DE2721971B1

DE2721971B1 - Flat wood chip producing cutter

Info

Publication number: DE2721971B1
Application number: DE2721971A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Karl Hans; Karl-Heinz Schmalz; Arnold Schmid
Original assignee: Hombak Maschinenfabrik KG
Current assignee: Hombak Maschinenfabrik KG
Priority date: 1974-02-09
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2721971C2

Abstract

The cutter for producing flat wood chips of set length has a rake angle which varies between the leading and trailing ends of the blade. The blades define an acute cutting angle with the spindle axis, and their outside cutting edges all lie on the same circle. - Where there are blades (1) with alternating outside (2) and immediately adjacent inside (3) cutting edges, the former are in the form of grooves (4) of varying depth in the front of each blade. The dimensions are such that all the internally sited cutting edges lie on the same circle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messerwelle zur Erzeugung flächiger Holzspäne von bestimmter Länge, mit ausgeklinkten, schräg zur Messerwellenachse angeordneten und damit sich änderndem Spanwinkel vom ^J0 voreilenden zum nachlaufenden Messerende und mit der Messerwellenachse einen spitzen Schrägschnittwinkel einschließenden Messern, deren außenliegende Schneiden alle auf demselben Flugkreis liegen.The invention relates to a knife shaft for producing flat wood chips of a certain length, with notched, inclined to the knife shaft axis and thus changing rake angle from the ^J0 leading to the trailing knife end and with the knife shaft axis including an acute bevel cutting angle, the outer cutting edges all lie on the same flight circle.

Zur Erzeugung hochwertiger Flachspäne ist es seit " langem bekannt, die Messer schräg zur Messerwellenachse anzuordnen, um dadurch einen ziehenden Schnitt zu erzielen, der einen Holzspan mit glatter Schnittfläche und hoher Oberflächengüte gewährleistet (siehe DE-PS 12 51937).To produce high-quality flat chips, it has been known for a long time to place the knives at an angle to the knife shaft axis to be arranged in order to achieve a pulling cut, which is a wood chip with a smooth cut surface and high surface quality guaranteed (see DE-PS 12 51937).

Bei derartigen Messerwellen finden seit langem sogenannte Kammesser Verwendung. Es handelt sich hier um ausgeklinkte Streifenmesser, die nur an den radial außenliegenden Messerabschnitten mit einer Schneide versehen sind. Jedes Kammesser erbringt somit nur über nahezu die halbe Messerlänge eine Zerspanerleistung. Um einen gleichmäßigen Zerspanungsvorgang zu gewährleisten, sind die Kammesser jeweils um eine halbe Kammteilung gegeneinander versetzt angeordnet. Die Spanlänge wird bestimmt ^w durch die mit einer Schneide versehenen Messerabschnitte, so daß man bei der Verwendung von Kammessern auf Vorritzmesser verzichten kann, die bei der Verwendung von Messern mit durchgehender Schneide erforderlich wären.So-called comb knives have long been used in such knife shafts. These are notched strip knives that are only provided with a cutting edge on the radially outer knife sections. Each comb knife thus only provides a chipping performance over almost half the knife length. In order to ensure an even cutting process, the comb knives are offset from one another by half a comb pitch. The chip length is determined by the ^w provided with a cutting blade portions, so that one can dispense with the use of comb-eaters on Vorritzmesser that would be required when using blades with a continuous cutting edge.

