DE7522319U

DE7522319U - Messerwelle fuer holzzerspanungsmaschinen

Info

Publication number: DE7522319U
Application number: DE7522319U
Authority: DE
Original assignee: HOMBAK MASCHINENFABRIK KG 6550 BAD KREUZNACH
Current assignee: HOMBAK MASCHINENFABRIK KG 6550 BAD KREUZNACH
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1975-07-14
Publication date: 1976-08-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Messerwelle für Holzzerspanungsmaschinen, in der taschenartige Ausnehmungen zur Aufrahme je eines Spanmessers vorgesehen sind, das mit seiner Spanfläche an einer Messerdruckplatte anliegt, die von einem in Umdrehungsrichtung gesehen vor ihr angeordneten Pliehkeil beaufschlagt wird, der unter der Wirkung einer Druckfeder steht.

Derartige Messerwellen werden von der Anmelderin seit etwa 18 Jahren gebaut. Die Messerdruckplatte ist dabei als Messerhalter ausgebildet, mit dem das Spanmesser außerhalb der Messerwelle verschraubt und hinsichtlich des gewünschten Messerflugkreises justiert wird. Dieses aus Messer und Messerhalter bestehende Paket wird nach dem Eindrücken des Fliehkeils gegen die Wirkung der ihn teaufschlagenden Druckfeder in die Ausnehmung der Messerweile eingesetzt, wobei der Messerhalter mit seiner innenliegenden Längskante formschlüssig in eine mit dem Messerwellenkörper verschraubte Halteleiste eingreift. Anschließend wird dann der Fliehkeil wieder freigegeben, der sich unter dem Druck der ihn beaufschlagenden Feder mit seiner Keilfläche an den Messerhalter

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anlegt und diesen dadurch in seiner formschlüssigen Verbindung mit der Halteleiste hält. Der Keilwinkel beträgt etwa 50°. Das Spanmesser liegt mit seiner der Spanfläche abgewandten Seite unmittelbar am Messerwellenkörper an. Während im Stillstand der Welle die den Fliehkeil beaufschlagende Druckfeder die Vorspannung ausübt, ergibt sich die eigentliche Klemmkraft für das unverrückbare Pesthalten der Messer während des Zerspanungsvorganges durch die bei Betriebsdrehzahl auf den Fliehkeil wirkende Fliehkraft.

Eine derartig ausgebildete Messerwelle muß etwa einmal pro Jahr im Herstellerwerk überholt werden und zwar wegen der in der Messerwellenoberfläche in Umdrehungsrichtung der Welle gesehen hinter den Messern liegenden Beschädigungen. Während des Einsatzes im praktischen Zerspanungsbetrieb bäumt sich nämlich der radial außenliegende Bereich des Messerwellenkörpers, an dem sich das Spanmesser abstützt, etwas nach außen auf. Diese Schäden wurden jahrelang untersucht. Die Ursache für diese Beschädigung sollte nach übereinstimmender Auffassung einmal in der etwa tangential gerichteten Kraftkomponente des Fliehkeils und zum anderen in dem beim Zerspanen auftretenden Schnittdruck liegen, der insbesondere beim Auftreffen der Messer auf harte Äste, Fremdkörper u.dgl. eine hohe Dauerbeanspruchung darstellt. Durch immer höherwertiges Material für den Messerwellenkörper ließen sich nur graduelle Verbesserungen, jedoch keine Beseitigung der genannten Beschädigungen erreichen.

Die hinter den Messern liegende Mantelfläche des Messerwellenkörpers wird außerdem durch Verschleiß stark beansprucht. Dieser Verschleiß führt hinter der vorstehend erläuterten Materialaufbäumung zu Auskehlungen, die ebenfalls eine jährliche Über-

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holung im Herstellerwerk erforderlich machen.

Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der überraschenden Erkenntnis, daß die vorstehend erläuterten Beschädigungen der Messerwelle in erster Linie eine Folge der Selbsthemmung des Fliehkeiles sind. Da die metallischen Gleitflächen Rost, Schmutz und festgebranntes Harz ansetzen, steigen die Reibungszahlen stark und unkontrollierbar an, so daß der Fliehkeil mit seinem Keilwinkel von 30° im Bereich der Selbsthemmung liegt. Beim Drehen der Messerwelle mit Betriebsdrehzahl drückt der Fliehkeil mit großer Kraft gegen den Messerwellenkörper einerseits und den Messerhalter andererseits.

