DE2721930B2 - Messerwelle zur Erzeugung flächiger Holzspäne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Messerwelle mit streifenförmigen Messern zur Erzeugung flächiger Holzspäne von bestimmter Länge, wobei jedes Messer über seine ganze Länge schneidet und jedem Messer eine Spannut vorgeschaltet ist, die durch schmale Trennstege in zumindest zwei Spanlängen übergreifende Spantaschen unterteilt ist, wobei die Trennstege jeweils in einer senkrecht zur Messerwellenachse verlaufenden Ebene und mit ihrer radial außenliegenden Stegkante in der Mantelfläche des Messerwellenkörpers liegen und mit je einer sich in ihrer Breite verjüngenden Nase zwischen zwei Spanlängenbereichen bis an den Messerrücken geführt sind.

Eine derartige Ausführungsform läßt sich der DE-AS 1076936 entnehmen. Jedes Messer weist eine gerade, sich über die volle Messevläuge erstreckende Messerschneide auf. Die Messer sind parallel zur Messerwellenachse eingesetzt. Die genannten Trennstege liegen in dem Flugkreis von den Spantaschen in Umlaufrichtung der Messerwelle vorgeschalteten Vorritzern, die zur Begrenzung der Spanlänge dienen. Außer den in den Flugkreisebenen der Trennstege angeordneten Vorritzern ist noch mindestens je ein Vorritzer in einer Flugkreisebene vorgesehen, die durch eine Spantasche führt, wobei zwischen je zwei Vorritzern unterhalb der Messerschneide die Spanablauffläche verschiedene Neigung, auch in Richtung der Messer, aufweisen. Durch diese besondere Ausbildung der Spanablauffläche wird erreicht, daß die Späne beim Eintritt in die Spantasche eine verschiedene Richtung erhalten, so daß sie sich übeinanderschieben kennen.

Eine vergleichbare Ausführungsform läßt sich der DE-AS 1021565 entnehmen. Hier ist jedes Messer zwischen zwei Klemmbacken befestigt, die in einer Ausnehmung des Messerwellenkörpers eingeschraubt sind. Diejenige Klemmbacke, gegen die das Messer mit seiner Messerbrust anliegt, trägt die eingangs erläuterten Nasen, die sich jeweils zwischen zwei benachbarte Spanlängenbereiche der Messer legen und somit den Hüllmantel der Klemmbacken fortsetzen. Zwischen diesen Nasen sind die Klemmbacken zur Bildung der Spantaschen ausgespart.

Die bei diesen bekannten Ausführungsformen für die Spanlängenbegrenzung erforderlichen Vorritzer

sind in mehrfacher Hinsiebt nachteilig; Sie stellen zusätzliche Verschleißteile dar, die in der Regel ebenso häufig wie die Messer selbst ausgewechselt werden müssen. In Urafangsrichtung der Messerwelle gesehen benötigen die Vorritzer verhältnismäßig viel Raum, so daß entsprechend weniger Messer auf dem Messerwellenumfang verteilt angeordnet werden können. Die Zerspanungsleistung liegt entsprechend niedrig.

Nachteilig bei den eingangs erläuterten Lösungen ist ferner die achsparallele Anordnung der Messer, die zu einem unsauberen Trennschnitt führt

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Messerwelle hinsichtlich ihrer Zerspanungsleistung unter gleichzeitiger Verbesserung der Spanqualität zu verbessern.

Diese Aufgabe wad gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale gelöst:

a) die Messer sind schräg zur Messerwellenachse angeordnet und schließen mit dieser einen spitzen Schrägschnittwinkel ein;

b) jedes Messer weist abwechselnd eine außenüegeade sowie eine sich jeweils unmittelbar daran anschließende innenliegende Schneide auf;

c) die innenliegenden Schneiden sind durch entsprechend breite, in der Messerbrust jedes Messers vorgesehene Nuten unterschiedlicher Tiefe gebildet, die bei der an dem voreilenden Ende jedes Messers liegenden Nut einen Minimalwert und bei der am nachlaufenden Ende des Messers liegenden Nut einen Maximalwert aufweist und jeweils so dimensioniert ist, daß bei dem in die Messerwelle eingebauten Messer alle innenliegenden Schneiden und alle außenliegenden Schneiden auf jeweils demselben Flugkreis liegen;

d) von den einer Spantstsche zugeordneten Messerabschnitten ist jeweils der Abschnitt mit der außenliegenden Schneide des Messers neben dem nachlaufenden Trennsteg angeordnet, dessen Nase erakt mit der allein die Spanlänge bestimmenden radialen Trennkante zwischen außen- und innenliegender Schneide fluchtet.

