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Die Erfindung betrifft eine Messerwelle für die Erzeugung fl§-
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chiger Holzspäne mit einem Messerklemmsystem für nachschleifbare Zerspanermesser,
bestehend aus einem Fliehkeil mit Spanablaufnuten und Holzabstützungen, der sich
in einer am Umfang der Messerwelle befindlichen Fliehkeilnut druckmittelbelastet
radial zur Messerwelle bewegen kann, einem Messerhalter für die Aufnahme des Zerspanermessers,
der ebenfalls am Umfang der Messerwelle in ein zur Fliehkeilnut komplementären Messerhalternut
angeordnet ist, und einer am Grunde der Messerhalternut befestigten Halteleiste
zur Aufnahme des Messerhalters.
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Eine derartige Messerwelle ist z.B. gemäß DE-OS 30 18 359 bzw.
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der korrespondierenden europäischen Anmeldung Nr.80107900.5 bekannt.
Sie ist zusätzlich mit einer sogenannten Anschlagleiste versehen, die lose auf der
Anschlagfläche der Halteleiste für den Messerhalter am Grunde der Messerhalternut
aufliegt, um das Zerspanermesser wechseln zu können, ohne den Messerhalter der Messer
welle entnehmen zu mü.Nachteilig ist, daß Messervorstand und Messerhalterplatzierung
an der Peripherie der Messerwelle abhängg voneinander und von verschiedenen Bezugsflächen
der Halte leiste aus die Spandicke bestimmen. Die Austauschbarkeit der SYstemteile
untereinander ist eingeschränkt. In den Figuren 3 und 4 der europäischen Anmeldung
Nr.80107900.5 wird die Spandicke vom Messervor stand und vom Vorstand der Holzabstützungen
im Fliehkeil bestimmt dessen eigener Vorstand bei Kraftschluß wiederum von der Dicke
geklemmten Teile abhängt. Die Justiermittel dieses Klemmsystems haben den Nachteil,
daß die die Spanqualität bestimmende charakteristische Größe der Spandicke von Formtoleranzen
auch derjenigen Systemelemente abhängig ist, die keine Spandicken bestimmende Funktion
haben. Z.B. wird in Figur 1 der DE-OS 30 18 359 die Spandicke bestimmt vom Messervorstand
über die zusätliche Anschlagleiste, die sich auf der Halteleiste für den Messerhalter
abstützt, welche ihrerseits mit einer gewissen Toleranz auf dem Grunde der Messerhalternut
aufliegt, und dem Vorstand der aNiswechselbaren, toleranzbehafteten Holzabstützungen
im Fliehkeil, dessen eigener Vorstand sowohl von der Lagetoleranz seiner Keilfläche
mit seinerseits toleranzbehafteter Druoknase als auch von den Dickentoleranzen des
in diesem Fall Beilage genannten Messerhalters, des Zerspanermessers selbst und
der auswechselbaren Verschleißleiste an der Messerwellenwange abhängt.
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Der Messervorstand unterliegt aber auch unerwünschten Schwankungen,
sobald Verunreinigungen wie verharzte Späne oder Staubaufbackungen zwischen die
zusätzliche Anschlagleiste und die abstützende Anschlagfläche der Halteleiste geraten,
die nicht sorgfältig entfernt wurden. Zeitaufwendige Reinigungsoperationen bei jedem
Messerwechsel verursachen aber Leistungsverluste insbesondere dann, wenn jedesmal
wieder der Messerhalter mit entnommen werden muß.
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Ein weiterer Nachteil ist die in Figur 1 der europäischen Anmeldung
Nr.80107900.5 gezeigte Befestigung des Messerhalters an der Halteleiste mit Hilfe
von Feder und Nut. Nach dem Niederdrücken des Fliehkeils muß das Zerspanermesser
aus einem schmalen Spalt entnommen werden. Staubaufbackungen und Verharzungen können
dies zusätzlichcnoch behindern. Mit Hilfe eines Spaltwerkzeuges muß das Zerspanermesser
vom Messerhalter gelöst werden. Dieser Hebelbewegung setzt die Halterung mit Feder
und Nut großen Widerstand entgegen und es bereitet Schwierigkeiten, das Zerspanermesser
aus dem schmalen Spalt zu entnehmen. Nach der Messerentnahme ist der Spaltgrund
schlecht einzusehen, was der gründlichen Reinigung entgegensteht.
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Da nach dem Einsetzen des Zerspanermessers die Verschiebung des Fliehkeils
in die Kraftschlußposition einen exzentrischen Druck auf den Messerhalter ausübt,
wird er in der Halteleiste leicht verkantet. Dies führt zu ungenügender Messerklemmung,
was durch Vibrationen angezeigt wird, die die Spanqualität negativ beeinflussen.
