DE3603313A1 - Hobelwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hobelwelle, insbesondere für eine Abricht- und Dickenhobelmaschine mit wenigstens zwei gleich­ mäßig am Umfang eines Rotors angebrachten Hobelmessern.

Hobel­ wellen laufen mit hoher Drehzahl um und sie müssen deshalb frei von Unwucht sein. Infolgedessen tragen sie, von Sonderausführun­ gen abgesehen, in der Regel wenigstens zwei um 180° am Umfang versetzte Hobelmesser. Die Schneiden aller Hobelmesser müssen auf exakt demselben Flugkreis liegen, damit alle am Hobelvorgang teilnehmen. Außerdem muß der Schneiden-Flugkreis genau tangential zur Auflagefläche des festen Tisches der Abrichthobelmaschine verlaufen. Um diesem Kriterium gerecht zu werden, sind die Messer bei den vorbekannten Hobelwellen an letzterer verstellbar gehal­ ten und sie werden in einem aufwendigen Arbeitsgang ganz genau ausgerichtet. Sowohl die Verstelleinrichtung als auch das Aus­ richten verursachen erhebliche Kosten und erschweren auch den Messerwechsel.

Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, eine Ho­ belwelle der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Messer ohne umständliche Justierarbeit exakt montierbar sind, um dadurch die Herstellungskosten der Hobelwelle zu senken und die Montage zu vereinfachen sowie zu beschleunigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Hobelwelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist. Insbe­ sondere flache, leistenförmige Messer lassen sich auf einfache Weise mit hoher Präzision herstellen. Dies gilt vor allen Dingen hinsichtlich ihrer Breite, also dem senkrechten Abstand der Mes­ serschneide von beispielsweise einem Messerrücken. Falls sich letzterer am Halter nicht abstützt und aus diesem oder einem an­ deren Grunde die Befestigung mit Hilfe von Bohrungen, Durchbrü­ chen oder Vorsprüngen des Messers erfolgt, läßt sich mit den heu­ tigen Herstellungsmethoden auch der Abstand der Messerschneide von diesen Bohrungen od. dgl. exakt einhalten. In gleicher Weise, wie eine exakte Herstellung des Messers möglich ist, können auch der Messer-Halter und der Rotor mit hoher Genauigkeit gefertigt werden. Wenn man für den Halter eine exakt vorgegebene, gegenüber der geometrischen Achse genau festgelegte Abstützung vorsieht, und das Messer mit dem Messerhalter in gleicher Weise paßgenau verbunden ist, so nimmt die Messerschneide nach Abschluß der Montage automatisch die richtige geometrische und somit eine paß­ genaue Lage gegenüber der geometrischen Achse der Hobelwelle ein. Auf diese Weise erspart man durch genaue Herstellung der Teile und Einhaltung entsprechender Passungen mit engen Toleranzen so­ wie Ausschaltung des für die Montage benötigten Spiels in vorge­ gebener Richtung eine Justierung der Hobelmesser. Der Zusammenbau der Hobelwelle geht bei sinnvoller Gestaltung der verschiedenen Teile rasch und problemlos vonstatten. Außerdem kann man den Zu­ sammenbau so vorsehen, daß sich das Hobelmesser nach dem Stumpf­ werden leicht gegen ein anderes austauschen läßt.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß jedes Hobelmesser mittels wenigstens zweier Paßstifte am Halter fixiert ist, wobei die Paßstifte insbesondere am Halter befestigt sind. Im letzteren Falle befinden sich die Paßbohrungen am Messer. In gleicher Weise ist ein paßgenaues Ausrichten selbstverständlich mit Hilfe von Paßfedern und -nuten bzw. Durch­ brüchen im Messer möglich. Paßstiften wird jedoch der Vorzug ge­ geben, weil sich Paßbohrungen leichter herstellen lassen als paß­ genaue Durchbrüche. Durch die Paßverbindungen zwischen Halter und Messer erhält diese Einheit ganz genau festgelegte Abmessungen und zugleich verläuft auch die Messerschneide gegenüber der oder den für das genaue Ausrichten gegenüber dem Rotor maßgeblichen Leistenflächen oder -kanten maßgenau.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß sich jeder Halter mit seinen Endbereichen über seine dem Nutgrund zugekehrte Abstützfläche auf einem den Nutgrund nach außen hin etwas über­ ragenden Absatz abstützt, wobei eine durch die Auflageflächen der beiden Absätze jeder Längsnut gelegte gedachte Ebene von der geometrischen Achse der Hobelwelle um ein mit hoher Genauigkeit eingehaltenes Maß entfernt ist. Da die Auflageflächen der beiden Absätze, auf welchen sich der Halter abstützt, von der geometri­ schen Achse der Hobelwelle einen vorgegebenen Abstand haben, und die Form des Halters mit dem Messer ebenso exakt zu fertigen ist, sind die Grundvoraussetzungen für die genaue Zuordnung der Mes­ serschneiden zu einem vorbestimmten Flugkreis gegeben. Die Nut des Rotors muß allerdings quer zur Messerebene ein gewisses Spiel aufweisen, um die Montage nicht zu erschweren. Es ist demnach nur noch erforderlich, den Halter nach dem Einschieben in die Längs­ nut des Rotors und nach dem Aufsetzen auf den beiden Auflagenflä­ chen in einer vorgegebenen Querrichtung der Nut exakt zu fixie­ ren. Dies ist am einfachsten dadurch möglich, daß man die aus Halter und Messer bestehende Einheit an eine der beiden Nutwan­ dungen anpreßt. Der Halter und das Messer können verhältnismäßig lang sein. Insofern ist es besonders vorteilhaft, daß der Halter gewissermaßen nur an seinen beiden Enden abgestützt wird, weil lange flächige Auflagen grundsätzlich problematisch sind. Maß­ geblich für das Maß, um welches der Halter in die Nut eingescho­ ben werden kann, ist also nicht die Tiefe der Nut, sondern die Lage der etwas höher gelegenen, gedachten Ebene durch die beiden Auflageflächen der beiden Absätze.