Schräg zur Messerwellenachse angeordnete Spanmesser sowie die sich hieraus ergebenden Vorteile sind an sich bekannt (siehe z. B. DE-PS 1251937).

Messer gemäß dem vorstehenden Merkmal b) sind ebenfalls im Prinzip bekannt (siehe z. B. DE-PS 936 294). Hier fluchten die auf dem äußeren Flugkreis liegenden Schneiden in Umf ausrichtung der Messerwelle gesehen miteinander ebenso wie die auf dem inneren Flugkreis liegenden Schneiden. Dabei sind die außenliegenden Schneiden mit den innenliegenden Schneiden jeweils über eine angenähert senkrecht hierzu verlaufende Schneide miteinander verbunden. Die innenliegendjn Schneiden sind durch einfache Auskleidung in der außenliegenden Messerkontur gebildet. Bei diesen Messern liegen somit die außenliegenden Schneiden sowie die innenliegenden Schneiden in der Ebene der Messerbrust. Die Herstellung dieser Messer ist aber so aufwendig, daß diese Ausfiihrungsformfürdie Praxis ungeeignet ist. Außerdem ist ein Nachschleifen der Radialschnciden praktisch ausgeschlossen und würde zudem zu einer Veränderung der Breite der einzelnen Messerabschnitte führen.

Messer, bei dene·) die inncnliegenden Schneiden durch entsprechend breite, in der Messerbrust vorgesehene Nuten gebildet siod, lassen sich dem deutschen Geschmacksmuster MR 52 als vorbekannt entnehmen. Diese Veröffentlichung datiert aus dem Jahre 1957 und somit aus einer Zeit, als die Spanmesser noch allgemein achsparallel in die Messerwelle eingebaut wurden. Bei dem bekannten Messer ist die Tiefe aller in die Messerbrust eingeschliffenen Nuten gleich. Diese Messer lassen sich mit üblichen Planschleifmaschinen nachschleifen, wobei die außen- und innenliegenden Schneiden gleichzeitig nachgeschliffen

ίο werden,ohnedaßsichderAbstandderSchneidenvoneinander ändert. Da die die einzelnen Messerabschnitte bildenden Schneiden ohne jeden Zwischenraum unmittelbar aneinander anschließen, erbringen diese Messer ebenfalls über ihre volle Länge Zerspa-ί nerleistung, lassen sich jedoch nur bei achsparallelem Einbau verwenden, was sich aus folgender Überlegung ergibt:

Ein in eine gerade verlaufende Nut schräg zur Messerwellenachse eingesetztes Spanmesser weist über

2n seine Länge einen unterschiedlichen Freiwinkel auf. Der jeweils durch die Messerwelle^oitze gelegte Radius der Messerwelle schließt mit der Messerbrust einen Winkel ein, der sich über die Messerlänge von einem Minimalwert zu einem Maximalwert ändert.

r> Außerdem ist der Messeriiberstand über die Mantelfläche des Messerwellenkörpers über die Messerlänge unterschiedlich. Da bei Messerwellen der eingangs erläuterten Art die Spandicke ausschließlich bestimmt wird durch den Überstand der Messer über die Man-

H) telfläche des Messerwellenkörpers, ist man gezwungen, durch konstruktive Mittel einen über die ganze Messerlänge absolut gleichen Messerüberstand zu gewährleisten. Eine Lösung besteht darin, die Oberfläche des Messerwellenkörpers hyperboloidisch auszu-

i~> bilden. Dadurch läßt sich zwar ein gleichbleibender Messeriiberstand, nicht jedoch eine über die Messerlänge gleichbleibender Freiwinkel erreichen. Aufgrund dieses unterschiedlichen Freiwinkels würden bei dem durch das genannte Geschmacksmuster bein kanntgewordenen Messer bei schräger Anordnung zur Messerwellenachse die innenliegenden Schneiden eines Messers unterschiedliche Flugkreise bilden. Es wäre also nicht möglich, Späne einheitlicher Dicke herzustellen. Ein Kriterium für die Qualität hoch-

r. wertiger Flachspäne ist aber gerade fine möglichst gleiche, nur wenige zehntel Millimeter betragende Dicke der Späne.