UngenUgende Messerklemmung kann auch unübersehbare Folgen haben, wenn das Zerspanermesser
nur kraftschlüssig gehalten werden soll, wie anhand dieser Figur 1 empfohlen wird,
und keine Fangvorrichtung für das Zerspanermesser vorhanden ist.
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Auch das durch das DE-Patent Nr. 1 195 934 bekannte Klemmsystem beseitigt
nicht den Mangel ungenügender Messerklemmung. Es wird zwar vorgeschlagen, die Leiste
des hier wieder als Beilage bezeichneten Messerhalters mit einem halbkreisförmigen
Querschnitt zu versehen, um eine "Art Gelenk" zu bilden, "um das sich' die Beilage
im Betrieb geringfügig bewegen kann; die Unnachgiebigkeit dieses Drehgelenks in
Anpreßrichtung wann zu Messerbrüchen führen, wenn sich die elastische Beilage im
oberen Bereich zwar durchbiegen kann, um in kraftschlüssige Anlage mit
dem
Zerspanermesser an die Messerwellenwange zu gelangen, das gehärtete Zerspanermesser
aber von der Verschraubung aus zurückgehalten wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messerwelle der eingangs
genannten Art derart auszubilden, daß unter Beibehaltung des Vorteils der Entnehmbarkeit
des Zerspanermessers, ohne den Messerhalter in jedem Fall beim Messerwechsel mitentfernen
zu müssen, - die die Spandicke bestimmenden Systemelemente nur Messerhalter und
Zerspanermesser sind, - die Messerklemmung mit Hilfe des Messerhalters über der
ganzen Länge der Klemmteile verwindungs- und verbiegungsfrei ist, - das Zerspanermesser
in Arbeitsstellung gegen Herausschleudern aus der Messerwelle formschlüssig gesichert
ist, - der Messerraum in Entnähmestellung des Zerspanermessers leicht zuganglich
ist, - der Messerraum in Beladestellung, die mit der Entnahmestellung nicht identisch
sein muß, so gestaltet ist, daß das Zerspanermesser zwangsgeführt in die Aufnahmeposition
des Messerhalters hineingleiten kann, - mit dem Niederdrücken (Zurückziehen) des
Fliehkeils gleichzeitig eine Öffnung der Messerraums erfolgt und umgekehrt mit dem
Vorschieben des Fliehkeils in Kraftschlußposition ein Schließen des Messerraums
bei gleichzeitiger formschlüssiger Verbindung des Zerspanermessers mit dem Messerhalter,
- geringfügige Verunreinigungen den Be- und Entlademechanismus nicht behindern und
den Sitz des Zerspanermessers nicht beeinträchtigen können.
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Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, den Messerhalter an zwei
auseinanderliegenden Stollen auf seiner Länge mit Ausnehmungen zu versehen, die
als Durchbrüche auszubilden sind, Paßfedern mit Langloch vorzusehen, die der Kontur
dieser Ausnehmungen entsprechen und an korrespondierender Stelle auf die Zerspanermesser
in einer Einstellvorrichtung bekannter Art außerhalb der Messerwelle aufgeschraubt
werden, und die Verbindung mit der Halte leiste als Drehschubgelenk mit drei Bewegungsfreiheitsgraden
so auszubilden, daß die dritte Bewegungsmöglichkeit eine Verschiebung senkrecht
zur Drehschubachse ist.
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Die Verschiebemöglichkeit des Messerhalters senkrecht zur Drehschubachse
gewährleistet die Ubertragung des Fliehkeildruckes auf die Messerwellenwange, ohne
den Messerhalter anzustrengen. Es werden nur Druckkräfte messerbruchsicher als Anpreßkräfte
über das Zerspanermesser geleitet. Gleichzeitig sorgt die Anlenkung des Messerhalters
vermittels des Drehschubgelenkes an seiner Halteleiste für eine exakte Position
an der Peripherie der Messerwelle, wodurch die eine Komponente für die Bestimmung
der Spandicke exakt auf dem Umfang der Messerwelle festgelegt ist. Die zweite Komponente
ist der exakte Messervorstand über den Holzabstützungsnasen am Messerhalter. Er
wird durch die entsprechende Einstellung der aufgeschraubten Paßfedern auf dem Zerspanermesser
in der genannten Vorrichtung vorgenommen. Die Bewegungsmöglichkeit en des Messerhalters
um die Drehschubachse erlauben im Zusammenwirken mit den Ausnehmungen ein problemloses
Zusammenfügen mit dem Zerspanermesser. In Beladeposition. gibt der Fliehkeil dem
Messerhalter gerade soviel Platz frei, da3 nach Drehung des Messerhalters, die parallel
zur FliehkeilbetfE-tigung von außen erfolgt, ein keilförmiger Messerraum zwischen
Messerhalter und Messerwellenwange entsteht, welcher gut einsehbar ist und einen
Öffnungswinkel hat, der so bemessen werden kann, daß das einzulegende Zerspanermesser
sich mit den Paßfedern auf der Unterkante der Ausnehmungen im Messerhalter aufsetzt.