Messerwellen mit schräg zur Achse angeordneten Kammessern haben sich zur Herstellung hochwertiger Flachspäne seit Jahren bewährt. Der einzige ihnen anhaftende Nachteil liegt in der verhältnismäßig geringen Zerspanungsleistung, da für eine Zerspanung über die volle Messerwellenlänge praktisch zwei Kammesser erforderlich sind, und die Anzahl der einzubauenden Kammesser aus bautechnischen Gründen begrenzt ist. Rein theoretisch ließe sich die Zerspanungsleistung bei einer vorgegebenen Messerwelle verdoppeln, wenn die Kammesser durch Messer mit durchgehender Schneide ausgetauscht werden könnten. Die dann jedoch erforderlichen Vorritzmesser benötigen wiederum zusätzlichen Raum zum Einbau; diese Vorritzmesser sind teuer in der Anschaffung und führen zu einer aufwendigen Manipulation beim Einsatz der Messerwelle, da diese Vorritzmesser ebenso wie die Spanmesser verhältnismäßig schnell stumpf werden und daher regelmäßig ausgewechselt werden müssen. Außerdem beeinträchtigen Vorritzmesser die erwünschte ruhige Holzauflage vor den Spannmessern und erhöhen die Feinanteile im Spangut.Knife shafts with comb knives arranged at an angle to the axis have proven to be of high quality Flat chips have been tried and tested for years. The only inherent disadvantage is that they are proportionate low cutting performance, as there are practically two for one cutting over the full knife shaft length Comb knives are required, and the number of comb knives to be installed for structural reasons is limited. Theoretically, the stock removal rate could be achieved with a given knife shaft double if the comb knives are replaced by knives with a continuous cutting edge could. The scoring knives then required, however, require additional space for installation; these scoring knives are expensive to purchase and lead to complex manipulation during use the knife shaft, since these scoring knives, like the chip knives, become blunt relatively quickly and therefore have to be replaced regularly. In addition, scoring knives impair the desired quiet wood support in front of the clamping knives and increase the fine proportions in the chips.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterte Messerwelle hinsichtlich der Zerspanungsleistung bei hoher Spanqualität zu verbessern.The invention is therefore based on the object of improving the cutting performance of the knife shaft explained at the beginning to improve with high chip quality.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei Messern mit abwechselnd außenliegenden und sich unmittelbar daran anschließenden innenliegenden Schneiden, die innenliegenden Schneiden durch entsprechend breite, in der Messerbrust jedes Messers vorgesehene Nuten unterschiedlicher Tiefe gebildet sind, 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 alle innenliegenden Schneiden auf demselben Flugkreis liegen.This object is achieved according to the invention in that with knives with alternating external and immediately adjoining internal cutting edges through the internal cutting edges correspondingly wide grooves of different depths provided in the knife face of each knife are, the at the leading end of each knife lying groove a minimum value and at the trailing end of the knife lying groove has a maximum value and is dimensioned so in each case, that all internal cutting edges lie on the same flight circle.

Messer mit außen- und innenliegenden Schneiden, bei denen die innenliegenden Schneiden durch in die Messerbrust des Messers eingeschliffene Nuten gebildet sind, lassen sich dem Geschmacksmuster MR 52 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.Knives with external and internal cutting edges, in which the internal cutting edges go through into the Knife face of the knife, ground grooves are formed, can be assigned to the design patent MR 52 remove. This publication dates from 1957 and thus from a time when the chip knife were still generally installed axially parallel in the knife shaft. In the case of the known knife, the depth is all grooves ground in the knife face are the same.

Durch die DE-PS 9 36 294 ist bereits eine Messerwelle mit in Umdrehungsrichtung gesehen hintereinander angeordneten und zwei verschiedene Flugkreise bildenden Messern bekanntgeworden. Die auf dem größeren Flugkreis liegenden Messerabschnitte fluchten in Umfangsrichtung der Messerwelle gesehen miteinander ebenso wie die auf dem kleineren Flugkreis liegenden Messerabschnitte. Dabei sind die radial außenliegenden Schneiden mit den innenliegenden Schneiden jeweils über eine in radialer Richtung verlaufende Schneide miteinander verbunden. Die radial innenliegenden Schneiden sind durch einfache Ausklinkung in der radial außenliegenden Messerkontur gebildet. Bei diesen Messern liegen somit die radial außenliegenden Schneiden sowie die innenliegenden Schneiden in der Ebene des Messerrückens. Die Herstellung dieser Messer ist aber so aufwendig, daß diese Ausführungsform für die Praxis ungeeignet ist Außerdem ist ein Nachschleifen der Radialschneiden praktisch ausgeschlossen und würde zudem zu einer Veränderung der Breite der einzelnen Messerabschnitte führen.DE-PS 9 36 294 already has a knife shaft one behind the other as seen in the direction of rotation arranged and two different flight circles forming knives became known. The one on the bigger one Knife sections lying on the cutting circle are aligned with one another as seen in the circumferential direction of the knife shaft just like the knife sections lying on the smaller flight circle. Here are the radially outer Cutting with the cutting edges on the inside in each case via a cutting edge running in the radial direction connected with each other. The radially inner cutting edges are simply notched in the radial external knife contour formed. In the case of these knives, the radially outer ones are therefore located Cutting as well as the internal cutting in the plane of the knife back. The making of this But knife is so expensive that this embodiment is unsuitable for practice Regrinding of the radial cutting edges is practically impossible and would also change the Guide the width of the individual knife sections.

