DE3123722A1

DE3123722A1 - Vorrichtung zum schneiden langer, duenner spaene

Info

Publication number: DE3123722A1
Application number: DE19813123722
Authority: DE
Inventors: Douglas Clifton Seattle Wash. Beer; Horst John Coquitlam British Columbia Jatzek
Original assignee: CAE Machinery Ltd
Current assignee: CAE Machinery Ltd
Priority date: 1980-08-22
Filing date: 1981-06-15
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DE3133429A1; DE3123722C2; DE3123722C3

Description

- 7 2768-17

Holzspäne sind viele Jahre hindurch aus Holz gemacht, das zur Herstellung von Holzspanplatten genutzt werden sollte. Obwohl Holzzerspanmaschinen und Holzhackmaschinen sich äußerlich ziemlich ähnlich sehen, werden mit ihnen ganz unterschiedliche Arten von Produkten erzeugt. Holzhackmaschinen schneiden das Holz vor allem quer zur Faserrichtung, um Schnitzel hervorzubringen, die zur Herstellung von Holzstoff benutzt werden. Holzzerspanmaschinen andererseits schneiden das Holz im wesentlichen parallel zur Faserrichtung, um Späne oder Schuppen herzustellen. Diese Späne sind üblicherweise ungefähr 0,6 mm (o,o25 inch) stark und haben zwischen 40 und 80 mm (1,5 inch, 3 inch) Länge und willkürliche Breite. Die Dicke der Späne ist durch den Betrag bestimmt, um den die benutzten Schneidmesser, vorspringen, und die Länge hängt von dem Abstand der Zacken in den Schneidkanten des Messers ab. Die Holzspanplattenhersteller haben Späne dieser Abmessungen viele Jahre hindurch verwendet. Neuerdings ist man aber bestrebt, "eine Abart von Holzspanplatten herzustellen, die als "Spanplatten mit orientierter Faserrichtung" bezeichnet werden. Dabei sind die Späne so ausgerichtet, daß der Faserverlauf im allgemeinen in.einer bestimmten Richtung liegt, wodurch die fertigen Platten verbesserte Eigenschaften erhalten. Späne auszurichten, die oftmals im wesentlichen quadratisch sind, weil Länge und Breite annähernd gleich sind, ist aber sehr schwierig.

Der Erfindung liegt daher vor allem die Aufgabe zugrunde, auf einfache und wirtschaftliche Weise Späne herzustellen, die insbesondere zur Herstellung von Spanplatten mit ein-

2768-17

heitlicher Faserrichtung bestimmt sind*, die also verhältnismäßig lang und dünn sind wie die Eolsspasipiatten-Späne, aber eine vorbestimmte Breite besitzen= Das wird ohne zusätzliche Behandlung der Späne erreicht„ denn das \tfiirde nämlich eine Beschädigung der Späne und einen Verlust an Holz für den vorgesehenen Verwendungszweck zur Folge haben. Nach der Erfindung hergestellte Späne für Spanplatten mit einheitlicher Paserrichtung sind etwa

W ' 75 mm lang (3 "), 5 bis 20 m- (3/16 " bis 3/4 ") breit

und ungefähr 0^6 mm (0,025 ") dick. Diese Abmessungen lassen sich aber nach Bedarf variieren» Bei Spänen dieser Art ist es verhältnismäßig einfach _s alle Späne in ihrem Faserverlauf in eine bestimmte Orientierung zu bringen„