Das vorstehend erläuterte Problem wird gemäß Merkmal c) des Anspruchs 1 in überraschend einfa-

><> eher Weise dadurch gelöst, daß die die innenliegenden Schneiden bildenden Nuten unterschiedlich tief ausgebildet werden, um den sich aus der schrägen Anordnung der Messer ergebenden unterschiedlichen Freiw^:nk»J und die sich daraus ergebende unterschiedliche

r> radiale Höhenlage der innenliegenden Schneiden auszugleichen. Dabei klängt die jeweils erforderliche Nuttiefe ab von dem Radius der Messerwelle, der Länge der Messerwelle bzw. der Messer, dem Schrägschnittwinkel sowie dem Spanwinke!. Jedoch läßt sich die

mi Nuttiefc verhältnismäßig einfach geometrisch ermitteln, wie anhand eines Ausfiihrungsbeispieles erläutert werden wird.

Die F.rfindungführt somit zu einer Leistungssteigerung der eingangs erläuterten bekannten Messerwelle bei gleichzeitiger erheblicher Verbesserung der Spanqualität, die sich aus der Schräganordnung der Span messer sowie den nicht benötigten Vorrit/crn ergibt. Die bei der Messerwelle nach der Erfindung ~/u ver-

wendenden Messer lassen sich verhältnismäßig einfach herstellen, da sich die Nuten mit Schleifautomaten einfach und präzise einschleifen lassen. Wesentlich ist ferner, daß sich diese Messer mit üblichen Planschleifmaschinen nachschleifen lassen, wobei die au- > ßenliegenden und innenliegenden Schneiden gleichzeitig nachgeschliffen werden, ohne daß sich der Abstand der Schneiden voneinander ändert.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung fluchtet die der außenliegenden Schneide des w Messers zugewandte Flanke der Trennsteg-Nase mit der sich anschließenden Wandung des Trennsteges. Die Trennsteg-Nase liegt also ebenfalls in einer Ebene senkrecht zur Messerwellenachse. Dadurch ergeben sich beim Spanablauf optimale Verhältnisse; ein r> Spanstau wird in diesem kritischen Bereich der Spantasche vermieden.

Vorzugsweise ist jedes Messer mit seiner Messerbrust an einem Messerhalter anliegend befestigt, der mii entsprechend dimensionienen Füiistücken in die -*> Nuten in der Messerbrust eingreift. Dabei kann der Messerhalter die Trennsteg-Nasen tragen und zwischen diesen die sich in den Boden der zugeordneten Spantasche fortsetzende Spanablauffläche aufweisen. Letztere kann in Anpassung an die außen- und innen- r> liegenden Messerabschnitte abgestuft sein.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Inder Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es w zeigt

Fig. 1 ein Messer in Draufsicht,

Fig. 2 eine Ansicht der Messerbrust des in Fig. 1 dargestellten Messers,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in r> Fig. 2,

Fig· 4 in schematischer Darstellung eine Messerwelle mit schräg zur Messerwellenachse eingesetzten Messern,

Fig. 5 in einer einzigen Querschnittsdarstellung -«> drei Querschnitte durch die Messerwelle gemäß den Linien Wa-Wa, Wb-Wb und Wc-Wc in Fig. 4,

Fig. 6 in Draufsicht ein aus Fliehkeil, Messerhalter und Messer bestehendes Paket,

Fig. 7 die Darstellung gemäß Fig. 6 in Stirnansicht, Fig. 8 einen Messerhalter in Rückansicht, Fig. 9 die Darstellung gemäß Fig. 8 in Stirnansicht,

Fig. 10 einen Querschnitt durch einen Messerhalter,

Fig. 11 einen Messerhalter in abgewandelter Ausführungsform in einer Darstellung gemäß Fig. 10,

Fig. 12 einen Schnitt gemäß der Linie ΧΠ-ΧΠ in Fig. 13, und

Fig. 13 einen Füehkeil im Längsschnitt.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Messer 1, das streifenförmigausgeoildet ist und abwechselnd außenliegende Schneiden 2 sowie mnennegende Schneiden 3 aufweist. Diese Schneiden 2,3 schließen sich unmittelbar aneinander an, so daß das Messer 1 über seine volle Messerlange 7ίϊΓΕΓΕ»>ΐιι^ρμ<ι|ι^.ιΐ testet. u>

Die untenliegenden Schneiden 3-sind durch entsprechend breite, in die Brust la des Messers eingeschliffene Nuten 4 gebildet, die jeweils eine unterschiedliche Tiefe χ aufweisen. Fig. 3 IaBt deutlich erkennen, daß die Schneiden 2, 3 nicht gemeinsam 6a in der durch die Messerbrust la gebildeten Ebene liegen.