Da das durch das genannte Geschmacksmuster bekanntgewordene Messer über seine volle Messerlänge Zerspanungsleistung erbringt, hätte es eigentlich naheliegend sein müssen, den seit langem erkannten Mangel der niedrigen Zerspanungsleistung einer mit Kammessern bestückten Messerwelle durch Verwendung der vorstehend erläuterten Messer zu beheben. Hiervon mußte man aber absehen, da sich diese Messer nur bei achsparallelem Einbau verwenden lassen. Dies ergibt sich aus folgender Überlegung:Since the knife that has become known through the named design over its full knife length When it comes to machining, it should actually have been obvious, which has long been recognized Lack of the low stock removal rate of a knife shaft equipped with comb knives due to its use to fix the knives explained above. But one had to refrain from this, since these knives are Can only be used with axially parallel installation. This results from the following consideration:

Ein in eine gerade verlaufende Nut schräg zur Messerwellenachse eingesetztes Spanmesser weist über seine Länge einen unterschiedlichen Spanwinkel auf. Der jeweils durch die Messerspitze gelegte Radius derA chip knife inserted into a straight groove at an angle to the knife shaft axis has a different cutting angle over its length . The radius of the

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Messerwelle schließt mit der Messerbrust einen Winkel ein, der sich über die Messerlänge von einem Minimalwert zu einem Maximalwert ändert. Außerdem ist der Messerüberstand 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 Mantelfläche 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 auszubilden. Dadurch läßt sich zwar ein gleichbleibender Messerüberstand, nicht jedoch ein über die Messerlänge gleichblei- ιί bender Spanwinkel erreichen. Aufgrund dieses unterschiedlichen Spanwinkels würden bei dem durch das genannte Geschmacksmuster bekanntgewordenen Messer bei schräger Anordnung zur Messerwellenachse die radial innenliegenden Schneiden eines Messers unterschiedliche Flugkreise bilden. Es wäre also nicht möglich. Späne einheitlicher Dicke herzustellen. Ein Kriterium für die Qualität hochwertiger Flachspäne ist aber gerade eine möglichst gleiche, nur wenige zehntel Millimeter betragende Dicke der Späne.The knife shaft forms an angle with the knife face that extends over the length of the knife Minimum value changes to a maximum value. In addition, the knife overhang is over the outer surface of the Blade shaft body different over the blade length. Since the at the beginning explained in the case of knife shafts The type of chip thickness is determined exclusively by the protrusion of the knife over the surface area of the knife shaft body, one is forced to use constructive means over the entire length of the knife to ensure absolutely the same knife protrusion. One solution is to change the surface of the To train knife shaft body hyperboloidal. This allows a constant knife protrusion, but not a constant over the length of the knife Achieve bender rake angle. Due to this different rake angle, the Knife known as the design patent with an inclined arrangement to the knife shaft axis the radially inner cutting edges of a knife form different flight circles. So it wouldn't be possible. Produce chips of uniform thickness. One criterion for the quality of high-quality flat chips is but the same thickness of the chips as possible, only a few tenths of a millimeter.