Die erfiiidungsgemäße Vorrichtung weist einen üblichen Trommel- oder Scheiben-Werkzeugträger auf, durch, den eine Mehrzahl ungefähr radial verlaufender Schlitze führt,, in die Spanniesser derart eingesetzt sind _r daß sie vor die Arbeitsfläche des Werkzeugträgers vorspringen? gegen diese Fläche werden Holzstücke derart gedruckt _B daß die Seitenflächen und c.®r Faserveri&iuf isa wesentlichen parallel zu. den Messern liegen _B wenn diese das HoIs durchschneidenο Die Dicke der dünnen Holzschicht ist durch den Betrag bestimmt _g xm. a<an die Messer aus der Arbeitsfläche vorspringen, und die Länge der Holzschicht ist in. üblicher Weise durch Zacken in den Schneidkanten der Messer oder durch die Länge der Messer selbst bestimmtο Die von der Erfindung erwarteten Ergebnisse werden dadurch ersielt„ daß eine Gegenführung auf der dem in jedem Schlitz befindlichen Messer gegenüberliegenden Seite des Schlitzes vorgesehen ist? welche Führung von der Schneidkante des Messers aus tun 3inen Betrag einwärts versetzt ist? der gerade ausreicht? damit die Führung noch von den dünnen

* β Λ

β (j

- 9 2768-17

Holzschichten berührt wird, die von dem Messer gegen die Führung geleitet werden, wodurch diese Holzschichten in ihrer Längsrichtung zu Spänen von praktisch vorbestimmten Breiten gebrochen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein in Drehung versetzbares Trägerelement auf, das eine Arbeitsfläche besitzt , die in Bewegung kommt, wenn das Element um seine Achse gedreht wird, ferner in Abstand voneinander angebrachte , durch das Trägerelement führende, längsausgedehnte enge Schlitze, die jweils eine in die genannte Arbeitsfläche ausmündende Eingangsöffnung und eine Austrittsöffnung, an der dem Träger abgewandten Seite aufweisen, ferner eine Beschickungseinrichtung, mit der die Längsseiten von Holzstücken gegen die Arbeitsfläche gedrückt werden, wobei die genannten Seiten und der Faserverlauf der Holzstücke praktisch parallel zu den Schlitzen liegen, wenn diese während der Bewegung des Trägerelements an dem Holz vorbeilaufen, und eine Spanbildungsanordnung in jedem Schlitz, wobei jede Spanbi ldungs anordnung .eine Hobelklinge aufweist, die an dem Trägerelement an der einen Seite eines der genannten Schlitze angeordnet ist, und in dessen Längsrichtung verläuft, wobei die Klinge eine Schneidkante besitzt, die ein wenig durch den Eingang des zugehörigen Schlitzes hinausragt und aus der Arbeitsfläche vorspringt, so daß von den Seiten der Holzstücke die gegen die Arbeitsfläche gedrückt werden, dünne Schichten vorbestimmter Dicke abgeschnitten werden, sowie eine Gegenführung auf einer gegenüberliegenden Seite des Schlitzes mit einer der Schneidkante der Klinge gegenüberliegenden Fläche, die gegenüber jener und gegenüber dem Eingang des Schlitzes um ein gerade ausreichendes Stück zurück-

- IO -

2768-17

versetzt ist, derart j, daß dünne Holzschichten, die von der Klinge gegen die Fläche gelenkt werden, in ihrer Längsrichtung zu Spänen gebrochen werden, die pralctisch vorbestimmte Breite haben.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den zugehörigen Zeichnungen wiedergegeben, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine Ansicht der Zerspanungsvorrichtung von der Beschickungsseite aus?

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig„ 1;

Fig. 3 in größerem Maßstab einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1 durch eine Schneidanordnung der Vorrichtung;

Fig. 4 eine schematische Erläuterung des Schneidvorgangs in der Vorrichtung»

Wie erwähnt, kann die Erfindung in jeder Scheiben- oder Trommelzerspanmaschine angewandt t^erden? und in den Zeichnungen ist eine derartige Maschine beispielshalber dargestellt.