Während des Zerspanens kann sich die gesamte Messerwelle mit ihren Einbauteilen erheblich erwärmen, was durch die zuweilen hohe Reibung zwischen dem zu zerspanenden Holz und der Messerwelle bedingt ist. Infolge der dadurch bedingten Ausdehnung kann sich der Fliehkeil unter Wirkung der Fliehkraft noch etwas mehr radial nach außen bewegen. Diese Lage behält der Fliehkeil aufgrund seiner Selbsthemmung auch beim Abkühlen des Messerwelle bei. Durch das Schrumpfen des Messerwellenkörpers werden von dem Fliehkeil über den Messerhalter auf das Messer außerordentlich große Kräfte ausgeübt, die schließlich zu dem geschilderten Aufbäumen des Materials des Messerwellenkörpers hinter dem Messer führen.

Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Messerhalterung der eingangs erläuterten Messerwelle so zu verbessern, daß die Beschädigungen im Messerwellenkörper unmittelbar hinter den Spanmessern verringert und ohne Werksüberholung beseitigt werden können.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Keilwinkelverhältnis zwischen Messerdruckplatte und Fliehkeil außerhalb der Selbsthemmung liegt, und daß sich das Spanmesser auf seiner der Spanfläche gegenüberliegenden Seite über seine volle Länge an einem in den Messerwellenkörper eingesetzten und mit dessen Oberfläche bündig abschließenden Verschleißkeil abstützt.

Ein Fliehkeil, der wegen der starken Erwärmung der Messerwelle radial sehr weit nach außen gezogen worden ist, wird nunmehr bei Erkalten der Messerwelle aufgrund der sich entgegen der Fliehkraftrichtung ergebenden Kräfte radial nach innen gedrückt. Dadurch werden alle Teile nur noch von Kräften beaufschlagt, die sich aus der Federkraft der den Fliehkeil beaufschlagenden Feder sowie aus der Fliehkraft ergeben und dadurch berechenbar und kontrollierbar sind. Der in der Messerwellenoberfläche unmittelbar hinter den Messern auftretende Verschleiß kann durch Auswechseln des hier angeordneten Verschleißteils einfach und schnell behoben werden. Der erzielte technische Fortschritt ist enorm, da die Messerwelle noch nicht einmal ausgebaut werden muß. Insbesondere können die hohen Leihgebühren für eine Ersatzwelle während der bisher erforderlichen Fabriküberholung eingespart werden.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform beträgt der Keilwinkel des Fliehkeiles mindestens 35°, bevorzugt 4-2°. Um eine höhere Zerspanungsleistung zu erreichen, kann der Fliehkeil mit seiner an der Messerdruckplatte anliegenden Keilfläche in eine Einbuchtung der Messerdruckplatte ragen. Dadurch kann der Winkel zwischen der radialen Achse der Messerebene und der radialen

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Achse des ij'liehkeiles klein gehalten werden, so daß sich mehr Spanmesser auf dem Wellenumfang anordnen lassen.

Das Verschleißteil kann vorzugsweise als flache Leiste ausgebildet sein, deren in der Messerwellenoberfläche liegende Längskante im Querschnitt gesehen eine entgegen der Drehrichtung verlaufende dreieckförmige Verlängerung aufweist. Die verhältnismäßig schmale Ausbildung des Verschleißteils wird ermöglicht durch die verhinderte Selbsthemmung des Fliehkeiles und die dadurch bedingte Reduzierung der von dem Fliehkeil ausgeübten Kräfte. Durch die dreieckförmige Verlängerung des oberen Endes des Verschleißteiles wird dessen Anteil an der Messerwellenoberfläche unmittelbar hinter dem Messer vergrößert, da hier der größte Verschleiß auftritt.

Eine zweckmäßige Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine mit dem Messerwellenkörper verschraubte, einjustierte Halteleiste, in der das Verschleißteil sowie die Messerdruckplatte formschlüssig gehalten sind.