Das vorstehend erläuterte Problem wird durch die Erfindung in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst, daß die die radial innenliegenden Schneiden bildenden Nuten unterschiedlich tief ausgebildet werden, um bei der schrägen Anordnung der Messer und «> dem dadurch bedingten unterschiedlichen Spanwinkel die sich daraus ergebende unterschiedliche radiale Höhenlage der innenliegenden Schneiden auszugleichen. Dabei hängt die jeweils erforderliche Nuttiefe ab von dem Radius der Messerwelle, der Länge der Messerwelle bzw. der Länge der Messer, dem Schrägschnittwinkel sowie dem Spanwinkel. Jedoch läßt sich die Nuttiefe verhältnismäßig einfach geometrisch ermitteln, wie anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden wird.The problem explained above is thereby solved by the invention in a surprisingly simple manner solved that the grooves forming the radially inner cutting edges are of different depths, about the inclined arrangement of the knives and the resulting different rake angle to compensate for the resulting different radial heights of the internal cutting edges. The groove depth required in each case depends on the radius of the knife shaft, the length of the Knife shaft or the length of the knife, the bevel cut angle and the rake angle. However, lets the groove depth can be determined geometrically in a relatively simple manner, as on the basis of an exemplary embodiment will be explained.

Die Erfindung führt somit zu einer erheblichen Leistungssteigerung der bekannten Messerwellen unter Beibehaltung der sich aus der Schräganordnung der Spanmesser ergebenden Vorteile. Die gemäß der Erfindung zu verwendenden 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 radial außenliegenden und innenliegenden Schneiden gleichzeitig nachgeschliffen werden, ohne daß sich der Abstand der Schneiden voneinander ändert.The invention thus leads to a considerable increase in the performance of the known knife shafts Retention of the advantages resulting from the inclined arrangement of the chip knives. According to the Invention to be used knife can be produced relatively easily, since the grooves with Allow grinding machines to be ground in easily and precisely. It is also essential that these knives with conventional surface grinding machines can be regrinded, with the radially outer and inner Cutting edges are reground at the same time without changing the distance between the cutting edges changes.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt 5^r>An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows 5 ^r >

F i g. 1 ein Messer in Draufsicht;F i g. 1 a knife in plan view;

F i g. 2 eine Ansicht der Messerbrust des in F i g. 1 dargestellten Messers;F i g. 2 is a view of the knife face of the FIG. 1 shown knife;

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie IH-III in Fig. 2;3 shows a section along the line IH-III in FIG. 2;

F i g. 4 in schematischer Darstellung eine Messerwelle mit schräg zur Messerwellenachse eingesetzten Messern undF i g. 4 shows a schematic representation of a knife shaft with knives inserted at an angle to the knife shaft axis and

F i g. 5 in einer einzigen Querschnittsdarstellung drei Querschnitte durch die Messerwelle gemäß den Linien Va-Va, Vb-Vbund Vc-Vcin F i g. 4.F i g. 5, in a single cross-sectional representation, three cross-sections through the knife shaft according to the lines Va-Va, Vb-Vb and Vc-Vcin F i g. 4th

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Messer 1, das streifenförmig ausgebildet ist und abwechselnd radial außenliegende Schneiden 2 sowie radial innenliegende Schneiden 3 aufweist. Diese Schneiden 2, 3 schließen sich unmittelbar aneinander an, so daß das Messer 1 über seine volle Messerlänge Zerspanungsarbeit leisten.1 to 3 show a knife 1, which is strip-shaped and alternately radial has outer cutting edges 2 and radially inner cutting edges 3. These cutting edges 2, 3 close directly to one another, so that the knife 1 perform cutting work over its full knife length.

Die radial innenliegenden Schneiden 3 sind durch entsprechend breite, in die Messerbrust la des Messers eingeschliffene Nuten 4 gebildet, die jeweils eine unterschiedliche Tiefe χ aufweisen. F i g. 3 läßt deutlich erkennen, daß die Schneiden 2,3 nicht gemeinsam in der durch die Messerbrust lagebildeten Ebene liegen.The radially inner cutting edges 3 are formed by correspondingly wide grooves 4 ground into the knife face la of the knife, each of which has a different depth χ . F i g. 3 clearly shows that the cutting edges 2, 3 do not lie together in the plane formed by the knife face.