In den Zeichnungen ist 10 eine Holzzerspanmaschine mit einem Trägerelement oder einer Scheibe 11, die sich um eine Horizontalachse 15 drehen läßtο Der Träger besitzt eine Stirnfläche oder Arbeitsfläche 16» Xm vorliegenden Falle ist der Träger 11 auf einer Welle 18 angebracht^- die über ein Antriebssystem 20 von einem Motor 19 angetrieben wird. Der Träger 11 dreht sich ins Inneren eines verhält-

- 10 -

• - ιι -

2768-17

nismäßig großen Gehäuses 21, das hinter dem Träger eine Kammer bildet und eine Beschickungsöffnung 23 an der dem Träger gegenüberliegenden Seite und unterhalb des Trägers eine Auslaßöffnung 24 besitzt.

Holzstücke, beispielsweise Blöcke, die auf Abmessungen von etwa 60 χ 140 cm (24 " χ 54 ") zugeschnitten sind, werden gegen die Arbeitsfläche 16 des Trägers 11 mit Hilfe einer insgesamt mit 30 bezeichneten Beschickungseinrichtung gefördert. Diese Beschickungseinrichtung besteht aus einem Beschickungskanal 31, der durch einander gegenüberstehende bewegliche Seitenwände 32 und 33 und einen Boden gebildet wird, der aus mit Seitenabstand verlegten Schienen 34 besteht, die zu dem Träger 11 führen. Der Beschickungskanal 31 leitet zu der Beschickungsöffnung 23 in dem Gehäuse 21 auf der einen Seite der Mittelachse 15 etwa in Höhe der Welle 18.

Die beiden Seitenwände 32 und 33 bestehen aus einer Mehrzahl horizontal und vertikal angeordneter Beschickungs— ketten 37, die um Kettenräder geführt sind, welche an inneren und äußeren, von einem Rahmen 40 getragenen Vertikalwellen 38 und 39 angebracht sind. Die innenliegenden Wellen stehen jeweils in Wirkverbindung mit einem an dem Rahmen angebrachten geeigneten Motor 42. Mehrere Beschickungskettenräder 45 sind auf einer Horizontalwelle 46 am Eingangsende des Beschickungskanals 31 angebracht; diese Welle wird von einem passenden Motor 50 angetrieben.

Der Träger 11 weist mehrere von mit Winkelabstand voneinander angeordnete, praktisch radial verlaufende, durch den Träger führende Schlitze 55 auf. In jedem Schlitz 55 ist eine Spanbildungsanordnung 58 vorgesehen (vgl. Fig. 1 und 3)

- 11 -

ν α

- 12 2768-17

Da alle Spanbd.ldungsanordnun.gen 58 untereinander gleich sind, soll nur eine von ihnen im einzelnen beschrieben werden. Jeder Schlitz 55 besitzt eine enge Bingangsöffnung 60, die sich in die Arbeitsfläche 16 des Trägers 11 öffnet. Zur Rückseite 61 des Trägers 11 hin ist der Schlitz offen, wie in Fig. 3 deutlich zu erkennen ist» Die Spanbildungsanordnung 58 umfaßt eine Hobelklinge 64, die sich an der einen Seite 65 des Schlitzes 55 befindet« Ein üblicher Klingenspanner 67 hält die Klinge fest? er selbst wird von einer Anzahl Schrauben 68 festgehalten= Das äußere Ende 70 der Klinge 64 ist zu einer Schneidkante 71 abgeschrägt. Diese Schneidkante steht etwas aus der Arbeitsfläche 16 des Trägers am Eingang 50 des Schlitzes 55 vor. Die Einstellung der Schneidkante der Klinge gegenüber der Trägerläche bestimmt die Dicke der entstehenden Späne _t und dieses Herausspringen beträgt etwa 0,6 mm CO„O25 inch). An der Hobelklinge können die üblichen, sägeζahnähnlichen Vorsprünge (nicht gezeichnet) in der Schneidkante vorgesehen sein; der Abstand dieser Vorsprünge oder die Länge der Klinge bestimmt, wie üblich? die Länge der Späne. —