Durch entsprechende Formgebung kann dafür gesorgt werden, daß der Bereich genügend
groß ist, in dem sich die Paßfedern mit den Ausnehmungen finden.
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Besonders vorteilhaft ist, daß die als Durchbrüche mit entsprechender
Formgebung gestalteten Ausnehmungen eine selbstreinigende Wirkung zeitigen.
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Die Verschiebemöglichkeit des Messerhalters in der Drehschubachse
hat den Vorteil, daß sich Paßfedern und Ausnehmungen gut finden können.
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Die Schubbewegung wird vorteilhaft dadurch erzeugt, daß der Messerhalter
bei der Offnungs- und Schließbewegung'mit seinen Kopfseiten an den Begrenzungsflächen
der Kopfseiten der Messerhalternut anläuft, da die Messerhalternut in SchråWgschnitt-Messeriellen
einen parallelogrammförmigen Querschnitt hat. Dazu ist der Messerhalter auf seiner
in Umfangsrichtung gesehen voreilenden
Kopfseite zum Messerhalternutgrund
hin hinterschnitten, um diesen den Führungsflächen der Messerhalternut an der Peripherie
der Messerwelle entsprechenden axialen Weg freizugeben. Die Begrenzungsflächen der
Kopfseiten der Messerhalternut werden im allgemeinen von Scheiben gebildet, die
die Lager der Messerwelle tragen. Bei Messerwellen, die aus mehreren Messerköpfen
zusammengebaut sind, werden die Begrenzungsflächen auch von den benachbarten Messerkopfflächen
gebildet.
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Die Schubbewegung ist schließlich noch von Vorteil, wenn der Messerraum
zum Messerwechsel geöffnet wird, wobei StaubauSbakkungen und Verharzungen abgeschert
werden, was das Offnen erleichtert.
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Ein bevorzugtes AusfUhrungsbeispiel nach der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Zeichnung erläutert. Die Figur zeigt einen Ausschnitt der Schrägschnitt-Messerwelle
1 mit rotationshyperboloidischer Form im Querschnitt, wobei die auf mehrere Stellen
auf dem Umfang der Messerwelle gleichmäßig verteilten Nutenpaare 2 3 für die jeweilige
Aufnahme der Klemmteile des Messerklemmsystems sichtbar sind.
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Die Nutenpaare verlaufen parallel zur nicht weiter dargestellten
Wellenachse über der gesamten Wellenbreite und stehen unter einem spitzen Winkel
zueinander, so daß der in der Nut 2 radial verschiebbar angeordnete Fliehkeil 4
(angedeutet durch die verschobene Lage 4a) mit seiner schrägen Fläche 5 das in der
Nut 3 angeordnete Zerspanermesser 6 auf dem Messerhalter 7 gegen die Messerwellenwange
8 drückt, wenn der Fliehkeil entgegen der zentripedalen Beschleunigung der sich
drehenden Messerwelle radial nach außen geschleudert wird. Zusätzlich ist der Fliehkeil
druckmittelbelastet, z.B. durch ein kompressibles Medium oder durch eine Stahlfeder,
was nicht nNher dargestellt ist.
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Fliehkeil 4 und Messerhalter 7 bilden in Kraftschlußstellung am Nesserwellenumfang
9 eine Spanablaufnut 10, die entsprechend der erzeugten Spanbreite von Stegen unterbrochen
ist. Die Stege setzen sich aus Nasen il am Messerhalte 7 und aus Holzabstützungen
12 am Fliehkeil 4 zusammeMn.ddienen zur Abstützung des radial an die Messerwelle
herangeführten Holzes. Die holzabstützenden Nasen 11 bestimmen im Zusammenwirken
mit dem Messervorstand an der Messerwellenperipherie die Spandicke.
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Der Messerhalter 7 greift mit seinem Gelenkzapfen 13 derart in die
Gelenkausnehmung 14 der mit der Messerwelle 1 im Nutgrund der Messerhalternut 3
fest verbundenen Halteleiste 15 ein, daß ein Drehschubgelenk entsteht, welches die
geforderte Beweglichkeit des Messerhalters beim Messerwechsel zuläßt und in Kraftschlußstellung
des Klemmsystems die Messerhalterposition konform zur Messerwellenperipherie spielfrei
fixiert.