F i g. 4 zeigt eine Messerwelle 5, in die die Messer 1 gemäß den F i g. 1 bis 3 schräg zur Messerwellenachse 6 eingebaut sind und mit dieser einen spitzen Schrägschnittwinkel λ einschließen. Unter Berücksichtigung der eingezeichneten Umdrehungsrichtung der Messerwelle ist das in Fig.4 rechts liegende Messerende \b voreilend und das links liegende Messerende Ic nachlaufend.F i g. 4 shows a knife shaft 5 into which the knives 1 according to FIGS. 1 to 3 are installed at an angle to the knife shaft axis 6 and include an acute bevel cutting angle λ with this. Taking into account the indicated direction of rotation of the knife shaft, the knife end \ b on the right in Fig. 4 is leading and the knife end Ic on the left trailing.

F i g. 5 zeigt drei Querschnitte durch ein einziges Messer, und zwar zeigt die linke Querschnittsdarstellung einen Schnitt durch das nachlaufende Messerende Ic, die mittlere Darstellung einen Schnitt etwa durch die Mitte des Messers und die rechte Darstellung einen Schnitt durch das voreilende Messerende ib. Eingezeichnet sind ferner der Radius R des Messerwellenkörpers, der durch die äußeren Schneiden 2 gebildete äußere Messerflugkreis 7 sowie der durch die radial innenliegenden Schneiden 3 gebildete innere Messerflugkreis 8. Mit γ ist derjenige Winkel bezeichnet, den die Messerbrust la mit dem durch die äußere Schneide 2 gelegten Messerwellenradius reinschließt (Spanwinkel).F i g. 5 shows three cross-sections through a single knife, namely the left-hand cross-sectional representation shows a section through the trailing knife end Ic, the middle representation a section approximately through the middle of the knife and the right-hand representation a section through the leading knife end ib radius R of the knife shaft body, the outer cutting circle formed by the outer cutters 2 7 and the inner diameter circle formed by the radially inner blades 3 8. is γ denotes the angle that the knife breast la purely closes the set by the outer edge 2 blade shaft radius ( Rake angle).

Da zur Erzielung gleicher Spandicken alle inneren Schneiden 3 auf dem gleichen inneren Messerflugkreis 8 liegen müssen, läßt sich aus einer maßstabsgetreuen Darstellung gemäß Fig.5 die jeweils erforderliche Tiefe χ der Nuten 4 unmittelbar ablesen.Since, in order to achieve the same chip thickness, all the inner cutting edges 3 must lie on the same inner knife flight circle 8, the respectively required depth χ of the grooves 4 can be read off directly from a true-to-scale representation according to FIG.

Der Durchmesser 17 des Messerwellenkörpers kann vor den radial außenliegenden Messerschneiden 2 jeweils um die Differenz zwischen den beiden Flugkreisen 7,8 größer sein als der Durchmesser 18 des Messerwellenkörpers vor den auf dem kleineren Flugkreis 8 liegenden Messerschneiden 3. Diese Ausführungsform ist im Prinzip durch die DE-PS 22 41 938 bekanntgeworden.The diameter 17 of the knife shaft body can be in front of the radially outer knife edges 2 each be greater than the diameter 18 of the by the difference between the two flight circles 7.8 Knife shaft body in front of the knife edges 3 lying on the smaller cutting circle 8 Embodiment is known in principle from DE-PS 22 41 938.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Knife shaft for the production of flat wood chips of a certain length, with notched, inclined to the knife shaft axis and thus changing rake angle from the leading to the trailing knife end and with the knife shaft axis including an acute bevel cutting angle, the outer cutting edges all lie on the same flight circle, characterized in that at Knives (1) with alternating external (2) and immediately adjoining internal (3) cutting edges, the internal cutting edges are formed by correspondingly wide grooves (4) of different depths (x) provided in the knife face (\ a) of each knife, which has a minimum value for the groove at the leading end (\ b) of each knife and a maximum value for the groove at the trailing end (suffering knife) and is dimensioned so that all internal cutting edges (3) on the same flight circle (8) lie.