DE3623203A1 - Messerkopf fuer eine motorgetriebene, spanabhebend arbeitende bearbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen beim Betrieb rotierenden Messer­ kopf für eine motorgetriebene, spanabhebend arbeitende Bearbeitungsmaschine, insbesondere Hobelmaschine, mit einem Grundkörper, der mindestens eine sich parallel zur Rotations­ achse erstreckende, am Umfang und endseitig offene Aufnahme­ nut aufweist, in die ein in Nut-Längsrichtung verlaufendes Messer, vor dem sich eine Spannut befindet, sowie ein zum Messer paralleles Spannformstück eingesetzt sind, wobei das Spannformstück mittels eines Spannelements gegen das Messer gespannt ist und dieses in Umfangsrichtung auf eine der Wände der Aufnahmenut hin preßt.

Der Grundkörper eines solchen Messerkopfes ist regelmäßig ein massives Teil mit im wesentlichen walzen- oder zylinder­ förmiger Gestalt. Er wird deshalb, um sein Gewicht trotz der massiven Ausführung niedrig zu halten, allgemein aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, gefertigt.

Bei einem herkömmlichen Messerkopf der genannten Art befindet sich das entlang einer Mantellinie des Grundkörpers verlau­ fende Messer an der in Rotationsrichtung hinteren Wand der Aufnahmenut und wird vom vor dem Messer eingesetzten und die Spannut aufweisenden Spannformstück auf diese hin gedrückt. Um zu vermeiden, daß die vom Grundkörper aufzu­ nehmenden Schneidkräfte vom Messer unmittelbar auf den aus verhältnismäßig weichem Metall bestehenden Grundkörper übertragen werden, ist zwischen das Messer und die hintere Nutwand eine Stützplatte aus hartem Metall, insbesondere Stahl, zwischengelegt. Diese stellt ein zusätzliches Bauteil dar, das die Montage- und Fertigungskosten erhöht.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Messerkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der aus möglichst wenig Bauteilen besteht und bei dem das Messer trotzdem nicht unmittelbar am Grundkörper anliegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Messer an der in Rotationsrichtung vorderen Nutwand angeordnet ist, daß das Spannformstück an der der vorderen Nutwand abgewandten Messerrückseite anliegt und daß die Spannut am Umfang des Grundkörpers neben der vorderen Nut­ wand ausgebildet ist.

Das Messer ist also mit vorne angeordneter Schneide vorne in die Aufnahmenut eingesetzt und liegt hierbei an der vorderen Nutwand an. Diese Anlage ist unerheblich, da die auf das Messer einwirkenden Schneidkräfte der Rotations­ richtung entgegengesetzt gerichtet sind. Die Schneidkräfte werden von dem an der Messerrückseite anliegenden Spann­ formstück aufgenommen, so daß dieses eine Doppelfunktion besitzt, nämlich das Messer gegen die vordere Nutwand zu spannen sowie das Messer abzustützen. Eine gesonderte Stütz­ platte od. dgl. kann deshalb entfallen. In Zusammenhang mit der vorderseitigen Anordnung des Messers in der Aufnahme­ nut steht die Ausbildung der Spannut am Grundkörperumfang vor der vorderen Nutwand.

In dem bekannten Falle wird das Spannformstück mit Hilfe von über die Messerkopflänge verteilten, in den Grundkörper eingedrehten Spannschrauben als Spannelement gegen das Messer gespannt. Auch diese ist hinsichtlich der Teile­ anzahl und des Fertigungsaufwandes nachteilig.

Deshalb ist erfindungsgemäß des weiteren vorgesehen, daß das Spannelement ein von der Messerkopf-Stirnseite her drehbares Exzenter-Spannelement ist, das zwischen der Form­ stück-Rückseite und der hinteren Nutwand angeordnet ist und sich mit seinem Exzenterumfang an diesem abstützt. Das Verspannen erfolgt also durch einfaches Verdrehen des Exzenter-Spannelementes. Auch zur Demontage, beispielsweise wenn man das Messer nachschleifen oder im Falle eines Wende­ messers wenden möchte, braucht man nur das Exzenter-Spann­ element etwas zu verdrehen, wodurch das Spannformstück freikommt und der feste Zusammenhalt gelöst wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Geräuschentwicklung eines so ausgebildeten Messerkopfes geringer als die des bekannten Messerkopfes ist. Zweckmäßigerweise weisen hierbei die Formstück-Rückseite und die hintere Nutwand abgerundete Auskehlungen auf, in die das Exzenter-Spannelement ein­ greift.