Eine Gegenklinge 74 wird mit Schrauben 75 in ihrer Stellung unterhalb der Klinge 64 festgehalten? sie reicht über die ganze Länge der Hobelklinge. Wie Fig» 4 erkennen läßt, besitzt die Gegenklinge eine außenliegende Schrägkante 76» Eine Gegenführung 80 ist an der Seite 81 des Schlitzes 55 gegenüber der Schlitzseite 65 angeordnet„ aus der die Klinge 64 vorspringt. Die Gegenführung 80 erstreckt sich über die ganze Länge des Schlitzes 55? sie weist eine schrägstehende Prallfläche 83 auf, die der Schneidkante der Hobelklinge nach innen zurückversetzt gegenübersteht. Die Kante 76 der Gegenklinge ist ebenfalls gegenüber der

- 12 -

- 13 2768-17

Schneidkante 71 nach innen zurückversetzt und steht der Prall- und Führungsfläche 83 in geringem Abstand gegenüber. Die Fig. 3 und 4 zeigen, daß die Hobelklinge 64 und die Gegenklinge 74 zum Eingang 60 des Schlitzes 55 hin geneigt sind, während die Gegenführung 80 praktisch senkrecht zu dem genannten Schlitzeingang und zu der Arbeitsfläche 16 des Trägers 11 verläuft.

Wenn die Maschine 10 in Betrieb ist, wird der Träger 11 von dem Motor 19 in der in Fig. 1 durch den Pfeil 88 angegebenen Richtung in Drehung versetzt. Deshalb bewegen sich die Schlitze 55 der Scheibe an der Beschickungsöffnung 23 im Gehäuse 21 abwärts. Die die Seitenwände 32 und 33 des Beschickungskanals 31 bildenden Beschickungsketten 37 greifen die Enden der Holzstücke 90 an und bewegen diese Teile horizontal gegen die Arbeitsfläche 16, wobei sie sie gleichzeitig am Verdrehen während des Schneidens hindern. Mit dieser Anordnung wird mindestens ein Holzstück 90 gegen die Arbeitsfläche des Trägers gedrückt. Wenn jeweils eine Hobelklinge 64 sich an einem Stück Holz 90 vorbeibewegt, schneidet die Schneidkante 71 eine dünne Schicht 94 von dem Holz ab (vgl. Fig. 3 und 4). Die Schneidkante bewegt sich dabei durch das Holz nach unten und liegt praktisch parallel zu der Faserrichtung des Holzes. Die Dicke dieser dünnen Schicht hängt davon ab, wie weit die Schneidkante 71 vorsteht. Wenn die Schicht von dem Holz abgeschnitten wird, bewegt sie sich durch den Schlitzeingang 60 und berührt die Schrägkante 76 der Gegenklinge Dadurch wird die Holzschicht auf die Schrägkante 83 der Gegenführung 80 gerichtet, welche die Schicht zu der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes zurückführt. Dabei zerbricht die Holzschicht längs einer mit 97 bezeichneten Linie und bildet einen Span 98. Es ist anzunehmen, daß, wenn die

- 13 -

- 14 2768-17

Holzschicht zunächst abgeschnitten wird, an der offenen Seite, die unter Spannung steht, wenn die Schicht sich von der Klinge und der Gegenklinge weg krümmt, Risse entstehen. Dann wird die Holzschicht zurückgelenkt, wenn sie die Gegenführung berührt, und das Holz bricht an der entgegengesetzten, der geschlossenen Seite, weil wegen der vorher entstandenen Risse eine Schwächung eingetreten ist. Auf diese Weise wird die Breite des Spans festgelegt. Die Breite wird eingestellt, indem man der Prallfläche 83 der Gegenführung eine bestimmte Lage mit bezug auf die Kante 76 der Gegenklinge 74 und die Schneidkante 71 der Hobelklinge 64 gibt. Die Schrägwinkel der Kanten 83 und 76 tragen ihr Teil zu der Lage der Längsbruchlinie jedes Spans und damit letztlich der Breite des Spans bei. Die Lage der Klingenkante 71 in bezug auf die Arbeitsfläche des rotierenden Trägers bestimmt die Dicke des einzelnen Spans, und die Gegenklinge 76 wird gegenüber der Schneidkante ausreichend weit zurückversetzt, damit die Holzschicht gegen die Gegenführung gedrückt wird. Durch die Kante wird der Span zu einer plötzlichen Richtungsänderung hin zu der Prallfläche 83 der Gegenführung veranlaßt, die so angeordnet ist und eine derartige Neigung besitzt, daß die Holzschicht zu der anderen Seite des Scheibenschlitzes zurückgeschwenkt wird, und durch diesen Vorgang bricht der Span von der von dem Hauptteil des Holzstücks 90 sich abhebenden Holzschicht ab.