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Das Zerspanermesser 6 ist an zwei auseinanderliegenden Stellen auf
seiner Länge (wovon nur die eine Stelle in der Figur bildlich dargestellt ist) mit
Hilfe von Paßfedern 16 mit dem Messerhalter 7 verbunden. Dabei sind die Paßfedern
16 einerseits mit Schrauben 17 auf dem Zerspanermesser aufgeschraubt, andererseits
greifen sie in korrespondierende Ausnehmungen 18 im Messerhalter ein, die als Durchbrüche
ausgebildet sind. Ferner sind die Paßfedern 16 mit Langlöchern 19 versehen, um sie
in einer Vorrichtung außerhalb der Messerwelle auf die wiederholt nachgeschliffenen
Zerspanermesser justiert aufschrauben zu können, nachdem ein Messerwechsel stattgefunden
hat. Die Justage dient dabei der Einstellung des Messervorstandes über der beschriebenen
Nase 11 am Messerhalter 7.
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Werden nun durch nicht näher dargestellte bekannte Mittel sowohl
der Fliehkeil 4 in die Stellung 4a oder noch tiefer zurückgedrückt, als auch der
Messerhalter 7 um seinen Gelenkzapfen 13 in der Gelenkausnehmung 14 der Halteleiste
15 in die Stellung 7a oder noch um so viel weitergedreht, wie es der zurückgedrück-4
te Fliehkeil4zuläßt, so ermöglicht das Drehschubgelenk 13,14 das Aufklappen und
axiale Verschieben des Messerhalters 7 in der Nut 3 der Messerwelle 1. Das Zerspanermesser
6 kann dann mit seinen Paßfedern 16 aus den Ausnehmungen 18 herausgedreht und der
Messerielle 1 für Zwecke des Nachschliffs entnommen und wieder eingelegt werden,
ohne daß -es- in die Nut 3.am MesserhalteP 7 soFteihineinrutschen kann und ohne
den Messerhalter 7 der Messerwelle 1 r rtnehmen zu müssen; das Zerspanermesser 6
sitzt beim Einlegen und Herausnehmen stets mit seinen Paßfedern 16 auf der Kante
20 in den Ausnehmungen 18 auf.
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werden die Kanten der Paßfedern 16 angeschrägt, erleichtert dies
das Hineinfinden in die Ausnehmungen 18 des Messerhalters 7, ,1as hesonders vorteilhaft
ist, wenn man automatische Hilfsmittel
für den Messerwechsel einsetzt.
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Um ferner Störungen durch Verunreinigungen zu begegnen, sind die
Ausnehmungen 18 als Durchbrüche ausgebildet, die sich nach der Fliehkeilseite hin
konisch erweitern.
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Durch die Paßfedern 16 ist das Zerspanermesser 6 ferner gegen unbeabsichtigtes
Herausfliegen aus der Messerwelle gesichert, wenn der Fliehkeil aus irgendeinem
Grund seine Kraftschlußstellung nicht erreicht.
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Da das Drehschubgelenk 13,14 nicht nur Bewegungen in Richtung der
Drehachse und um dieselbe zuläßt, sondern auch senkrecht zu ihr, ist sichergestellt,
daß der Messerhalter 7 mit dem Zerspanermesser 6 in Kraftschlußstellung nicht verkanten
kann und folglich eine sehr sichere Systemklemmung erreicht wird.
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Die Anordnung des Drehschubgelenks 13,14 mit der offenen Seite der
Gelenkausnehmung 14 zur Messerwellenwange -8 hin hat den Vorteil, daß Verunreinigungen,
die durch die Ausnehmungen 18 durchtreten und auf das Gelenk fallen, den exakten
Kraftschluß der Systemteile nicht behindern können, weil der Gelenkzapfen 13 des
Messerhalters 7 zur Erreichung der Kraftschlußstellung aus der Gelenkausnehmung
14 herausbewegt wird.
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Weitere Varianten sind dadurch gegeben, daß die Paßfedern als runde
Druckknöpfe mit Langloch im Innenbereich ausgebildet werden oder als kleinere Druckknöpfe
auf Laschen mit Langloch, da Rundpassungen vorteilhaft hergestellt werden können.
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Außerdem kann es zweckmäßig sein, das Drehschubgelenk 13,14 zu unterteilen
und in den Endbereichen des Messerhalters 7 koaxial in der Messerhalternut 3 anzuordnen,
um lange Passungen zu vermeiden, die im allgemeinen schwierig herzustellen sind.
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