Fig. 4 zeigt eine Messerwelle 5, in die die Messer 1

gemäß den Fig. 1 bis 3 schräg zur Messerwellen achse 6 eingebaut sind und mit dieser einen spitzer Schrägschnittwinkel α einschließen. Unter Berück sichtigung der eingezeichneten Umdrehungsrichtunf der Messerwelle ist das in Fig. 4 rechts liegende Mes serende \b voreilend und das links liegende Messer ende Ic nachlaufend.

Fig. 5 zeigt drei Querschnitte durch ein einzige: Messer, und zwar zeigt die linke Querschnittsdarstel lung einen Schnitt durch das nachlaufende Messer ende Ic, die mittlere Darstellung einen Schnitt etws durch die Mitte des Messers und die rechte Darstel lung einen Schnitt durch das voreilende Messerendc lfr. Eingezeichnet sind ferner der Radius R des Mes serwellenkörpers, der durch die äußeren Schneiden 7 gebildete äußere Messerflugkreis 7 sowie der durch die innenliegenden Schneiden 3 gebildete innere Messerflugkreis 8. Mit y ist derjenige Winkel be zeichnet, den die Messerbrust la mit dem durch die äußere Schneide 2 geiegten rviesserweiienradius / einschließt (Spanwinkel).

Da zur Erzielung gleicher Spandicken alle innerer Schneiden 3 auf dem gleichen inneren Messerflug kreis 8 liegen müssen, IaOt sich aus einer maßstabsge treuen Darstellung gemäß Fig. S die jeweils erforderliche Tiefe χ der Nuten 4 unmittelbar ablesen.

Die Fig. 6 und 7 lassen erkennen, daß jedem Messer 1 eine Spannut vorgeschaltet ist, die durch Trennstege 9 *i Spantaschen 10 so unterteilt ist, daß jede Spantasche zwei Messerabschnitte übergreift. Jedei Trennsteg 9 liegt in einer senkrecht zur Messerwellenachse 6 verlaufenden Ebene, wobei die radial außenliegende Stegkante in der Mantelfläche des Messerwellenkörpers liegt.

Jedes Messer 1 ist mit seiner Messerbrust la aui einem Messerhalter 11 befestigt, der mit entsprechend dimensionierten Füiistücken 12 in die Nuten 4 in dei Messerbrust eingreift. Der Messerhalter 11 trägi außerdem Trennsteg-Nasen 13, die den Trennstegen 9 zugeordnet und bis an die Messerbrust geführt sind. Diese Trennsteg-Nasen 13 verjüngen sich in ihrer Breite und fluchten mit ihrem angeschärften Ende exakt mit der radialen Trennkante zwischen der außenund innenliegenden Schneide 2,3. Dabei ist vor den einer Spantasche 10 zugeordneten Messerabschnitten jeweils der Abschnitt mit der außenJkgen den Schneide 2 neben dem nachlaufenden Trennsteg 9 angeordnet Die dieser außenliegender Schneide 2 zugewandte Flanke 13a der Treimsteg-Nase 13 fluchtet mit der sich anschließenden Wandung 9a des Trennsteges 9.

Die Fig. 8 und 9 lassen erkennen, daß die 1/ennsteg-Nasen 13 in dem Messerhalter 11 auswechsdbai festgelegt sind; und zwar sind die Trennsteg-Naser in eine Not 14 des Messerhalters eingesetzt und ir dieser durch die sie übrde, auf den Messerhalter aufgeschraubte Füllstöcke 12 gehalten, die strichpunktiert dargestellt sind. Die Trennsteg-Nasen 13 sind dabei als Verschleißteil aus hodrverschleiBf estern Material hergestellt.

Die Fig. 10 und llJassenjersdiiedeneAusführmen für zwischen den Trennsteg-Nasen 13

; Spanabfamfflächen 15 erkennen, die sich ir dem Boden 10α der zugeordneten Spantasche 10 fortsetzen. Dabei kann die Spanablauffiäche in Anpassung an die außen- und innenliegenden Messerabschnitte abgestuft sein.