Ende der Beschreibung.

- 14 -

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Schneiden langer, dünner Späne vorbestimmter Breite durch Zerschneiden von Holzstücken in ihrer Faserrichtung, gekennzeichnet durch ein in Drehung versetzbares Trägerelement (11) mit einer Arbeitsfläche (16), die in Bewegung kommt, wenn das Tragelement (11) um seine Achse (15) gedreht wird, in Abstand voneinander angebrachte, durch das Trägerelement führende, längsausgedehnte enge Schlitze (55), die jeweils eine in die Arbeitsfläche (16) ausmündende Eingangsöffnung (60) besitzen,
eine Beschickungseinrichtung (30), mit der die Längs-

2768-17

selten von Holzstücken (90) gegen die Arbeitsfläche (16) gedrückt werden, wobei die Seiten und der Faserverlauf der Holzstücke (90) praktisch parallel zu den Schlitzen (55), liegen, wenn diese an dem Holz während der Bewegung des Trägerelements (11) vorbeilaufen, und durch

eine Spanbildungsanordnung in jedem Schlitz (55), welche Anordnung umfaßt:

eine Hobelklinge (64), die an dem Trägerelernent (11) an der einen Seite eines der Schlitze (55) angeordnet ist und in dessen Längsrichtung verläuft, wobei die Klinge (64) eine Schneidkante (71) aufweist, die ein wenig durch den Eingang (60) des zugehörigen Schlitzes (55) hinausragt und aus der Arbeitsfläche (16) vorspringt, so daß .von den Seiten der Holzstücke (90), die gegen die Arbeitsfläche (16) gedrückt werden, dünne Schichten vorbestimmter Dicke abgeschnitten werden, und eine Gegenführung (80) auf einer gegenüberliegenden Seite des Schlitzes (55) mit einer der Schneidkante (71) der Klinge (64) gegenüberliegenden Fläche (83), die gegenüber jener und gegenüber dem Eingang (60) des Schlitzes (55) , um . ein gerade ausreichendes Stück zurückversetzt ist, derart, daß dünne Holzstücke (94), die von der Klinge (64) gegen die Fläche (83) gelenkt werden, in ihrer Längsrichtung zu Spänen gebrochen werden, die praktisch vorbestimmte Breite haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine gegen die Hobelklinge (64) gelegte Gegenklinge (74) , die Abstand von der Schneidkante (71) der Hobelklinge (64)

2768-17

hat und der Gegenführung (80) gegenüberliegt, um die abgeschnittenen Holzlagen in Richtung auf die Gegenführung (80) umzubiegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßdie Hobelklinge (64) so angebracht ist, daß sie sich vorwärts zur Bewegungsrichtung der Arbeitsfläche (16) an dem Trägerelement (11) neigt, und daß die Gegenführung (80) praktisch senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung liegend angebracht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hobelklinge (64) und die Gegenklinge (74) so angebracht sind, daß sie sich vorwärts zur Bewegungsrichtung der Arbeitsfläche (16) des Trägerelements neigen, und die Gegenführung (80) so angebracht ist, daß sie sich praktisch senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung erstreckt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (11) um eine Mittelachse (15) drehbar ist, die senkrecht zu der Arbeitsfläche (16) des Trägerelements (11) verläuft, daß die Arbeitsfläche (16) eben ist und daß die Schlitze (55) praktisch radial zu der Mittelachse (15) verlaufen.
6. Vorrichtung zum Schneiden langer, dünner Späne vorbestimmter Breite durch Zerschneiden von HolzstUcken in ihrer Faserrichtung, gekennzeichnet durch