Die beiden Absätze jedes Hobelwellenendes sind, gemäß einer wei­ teren Ausgestaltung der Erfindung, an je einem plattenartigen Richtelement angebracht, das mit einer mittigen Paßbohrung auf einen axialen Zapfen des Rotors spielfrei aufgesetzt ist. Nach dem Aufstecken der beiden Richtelemente müssen sie selbstver­ ständlich noch in Drehrichtung korrekt gegenüber den beiden Nuten ausgerichtet werden. Dies ist insbesondere dann problemlos mög­ lich, wenn gemäß einer weiteren Variante der Erfindung jedes der beiden Richtelemente an seinen beiden Enden wenigstens je eine kerbenartige Ausnehmung aufweist, in welche ein Verdrehsiche­ rungsvorsprung des Rotors eingreift. Wenn sich der Verdrehsiche­ rungsvorsprung bzw. die -vorsprünge an genau vorgegebener Stelle des Rotors befinden, so bilden sie eine wirksame Einstellhilfe für das zugeordnete Richtelement. Aufgrund seiner einfachen Form läßt sich letzteres problemlos mit hoher Genauigkeit, beispiels­ weise in der Größenordnung von 1/10 mm oder noch genauer ferti­ gen. Dasselbe gilt für einen zentrischen Zapfen an jedem Stirn­ ende des Rotors, auf welchen jeweils ein derartiges Richtelement aufgeschoben bzw. aufgepreßt werden kann.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich da­ durch, daß jeder Verdrehsicherungsvorsprung durch eine kleine Sicke an einem das Richtelement in axialer Richtung etwas überra­ genden axialen Bund des Rotors gebildet ist. Aus fertigungstech­ nischen Gründen wird zunächst ein kreisrunder Bund an beiden stirnseitigen Enden des Rotors erstellt. Nach dem Aufschieben des Richtelements auf den erwähnten Zapfen des Rotors verformt man den axial vorstehenden Bund des Rotors an den vorgesehenen Stel­ len, um dadurch die in die kerbenartige Ausnehmung eingreifende Sicke zu bilden. Diese Ausgestaltung hat den weiteren Vorteil, daß die Sicke etwas schräg nach innen verlaufend ausgebildet wer­ den kann, und sie dadurch nicht nur eine Sicherung in Umfangs­ richtung sondern auch in Achsrichtung bildet. Im übrigen wird an dieser Stelle angemerkt, daß man den Rotor beispielsweise als Aluminium-Gußkörper ausbilden kann und die Richtelemente aus har­ tem oder entsprechend gehärtetem Flachmaterial gefertigt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Breite der Längsnut zumindest die Gesamtstärke von Halter und Hobelmesser übertrifft und der Halter mittels einer Querspanneinrichtung an die dem Hobelmesser zugeordnete äußere Nutwandung angepreßt ist. Die richtige Zuordnung jeder Messerschneide zum vorbestimmten Flugkreis erreicht man also erst nach Betätigung der Querspann­ einrichtungen. Letztere ermöglichen ein problemloses Einsetzen des Halters in die Längsnut mit ausreichendem Spiel in Querrich­ tung.