Die Trennstege 9 sowie die von ihnen gebildeter

Spantaschen IO sind in einem den Messerhalter Ii beaufschlagenden Fliehkeil 16 angeordnet. Die Fig. 12 und 13 zeigen, daß die Trennstege 9 ebenfalls als auswechselbare Verschleißteile ausgebildet sein können.

Der Durchmesser 17 des Messenvellenkörpers kann vor den radial außenliegenden Messerschnei-6n2 jeweils um die Differenz zwischen den beiden Flugkreisen 7, 8 größer sein als der Durchmesser 18 des Messenvellenkörpers vor den auf dem kleineren Flugkreis 8 liegenden Messerschneiden 3. Diese Ausfiihrungsform ist im Prinzip durch die DE-PS 2241938 bekanntgeworden. Die entsprechenden Mantellinien 17, 18 der gestuft ausgebildeten Oberfläche des Messenvellenkörpers sind in den Fig. 5, 10 und U angedeutet.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Messerwelle mit streifenförmig«! Messern zur Erzeugung flächiger Holzspäne von bestimmter Länge, wobei jedes Messer über seine ganze Länge schneidet und jedem Messer eine Spannut vorgeschaltet ist, die durch schmale Trennstege in zumindest zwei Spanlängen übergreifende Spantaschen unterteilt tst, wobei die Trennstege jeweils in einer senkrecht zur Messerwellenachse verlaufenden Ebene und mit ihrer radial außenliegenden Stegkante in der Mantelfläche des Messerwellenkörpers Hegen und mit je einer sich in ihrer Breite verjüngenden Nase zwischen zwei Spanlängenbereichen bis an den Messerrücken geführt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Messer (1) sind schräg zur Messerwellenachse (6) angeordnet und schließen mit dieser einen spitzen Schrägschnittwinkel (α) ehr»

b) jedes Messer (1) weist abwechselnd eine außenliegende (2) sowie eine sich jeweils unmittelbar daran anschließende innenliegende Schneide (3) auf;

c) die innenliegenden Schneiden (3) sind durch entsprechend breite, in der Messerbrust (la) jedes Messers (1) vorgesehene Nuten (4) unterschiedlicher Tiefe (x) ausgebildet, die bei der an dem voreilenden Ende (16) jedes Messers liegenden Nut einen Minimalwert und bb. der am nachlaufenden Ende (Ic) des Messers liegende Nu" einen Maximalwert aufweist und jeweils so dimensioniert ist, daß bei dem in die Messe welle eingebauten Messer (1) alle innenliegenden Schneiden (3) und alle außenliegenden Schneiden (2) auf jeweils demselben Flugkreis (8 bzw. 7) liegen;

d) von den einer Spantasche (10) zugeordneten Messerabschnitten ist jeweils der Abschnitt mit der außenliegenden Schneide (2) des Messers (1) neben dem nachlaufenden Trennsteg (9) angeordnet, dessen Nase (13) exakt mit der allein die Spanlänge bestimmenden radialen Trennkante zwischen außen- und innenliegender Schneide (2 und 3) fluchtet.

2. Messerwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der außenliegenden Schneide (2) des Messers (1) zugewandte Flanke (13a) der Trennsteg-Nase (13) mit der sich anschließenden Wandung (9a) des Trennsteges (9) fluchtet.

3. Messerwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Messer (1) mit seiner Messerbrust (la) an einem Messerhalter (11) anliegend befestigt ist, der mit entsprechend dimenisonierten Füllstücken (12) in die Nuten (4) in der Messerbrust eingreift.

4. Messerwelle nach Ansprueh 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter (11) die Trcnnsteg-Nasen (13) trägt und zwischen diesen die sich in den Boden (10a) der zugeordneten Spantasche (10) fortsetzende Spanablauf fläche (IS) aufweist.

5. Messerwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanabiauffläche (15) in

Anpassung an die außen- und innenliegenden Messerabschnitte abgestuft ist,

6. Messerwelle nach Ansprueh 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennsteg-Nasen (13) indem Messerhalter (11) auswechselbar festgelegt sind.

7. Messerwelle nach Ansprueh 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennsteg-Nasen (13) in eine Nut (14) des Messerhalters (11) eingesetzt und in dieser durch die sie übergreifende, auf den Messerhalter aufgeschraubte Füllstücke (12) gehalten sind.

8. Messerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trennstege (9) und Spantaschen (10) in einem Fliehkeil (16) angeordnet sind.

9. Messerwelle nach Ansprueh 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstege (9) als auswechselbare Verschleißteile ausgebildet sind.