Rinnenbreite ent sprechende
Maximalhub H des Messerträgers 1 eingetragen und der Hub #H,der durch die Wirkung
der Druckvorrichtungen 8 #H und 9 erreicht wird.Der Wert 100 % ist die Verbesserung
H des Rinnenfüllungsgrades,der eine entsprechende Erhöhung des Späne-Ausstoßes ergibt.
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Die Fig. 4 und 5 der Zeichnung zeigen einen zweiseitig wirkenden Langholz
-Spaner,und zwar Fig.4 den Aufriß nach dem Schnitt IV - IV der Fig. 5 Fig.5 den
Grundriß nach dem Schnitt V * V der Fig. 4 Den oben gegebenen Erläuterungen gemäß
kann bei gleichem Späne - Ausstoß/Stunde mit zweiseitiger Arbeitsweise,also Spanen
auch beim Rücklauf des Messerträgers 1,seine Arbeitsbreite B ( = Messerlänge in
Acherichtung) kleiner sein als beim Spanen in nur einer Richtung.Es ist dagegen
vorteilhaft, den Durchmesser D des Messerträgers 1 gemäß Fig. 4 und 5 größer zu
machen als D beim einseitigen Spanen,wobei für einen Leistungsvergleich n Z = n'
Z' zu setzen ist;dabei ist n>n',aber Z'>Z ( mit n = Drehzahl des Messerträgers
und Z n Zahl der Messer)0
Der Messerträger 1 vom Durchmesser D'
steht in seiner links ken Endstellung dicht vor dem linken Vorschub Widerlager 150
Als der Messerträger 1 die linke Innenseite 18 der rechten Einlegerinne 5 bei seiner
Bewegung nach links überschritten hatte,konnten die in deren Einspannzone 7 wirkenden
Druck vorrichtungen 8,9,10,11 freigegeben,auch die Formschluß Halterung 13,14 hinter
die Anschlagfläche der Rückwand. 6 zu" rückgezogen und eine weitere Teillänge #L
bis an die Rückwand 6 eingeschoben werdenODann erfolgen sofort die Wirkungen der
Vorrichtungen 8'9,1o,11 und 12,13,14 .
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Während der für das Lösen dieser Vorrichtungen,für das Holzeinschieben
um#L und dem Wiederwirksamwerden der Vorrichtungen 8 - 14 notwendigen Gesamtzeit
legt der Messerträger 1 den Weg w (Fig.5) nach links und wieder nach rechts zurück,so
daß im Zeitpunkt des Wirkens der Formschlußhalterung das Spanen nach rechts beginnen
kannODabei wirkt die Schnittkraft der Messer nach oben,die zweiseitige Halterung
der Hölzer läßt das oowO zu.
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Abweichend von den Fig. 1,2,3 ist in den Fig. 4,5 der Rahmen 13 der
Formschluß-Halterung um eine Achse 19 schwenkbar angeordnet,und es wird jede,eine
Anzahl von Zahnscheiben 14 tragende Welle 2o,auf einem Federpuffer 21 abgestützt.Das
hat den Vorteil,daß nicht einige Zahnscheiben,die z.B. auf eingewachsene Äste treffen,das
genügend tiefe Eindringen der anderen blockieren können.
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Fig. 6 zeigt in etwa natürlicher Größe zwei,der die Formschluß Halterung
bewirkenden Zahnscheiben 14.
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Hat z.B.ein Holz 22 die Neigung zn federn, so kann die Federkraft
f die Zahnscheibe 14 beliebig drehen¢Um das zu verhindern wird vorgeschlagen,auf
die Welle 20 und die benachbarte Welle 20' je ein Zahnrad 23,23' zu setzen und diese
Zahnräder 23,23' durch ein Zwischenrad 24 formschlüssig miteinanZ der zu koppeln.Dadurch
wird das Holz 22 mit dem Holz 25 verbunden,es kann nicht federn und wird günstig
gespant.
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Für das Spanen von Spreißeln,Schwarten,Schwachholz uodgle kann es
vorteilhaft sein,die Druckvorrichtungen 8,9 an der Einspannzone 7 als Kämme auszubilden
und. eine die Einspannzone 7 abdeckende Platte 26 mit kammartigen Aus schnitten
für die Führung der Zähne der Kämme 8,9 zu versehen, Wenn die zu spanenden Schwarten-Spreißelbunde
einen erhebt ziehen Anteil an kurzen Stücken enthalten,dann ist es zweck mäßig,das
Vorschub-Widerlager 15 zur Veränderung seiner Höhe aus wenigstens zwei supportartig
ineinander verschiebbaren Teilen zusammenzusetzen und der über das Widerlager gleitens
den Platte 27 der Spanungszone 3 in der Nähe des Messer " kopfes 1 und in der Nähe
des Widerlagers 15 Je eine Druck vorrichtirng zu gebenODadurch kann die Höhe des
Vor schub-Widerlagers 15 vermindert werden,indem der unter Federdruck stehende Teil
des Widerlagers nach unten gedrückt wirdODie