Jede Querspanneinrichtung ist in weiterer Ausgestaltung der Er­ findung durch wenigstens zwei in Längsrichtung versetzt am Halter angebrachte, quer zur Messerebene verstellbare, sich an der inne­ ren Nutwandung abstützende Schraubglieder gebildet. Zweckmäßiger­ weise handelt es sich dabei um Schrauben, die in jeweils ein Ge­ winde des Halters eingedreht sind. Nach dem Einsetzen des Halters in die Nut werden die Schrauben gewissermaßen herausgedreht und dadurch kommt der Kopf zur Anlage an die innere Nutwandung. Durch geringfügiges Weiterdrehen der Schrauben erreicht man die notwen­ dige Querverspannung. Die Schraubenachsen verlaufen dabei quer, insbesondere senkrecht, zu der dem Schraubenkopf zugeordneten in­ neren Nutwandung.

Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, daß die innere Nutwandung parallel zu einer Radialebene der Hobelwelle und senk­ recht zur Ebene der Auflageflächen verläuft und sich die Längsnut nach außen hin etwas verjüngt. Das bedeutet, daß die äußere Nut­ wandung gegenüber der inneren leicht schräg verläuft. Dadurch kann man sich noch die Wirkung der schrägen Ebene in dem Sinne zunutze machen, daß der Halter beim Querverspannen nach innen ge­ zogen wird. Auf diese Weise schaltet man ein in etwa radialer Richtung verlaufendes Spiel sicher aus.

Das Hobelmesser ist in besonders vorteilhafter Weise als Wende­ messer ausgebildet, d.h. es besitzt zwei parallele Schneidkanten. Infolgedessen müssen natürlich die erwähnten Paßbohrungen der Messer-Längsachse genau zugeordnet sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei stellen dar:

Fig. 1 ein Schrägbild der Hobelwelle mit lediglich einem eingesetzten Messer,

Fig. 2 ein vergleichbares Schrägbild mit zwei eingesetzten Messern und einer anmontierten Lagerwelle.

Die Hobelwelle besitzt einen Rotor 1, vorzugsweise aus Aluminium­ guß, mit zwei einander diagonal gegenüberliegenden Längsnuten 2 und 3. In jede ist ein Halter 4 eingesetzt, an dem ein Hobelmes­ ser 5 befestigt ist. Die Messerschneiden 6 und 7 bewegen sich aufgrund der besonderen Konstruktion dieser Hobelwelle ohne spe­ zielle Richteinrichtungen auf genau demselben Flugkreis um die geometrische Achse 8 der Hobelwelle, d.h. sie haben von der geo­ metrischen Achse exakt den gleichen Abstand und verlaufen genau parallel zu dieser Achse.

Der Querschnitt der Halter 4 kann angenähert als viereckig be­ zeichnet werden. Um ein zu großflächiges Anliegen des Hobelmes­ sers zu vermeiden, befindet sich an der zugeordneten Fläche eine in Längsrichtung verlaufende Nut 9. Senkrecht zum Nutgrund er­ strecken sich beispielsweise zwei im Abstand voneinander angeord­ nete Paßstifte 10, die in entsprechende Bohrungen, welche in die Nut 9 münden, eingepreßt sind. Jedes Hobelmesser besitzt eine der Stiftzahl entsprechende Anzahl von Paßbohrungen, so daß sie spiel­ frei auf die Paßstifte aufgesteckt werden können. Dabei überragt aber das freie Paßstiftende die freie Messerfläche 11 und es greift bei fertig montierter Hobelwelle in eine gegenüber der Nut 9 angeordnete Rotornut 12 ein.