Um den bereits auf diese Weise sehr stabilen Zusammenhalt noch weiter zu erhöhen, kann ferner ein zweites, von der Messerkopf-Stirnseite her drehbares Exzenter-Spannelement zwischen dem Boden der Aufnahmenut und der zugewandten Unterseite des Spannformstücks angeordnet sein und sich mit seinem Exzenterumfang an diesem abstützen. Dabei können der Nutboden und die Formstück-Unterseite abgerundete Aus­ kehlungen aufweisen, in die das zweite Exzenter-Spannelement eingreift.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und die zweckmäßigen Ausbildungen werden nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Messerkopf in Schräg­ ansicht in schematischer Darstellung,

Fig. 2 den Messerkopf gemäß Fig. 1 im bei einem die Exzenter-Spannelemente gegen ein axiales Ver­ schieben sichernden Sicherungsstift oder -bolzen liegenden Querschnitt in Teildarstellung und

Fig. 3 eine Variante der Exzenter-Spannelemente.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Messerkopf 1 handelt es sich um den Messerkopf einer Hobelmaschine. Es versteht sich jedoch, daß die noch zu beschreibenden Maßnahmen auch bei Messerköpfen für andere motorgetriebene, spanabhebend arbeitende Bearbeitungsmaschinen anwendbar sind.

Der Messerkopf 1 besitzt einen massiven Grundkörper 2 aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, mit im wesent­ lichen zylindrischer oder walzenförmiger Gestalt, der auf hier nicht weiter interessierende Weise in der Hobelmaschine gelagert und motorisch zu einer rotierenden Bewegung um die Rotationsachse 3 antreibbar ist. Der Grundkörper 2 trägt an seinem Umfang ein oder mehrere über den Umfang verteilte Messer, beim Ausführungsbeispiel zwei sich dia­ metral gegenüberliegende Messer, die das jeweilige Werk­ stück spanabhebend bearbeiten. Die Messer und die jeweils zugeordnete Spanneinrichtung, die das jeweilige Messer am Grundkörper hält, sind gleich ausgebildet, so daß im folgenden die Beschreibung einer der beiden Anordnungen genügt.

Jedes Messer 4 weist leistenförmige Gestalt auf und er­ streckt sich über die gesamte Länge des Grundkörpers 2 parallel zur Rotationsachse 3. Seine Schneide 5 ist in Rotationsrichtung 6 vorne angeordnet und steht in radialer Richtung etwas über den Grundkörperumfang vor. Beim Ausfüh­ rungsbeispiel handelt es sich um ein sogenanntes Wende­ messer, das an der der wirksamen Schneide 5 entgegengesetz­ ten Längsseite eine zweite Schneide 7 aufweist, so daß das Messer 4 auch in umgekehrter Lage eingesetzt werden kann, wonach die zweite Schneide 7 radial außen liegt. Das Messer 4 sowie ein zu diesem paralleles Spannformstück 8, das sich ebenfalls über die Grundkörperlänge hinweg erstreckt, sind in einer parallel zur Rotationsachse 3 verlaufenden, am Umfang und endseitig offenen Aufnahmenut 9 des Grundkörpers 2 enthalten. Dabei befindet sich das Messer 4 an der in Rotationsrichtung 6 vorderen Nutwand 10. Das Spannformstück 8, das aus einem gegenüber dem Grund­ körper 2 härteren Material gefertigt ist, liegt an der der vorderen Nutwand 10 abgewandten Messerrückseite 11 an und dient dazu, zum einen das Messer 4 gegen die vordere Nutwand 10 zu pressen und zum anderen die entgegen der Rotationsrichtung 6 auf das Messer 4 einwirkenden Schneid­ kräfte aufzunehmen bzw. an den Grundkörper 2 abzuleiten. In Rotationsrichtung 6 vor der Messerschneide 5 ist am Umfang des Grundkörpers 2 noch eine Spannut 12 ausgebildet, die sich ebenfalls parallel zum Messer 4 über die ganze Grundkörperlänge hinweg erstreckt.

Die vordere Nutwand 10 ist gestuft und weist eine radial außen liegende Verbreiterung auf, die das Messer 4 auf­ nimmt. Im Falle eines Wendemessers weist die Verbreite­ rung einen im Querschnitt der Schneidkante 7 bzw. deren keilförmigen Rückfläche entsprechenden spitzwinkeligen Grund 12 auf. Die radial innen liegende Partie 13 der vorde­ ren Nutwand 10 verläuft etwa in der Ebene der Messerrück­ seite, wobei die Anordnung allerdings so getroffen ist, daß das sich auch über diese Nutwandpartie 13 hinweg er­ streckende Spannformstück 8 ohne Behinderung durch diese Nutwandpartie 13 das Messer 4 fest gegen die radial äußere Nutwandpartie (zu dieser führt die Bezugslinie 10) pressen kann.