- 3

0 ö ο

O O O O B

- 4 2768-17

einen um eine Mittelachse (15) drehbaren Träger (11) mit ebener Arbeitsfläche (16)„

in gegenseitigem Winkelabstanä angebrachte längsausgedehnte s durch den Träger hindurchgeführte schmale Schlitze (55) _f die praktisch in Radialrichtung des Trägers (11) verlaufen und jeweils eine in die Arbeitsfläche (16) ausmündende Eingang^öffnung (60) besitzen? eine Beschickungseinrichtung (30) _t mit der die Längste selten von Holzstücken (90) gegen die Arbeitsfläche (16)

gedrückt werden„ wobei die Seiten und der Faserverlauf der Holzstücke (90) praktisch parallel su den Schlitzen (55) liegen _β wenn diese an dem HoIs während der Bewegung des Trägerelements (11) vorbeilaufen, und durch eine Spanbildungsanordnung in jedem Schlitz (55), welche Anordnung umfaßt:

eine Hobelklinge (64), die an dem Trägerelement (11) an der einen Seite eines der Schlitze (55) angeordnet ist und in dessen Längsrichtung verläuft, wobei die Klinge (64) eine Schneidkante (71) aufweist, die ein wenig durch den Eingang (60) des zugehörigen Schlitzes (55) hinausragt und aus der Arbeitsfläche (16) vorspringt? so daß von den Seiten der Holzstücke (90) _g die gegen die Arbeitsfläche (16) gedrückt werden, dünne Lagen vorgegebener Dicke abgeschnitten werden, und eine Gegenführung (80) auf einer gegenüberliegenden Seite des Schlitzes (55) und in dessen Längsrichtung verlaufend, mit einer längsverlacfenden Prallfläche (83) gegenüber der S daneidkante H¹) der Klinge (64) „ aber gegenüber dieser und in bezug auf die Schiitsöffnung um ein gerade ausreichendes Stück zurückversetzt„ derart, daß die Fläche (83) von dünnen Holzschichten (94) berührt wird, die von der Klinge (-S4) gegen die Fläche (83)

- 5 2768-17

geführt werden, so daß die dünnen Holzschichten in ihrer Längsrichtung zu Spänen zerbrechen, die praktisch vorbestimmte Breite haben.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine gegen die Hobelklinge (64) gelegte, in Längsrichtung der Hobelklinge (64) verlaufende Gegenklinge (74), deren Längskante Abstand von der Schneidkante (71) der Hobelklinge (64) hat und der Prallfläche (83) der Gegenführung (80) gegenüberliegt und in eine solche Lage gebracht ist, daß sie die abgeschnittenen dünnen Holzstücke (94) zu der Prallfläche (83) hin umbieg.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hobelklinge (64) so angebracht ist, daß sie sich vorwärts zur Drehrichtung der Trägerscheibe (11) neigt, und daß die Gegenführung (80) so angebracht ist, daß sie praktisch senkrecht zu der genannten Drchrichtung verläuft.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hobelklinge (64) und die Gegenklinge (74) so angebracht sind, daß sie sich vorwärts zur Drehrichtung der Trägerscheibe (11) neigen, und daß die Gegenführung (80) so angebracht ist, daß sie praktisch senkrecht zu der genannten .Drehrichtung verläuft.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

O O Φ OtO

2768-17

daß die Prallfläche (83) der Gegenführung (80) von dem Schlitzeingang (60) xtfeg geneigt ist, raid daß die Längskante der Gegenklimge (74) su der Prallfläche (83) hin geneigt ist.