Das Messer, welches vorteilhafterweise als sogenanntes Wendemes­ ser mit zwei einander gegenüber liegenden Messerschneiden 6, 13; 7, 14 ausgebildet ist, wird mit Hilfe der Paßstifte 10 dem Halter 4 paßgenau zugeordnet. Das bedeutet, daß die Paßbohrungen, welche von den Paßstiften 10 durchsetzt sind, genau auf der Längsmittel­ achse liegen. Weil die Breite der beiden Hobelmesser 5, also der Abstand ihrer beiden Messerschneiden 6 und 13 bzw. 7 und 14 sehr genau festgelegt ist, und die Bohrungen für die Paßstifte genau auf der Längsmittelachse der Messer liegen, ist auch der Abstand der Messerschneiden 6 und 7 bzw. der jeweils in Arbeitsstellung befindlichen Messerschneide von der Befestigungsstelle 10 am Hal­ ter 4, nämlich den beiden Paßstiften, maßlich genau festgelegt. In gleicher Weise ist auch der Abstand von den Paßstiften 10 zur Ab­ stützfläche 15 des Halters 4 sehr exakt eingehalten. Wenn also der Halter 4 in seiner Längsnut 2 bzw. 3 die vorgesehene Endlage eingenommen hat, so befinden sich aufgrund der genauen Herstel­ lung der diesbezüglich relevanten Teile, die in Arbeitsstellung befindlichen Messerschneiden 6 und 7 in genau dem vorgesehenen Abstand von der geometrischen Achse 8, und beide liegen dann auch auf dem erwähnten Flugkreis bzw. Flugkreiszylinder.

Die Halter 4 stützen sich nun in bevorzugter Weise nicht unmit­ telbar auf dem Nutgrund 16 ab, sondern mit ihren beiden Endberei­ chen 17 und 18 auf beidendig am Rotor angebrachten Absätzen 19. Diese überragen den Nutgrund 16 nach außen hin, also in Richtung des Pfeils 20. Sie stehen allerdings nur geringfügig über den Nutgrund 16 vor. Eine gedachte, durch die beiden Auflageflächen 25 der Absätze 19 ein- und derselben Längsnut 2 bzw. 3 gelegte Ebene, hat von der geometrischen Achse 8 der Hobelwelle bzw. des Rotors 1 einen vorbestimmten Abstand, der aufgrund genauer Ferti­ gung sehr exakt eingehalten wird. Die Folge ist, daß bei fest auf den beiden Absätzen 19 einer Nut aufliegendem Halter 4 die Mes­ serschneide 6 bzw. 7 von der geometrischen Achse 8 dann einen ge­ nau vorbestimmten Abstand hat, wenn der Halter 4, wie nachstehend noch genauer beschrieben wird, in Querrichtung seiner Längsnut 2 bzw. 3, also im Sinne des Doppelpfeils 21, genau ausgerichtet ist. Streng genommen ist es beim Ausführungsbeispiel so, daß der Halter 4 entgegen dem Pfeil 20 in die Längsnut 2 bzw. 3 einge­ schoben und dann mit Hilfe einer Querspanneinrichtung 22 im Sinne des Pfeils 23 gegen die Nutwandung 24 gepreßt wird. Die beiden Absätze 19 jedes Hobelwellenendes sind an je einem plattenartigen Richtelement 26 angebracht. Jedes besitzt eine mittige Paßbohrung 27 und ist auf einen der beiden axialen Zapfen 28 des Rotors 1 spielfrei aufgesteckt. Der Zapfen ist etwas länger als das Richt­ element, so daß er dieses nach außen hin überragt. Außerdem ist er, wie Fig. 1 zeigt, hohl. In die Innenbohrung wird eine Lager­ achse 29 eingepreßt. Sie dient gleichzeitig als axiale Sicherung für das Richtelement 26, indem sie den axialen Zapfen 28 außen umgreift. Jedes der beiden Richtelemente 26 ist an jedem seiner beiden Enden mit zwei kerbenartigen Ausnehmungen 30 versehen. In jede greift ein Verdrehsicherungsvorsprung 31 ein, der durch eine kleine Sicke an einem das Richtelement 26 in axialer Richtung et­ was überragenden axialen Bund 33 des Rotors 1 angebracht ist.

Die Breite 34 der Längsnut 2 bzw. 3 übertrifft die Gesamtstärke von Halter 4 und Hobelmesser 5. Außerdem verläuft die innere Nut­ wandung 35 parallel zu einer Radialebene der Hobelwelle sowie senkrecht zur gedachten Ebene durch die beiden Auflageflächen 25. Demgegenüber verläuft die äußere Nutwandung 24 leicht geneigt hierzu, wobei die Schräglage so gewählt ist, daß sich die Längs­ nut 2 bzw. 3 von innen nach außen verengt.