Die Messerrückseite und die Formstück-Vorderseite stehen in Formeingriff miteinander, indem an der Messerrückseite eine Längsnut 14 und an der Formstück-Vorderseite ein Längs­ vorsprung 15, der in die Längsnut 14 eingreift, vorhanden ist. Die Anordnung könnte auch umgekehrt getroffen sein, daß nämlich an der Messerrückseite ein entsprechender Längs­ vorsprung und an der Spannelement-Vorderseite eine entspre­ chende Längsnut ausgebildet ist. Die Längsnut 14 und der Längsvorsprung 15 gehen über die ganze Messerkopflänge durch.

Das über die gesamte Grundkörperlänge an der Messerrückseite anliegende Spannformstück 8 wird mittels eines Exzenter- Spannelements 16 gegen das Messer gespannt. Das Exzenter- Spannelement 16 ist zwischen der Formstück-Rückseite 17 und der hinteren Wand der Aufnahmenut 19 angeordnet und stützt sich mit seinem Exzenterumfang an diesem ab. Bei dem Exzenter-Spannelement 16 handelt es sich um einen über die Grundkörperlänge durchgehenden, parallel zum Spannform­ stück 8 verlaufenden Exzenterstab. Es liegt ferner an der Messerkopf-Stirnseite frei und kann somit von außen her verdreht werden, wozu die Spannelement-Stirnseite beispiels­ weise einen Schlitz 18 für den Eingriff eines Schrauben­ drehers aufweisen kann. Das Exzenter-Spannelement 16 kann auch an der entgegengesetzten Messerkopf-Stirnseite frei liegen. Auf jeden Fall sollte das Exzenter-Spannelement 16 von der Stirnseite her verdrehbar sein, die im in die Hobelmaschine eingebauten Zustand außen liegt. An der Form­ stück-Rückseite 17 ist eine Auskehlung 18 und an der hinte­ ren Nutwand eine Auskehlung 19 ausgebildet, wobei die beiden Auskehlungen 18, 19 einander gegenüberliegen und abgerundet sind, so daß das Exzenter-Spannelement 16 in sie eingreifen kann. Es versteht sich, daß der Radius der beiden Auskehlun­ gen 18, 19 so auf die Umfangsgestalt des Exzenter-Spann­ elements 16 abgestimmt ist, daß dieses in den Auskehlungen 18, 19 drehbar gelagert ist.

Ein zweites, ebenfalls von der Messerkopf-Stirnseite her drehbares Exzenter-Spannelement 20 ist zwischen dem radial innen liegenden Boden 21 der Aufnahmenut 9 und der zugewand­ ten Unterseite 22 des Spannformstücks 8 angeordnet und stützt sich mit seinem Exzenterumfang an diesem ab. Ähnlich wie beim ersten Exzenter-Spannelement 16 ist an der Stelle des zweiten Exzenter-Spannelementes 20 am Nutboden 21 eine abgerundete Auskehlung 23 und an der Formstück-Unterseite 22 eine ebenfalls abgerundete Auskehlung 24 ausgebildet. Das zweite Exzenter-Spannelement greift in diese einander gegenüberliegenden Auskehlungen 23, 24 ein und ist in diesen drehbar gelagert. Ansonsten gilt bezüglich des zweiten Exzenter-Spannelements 20 das gleiche wie schon in Zusammen­ hang mit dem ersten Exzenter-Spannelement 16 beschrieben worden ist, mit dem Unterschied, daß das erste Exzenter- Spannelement 16 das Spannformstück 8 in Umfangsrichtung nach vorne und das zweite Exzenter-Spannelement 20 das Spannformstück 8 nach radial außen drückt.

An die Rückwand der Aufnahmenut 9 ist radial außen ein das Spannformstück 8 in Umfangsrichtung ein Stück weit übergreifender Widerlager-Vorsprung 25 angeformt, der sich über die ganze Grundkörperlänge erstreckt und an dem das Spannformstück 8 vom Nut-Inneren her anliegt. Dabei schließt sich der Widerlager-Vorsprung 25 nach radial außen hin an die Auskehlung 19 der hinteren Nutwand an. Das Spannform­ stück 8 und der Widerlager-Vorsprung 25 liegen mit im Quer­ schnitt geneigt zur Radialen verlaufenden Keilflächen 26, 27 aneinander an, so daß beim Festziehen des zweiten Ex­ zenter-Spannelements 20 über diese Keilflächen eine Keil­ wirkung auf das Spannformstück 8 ausgeübt wird, die dieses ebenfalls fest gegen das Messer 4 drückt. Das Spannformstück 8 wird also radial außen von dem Widerlager-Vorsprung 25 und radial weiter innen liegend mittels des ersten Exzenter- Spannelements 16 zur vorderen Nutwand 10 hin gepreßt.

Das Messer 4, das Spannformstück 8 und die beiden Exzenter- Spannelemente 16, 20 können in axialer Richtung in die Aufnahmenut 9 eingesteckt bzw. aus dieser entnommen werden. Durch Festziehen der beiden Exzenter-Spannelemente wird die Gesamtanordnung fest verspannt.

Da die Schneidkräfte in Umfangsrichtung wirken und wegen des mit den Exzenter-Spannelementen erzielten festen Zusammen­ halts können sich die genannten Teile in axialer Richtung nicht in der Aufnahmenut verschieben. Vorsichtshalber kann jedoch das erste und/oder zweite Exzenter-Spannelement 16 bzw. 20 in Längsrichtung gegen ein Verschieben relativ zum Grundkörper 2 formschlüssig gesichert sein, so daß sich beim Drehen der Exzenter-Spannelemente deren Axial­ lage nicht verändert. Zu diesem Zwecke ist beim Ausführungs­ beispiel vorgesehen, daß in eine vom Umfang des Grundkörpers 2 ausgehende, in einer Querschnittsebene verlaufende Bohrung 28 ein das jeweilige Exzenter-Spannelement tangierende und hierbei in eine an diesem ausgebildete Umfangsausnehmung eingreifender Sicherungsstift oder -bolzen 29 eingesetzt ist. Letzteres kann beispielsweise ein in den Grundkörper eingeschraubter Gewindebolzen oder ein sonstiges Ringspann­ element sein. Zweckmäßigerweise ist der Sicherungsstift oder -bolzen 29 beiden Exzenter-Spannelementen 16, 20 zu­ geordnet. Aus Fig. 2 geht hervor, daß an der Stelle des gemeinsamen Sicherungsstiftes oder -bolzens 29 das erste Exzenter-Spannelement 16 die Umfangsausnehmung 30 und das zweite Exzenter-Spannelement 20 die Umfangsausnehmung 31 besitzt. Die Umfangsausnehmungen 30, 31 können beispiels­ weise Ringnuten sein. Die Montage und Demontage des Messer­ kopfes erfolgt bei entferntem Sicherungsstift oder -bolzen 29. Ist er in die Grundkörperbohrung 28 eingesetzt, liegt er in die Umfangsausnehmung 30, 31 ein, so daß die beiden Exzenter-Spannelemente in axialer Richtung fixiert sind. Trotzdem sind die Exzenter-Spannelemente drehbar.

Wie oben beschrieben, ist das erste und/oder das zweite Exzenter-Spannelement 16, 20 ein über die Länge des Spann­ formstücks 8 durchgehender Exzenterbolzen. Das erste und/ oder das zweite Exzenter-Spannelement könnte jedoch auch über seine Länge gesehen zweigeteilt sein und von zwei von den entgegengesetzten Messerkopf-Stirnseiten her ver­ drehbaren Spannelementteilen gebildet werden. Dies ist in Fig. 3 angedeutet, die beispielsweise das erste Exzenter- Spannelement in zweigeteilter Form (Spannelementteile 16 a und 16 b) zeigt. In diesem Falle werden die beiden Spann­ elementteile 16 a, 16 b unabhängig voneinander festgezogen. Diese Variante kann bei verhältnismäßig langen Messerköpfen Verwendung finden, wenn sich ein durchgehendes Exzenter- Spannelement beim Festziehen in sich verwinden kann, was zu Spanntoleranzen führen würde. Allerdings muß beispiels­ weise bei einem Messerwechsel der Messerkopf aus der Bearbei­ tungsmaschine ausgebaut werden, damit beide Spannelement­ teile 16 a, 16 b zugänglich werden.

Die Exzentrizität der beiden Exzenter-Spannelemente 16, 20 ist verhältnismäßig klein, so daß sich ihr Querschnitt kaum von einem kreisförmigen Querschnitt unterscheidet.