Die erwähnte Querspanneinrichtung 22 besteht beim Ausführungs­ beispiel aus beispielsweise drei in Längsrichtung versetzt im Halter 4 angebrachten Schrauben 36. Sie sind in Gewinde des Hal­ ters 4 eingedreht, wobei ihre Achse vorzugsweise senkrecht zur inneren Nutwand 36 steht. Die aus Halter 4, Hobelmesser 5 und Schrauben 36 bestehende Einheit ist etwas kleiner als die Nut­ breite 34 an der Mündung. Infolgedessen kann man diese Einheit leicht entgegen dem Pfeil 20 einsetzen. Anschließend dreht man die Schrauben 36 aus dem Halter heraus, bis ihr Kopf an der inne­ ren Nutwand 35 zur Anlage kommt. Dreht man die Schrauben in glei­ cher Richtung weiter, so führt das zu einem Anpressen des am Hal­ ter 4 befestigten Hobelmessers 3 an der schrägen äußeren Nutwand 24. Aufgrund der Schräglage wird der Halter entgegen dem Pfeil 20 in den Nutgrund, d.h. gegen die Auflageflächen 25 gepreßt, so daß ein Spiel an dieser Stelle ausgeschaltet wird. Andererseits ver­ hindert diese konisch nach außen verengende Längsnut 2 bzw. 3, daß der Halter mit dem Hobelmesser unter der Einwirkung der Fliehkraft eine Verschiebebewegung nach außen durchführt. Schließlich bewirkt das Anpressen der Hobelmesser 5 an die äußere Nutwand 24 auch die korrekte Ausrichtung der Messerschneide 6 bzw. 7 gegenüber der geometrischen Achse 8.

Claims (10)

1. Hobelwelle, insbesondere für eine Abricht- und Dickenhobel­ maschine, mit wenigstens zwei gleichmäßig am Umfang eines Rotors angebrachten Hobelmessern, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ho­ belmesser (5) paßgenau an einem leistenförmigen Halter (4) befes­ tigt und jeder Halter paßgenau in einer der geometrischen Achse (8) des Rotors (1) genau zugeordneten Längsnut (2, 3) des Rotors (1) gehalten und der Abstand der Messerschneide (6, 7) von ihrer Befestigungsstelle (10) oder bei aufliegendem Messerrücken von dessen Abstützstelle genau festgelegt ist.

2. Hobelwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je­ des Hobelmesser (5) mittels wenigstens zweier Paßstifte (10) am Halter (4) fixiert ist, wobei die Paßstifte insbesondere am Hal­ ter befestigt sind.

3. Hobelwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Halter (4) mit seinen Endbereichen (17, 18) über seine, dem Nutgrund (16) zugekehrte Abstützfläche (15) auf einem, den Nutgrund nach außen hin etwas überragenden Absatz (19) ab­ stützt, wobei eine durch die Auflageflächen (25) der beiden Ab­ sätze (19) jeder Längsnut (2, 3) gelegte gedachte Ebene von der geometrischen Achse (8) der Hobelwelle um ein mit hoher Genauig­ keit eingehaltenes Maß entfernt ist.

4. Hobelwelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Absätze (19) jedes Hobelwellenendes an je einem plattenar­ tigen Richtelement (26) angebracht sind, das mit einer mittigen Paßbohrung (27) auf einen axialen Zapfen (28) des Rotors (1) spielfrei aufgesteckt ist.

5. Hobelwelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß je­ des der beiden Richtelemente (26) an seinen beiden Enden wenig­ stens je eine kerbenartige Ausnehmung (30) aufweist, in welche ein Verdrehsicherungsvorsprung (31) des Rotors (1) eingreift.

6. Hobelwelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß je­ der Verdrehsicherungsvorsprung (31) durch eine kleine Sicke (32) an einem das Richtelement (26) in axialer Richtung etwas überra­ genden axialen Bund (33) des Rotors (1) gebildet ist.

7. Hobelwelle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (34) der Längsnut (2, 3) zumindest die Gesamtstärke von Halter (4) und Hobelmesser (5) übertrifft und der Halter mittels einer Querspanneinrichtung (22) an die dem Hobelmesser (5) zugeordnete äußere Nutwandung (24) an­ gepreßt ist.

8. Hobelwelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Querspanneinrichtung (22) durch wenigstens zwei in Längs­ richtung versetzt am Halter (4) angebrachte, quer zur Messerebene verstellbare, sich an der inneren Nutwandung (35) abstützende Schraubglieder (36) gebildet ist.

9. Hobelwelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Nutwandung (35) parallel zu einer Radialebene der Hobel­ welle und senkrecht zur Ebene der Auflagefläche (25) verläuft und sich die Längsnut (2, 3) nach außen hin etwas verjüngt.

10. Hobelwelle nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hobelmesser (5) als Wende­ messer ausgebildet ist.