Claims (16)

1. Beim Betrieb rotierender Messerkopf für eine motor­ getriebene, spanabhebend arbeitende Bearbeitungsmaschine, insbesondere Hobelmaschine, mit einem Grundkörper, der mindestens eine sich parallel zur Rotationsachse erstrecken­ de, am Umfang und endseitig offene Aufnahmenut aufweist, in die ein in Nut-Längsrichtung verlaufendes Messer, vor dem sich eine Spannut befindet, sowie ein zum Messer par­ alleles Spannformstück eingesetzt sind, wobei das Spannform­ stück mittels eines Spannelements gegen das Messer gespannt ist und dieses in Umfangsrichtung auf eine der Wände der Aufnahmenut hin preßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (4) an der in Rotationsrichtung (6) vorderen Nutwand (10) angeordnet ist, daß das Spannformstück (8) an der der vorderen Nutwand (10) abgewandten Messerrückseite (11) anliegt und daß die Spannut (12) am Umfang des Grundkörpers (2) neben der vorderen Nutwand (10) ausgebildet ist.

2. Messerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement ein von der Messerkopf-Stirnseite her drehbares Exzenter-Spannelement (16) ist, das zwischen der Formstück-Rückseite (17) und der hinteren Nutwand ange­ ordnet ist und sich mit seinem Exzenterumfang an diesem abstützt.

3. Messerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstück-Rückseite (17) und die hintere Nutwand abgerundete Auskehlungen (18, 19) aufweisen, in die das Exzenter-Spannelement (16) eingreift.

4. Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, von der Messerkopf-Stirn­ seite her drehbares Exzenter-Spannelement (20) zwischen dem Boden (21) der Aufnahmenut (9) und der zugewandten Unterseite (22) des Spannformstücks (8) angeordnet ist und sich mit seinem Exzenterumfang an diesem abstützt.

5. Messerkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutboden (21) und die Formstück-Unterseite (22) abgerundete Auskehlungen (23, 24) aufweisen, in die das zweite Exzenter-Spannelement (20) eingreift.

6. Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Nut-Rückwand radial außen ein das Spannformstück (8) in Umfangsrichtung ein Stück weit übergreifender Widerlager-Vorsprung (25) einstückig ange­ formt ist, an dem das Spannformstück (8) anliegt.

7. Messerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Widerlager-Vorsprung (25) nach radial außen hin an die Auskehlung (19) der hinteren Nutwand anschließt.

8. Messerkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spannformstück (8) und der Widerlager- Vorsprung (25) mit im Querschnitt geneigt zur Radialen verlaufenden Keilflächen (26, 27) aneinander anliegen.

9. Messerkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Exzenter- Spannelement (16, 20) ein über die Länge des Spannformstücks (8) durchgehender Exzenterbolzen ist.

10. Messerkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Exzenter- Spannelement über seine Länge gesehen zweigeteilt ist und von zwei von den entgegengesetzten Messerkopf-Stirnseiten her drehbaren Spannelementteilen (16 a, 16 b) gebildet wird.

11. Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmenut (9) an ihrer vorderen Nutwand (10) eine das Messer (4) aufnehmende Verbreiterung aufweist, die im Falle eines Wendemessers zweckmäßigerweise einen im Querschnitt der Schneidkante (7) entsprechenden spitzwinkeligen Grund (12) besitzt.

12. Messerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerrückseite und die Formstück- Vorderseite in Formeingriff miteinander stehen, indem am einen Teil eine Längsnut (14) und am anderen Teil ein in diese eingreifender Längsvorsprung (15) vorhanden ist.

13. Messerkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnut (14) an der Messerrückseite und der Längs­ vorsprung (15) an der Formstück-Vorderseite ausgebildet ist.

14. Messerkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder zweite Exzenter- Spannelement (16, 20) in Längsrichtung gegen ein Verschieben relativ zum Grundkörper (2) formschlüssig gesichert ist.

15. Messerkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in eine vom Umfang des Grundkörpers (2) ausgehende, in einer Querschnittsebene verlaufende Bohrung (28) ein das jeweilige Exzenter-Spannelement (16, 20) tangierende und hierbei in eine an diesem ausgebildete Umfangsausnehmung (30, 31) eingreifender Sicherungsstift oder -bolzen (29) eingesetzt ist.

16. Messerkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Exzenter-Spannelementen (16, 20) ein gemeinsamer Sicherungsstift oder -bolzen (29) zugeordnet ist.