Das Spanmesser kann zwischen Verschleißteil und Messerdiackplatte ausschließlich durch Xraftschluß gehalten sein, v/obei die Messerdruckplatte über eine Druckfeder im Formschluß mit der Halteleiste gehalten ist. Dabei kann die Justierung der Spanmesser nach dem in der DT-OS 2 244 077 erläuterten Verfahren erfolgen.

Das Spanmesser kann auch als Wegwerfmesser ausgebildet sein, das mit seiner radial innenliegenden Längskante oder Schneide auf einer oder mehreren in der Messerebene federelastisch aus-

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gebildeten Auflageflächen anliegt, die das Spanmesser "bei entlasteter Messerdruckplatte etwas über dem gewünschten Messerflugkreis halten.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 im Querschnitt einen Ausschnitt einer Messerwelle mit einem formschlüssig gehaltenen nachschleifbaren Spanmesser;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 mit einem kraftschlüssig gehaltenen nachschleifbaren Spanmesser und

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1 mit einem kraftschlüssig gehaltenen Wegwerfmesser.

Gemäß Fig. 1 weist die dargestellte Messerwelle eine taschenartige Ausnehmung 1 auf zur Aufnahme eines nachschleifbaren Spanmessers 2, das mit seiner Spanfläche an einem Messerhalter 3 anliegt und mit diesem verschraubt ist. Letzterer greift mit seinem Fuß formschlüssig in eine mit dem Messerwellenkörper A-verschraubte, einjustierte Halteleiste 5 und wird voa einem in Umdrehungsrichtung gesehen vor ihr. angeordneten Fliehkeil 6 beaufschlagt, der unter der Wirkung einer Druckfeder 7 steht. Der Fliehkeil 6 ist zwischen zwei parallelen Wandungen 8,9 im Messerwellenkörper 4 verschiebbar geführt und liegt mit einer Keilfläche 10 an einer entsprechend ausgebildeten Gleitfläche in einer Einbuchtung 11 des Messerhalters 3 an· Der Fliehkeil 6 weist einen Keilwinke 1 c\ von etwa VI⁰ auf, so daß mit Sicherheit keine Selbsthemmung gegeben ist.

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Das Spanmesser 2 stützt sich auf seiner der Spanfläche gegenüberliegenden Seite über seine volle Länge an einem in dem Messerwellenkörper 4 eingesetzten und mit dessen Oberfläche bündig abschließenden Verschleißteil 12 ab. Dieses ist als flache Leiste ausgebildet, deren in der Messerwellenoberfläche liegende Längskante im Querschnitt gesehen eine entgegen der Drehrichtung verlaufende dreieckförmige Verlängerung 13 aufweist. Aa seinem radial innenliegenden Fuß ist das Verschleißteil 12 ebenso wie der Messerhalter 3 formschlüssig in der Messerwelle gehalten und zwar durch die Halteleiste 5· Das Verschleißteil 12 liegt an der Wandung der Ausnehmung 1 im Messerwellenkörper 4 an und ist mit diesem verschraubt.

Der Messerspanwinkel soll bei einer Messerwelle nicht wesentlich weniger als 45° betragen. Um auf dem Wellenumfang möglichst zahlreiche Messer unterbringen zu können, muß aus konstruktiven Gründen der Winkel ρ zwischen Messerbrust und Keilwinkelachse möglichst klein gehalten werden, wozu es vorteilhaft ist, unter Einhaltung eines möglichst großen Keilwinkels <X die Keilfläche 10 des Fliehkeiles an einer entsprechen! ausgebildeten Gleitfläche in einer Einbuchtung 11 des Messerhalters 3 anzulegen.

Während in Fig. 1 die den Druck vom Fliehkeil 6 aufnehmende Messerdruckplatte als Messerhalter 3 ausgebildet ist, zeigen die Figuren 2 und 3 eine Messerdruckplatte 14, die mit dem Spanmesser nicht mehr formschlüssig verbunden ist. Gemäß Fig.2 wird die Messerdruckplatte 14 von einer Druckfeder 15 im Formschluß mit der Halteleiste 5 gehalten. Das nachschleifbare Spanmesser 2 ist zwischen Verschleißteil 12 und Messerdruckplatte 14 nur durch KraftSchluß eingeklemmt.

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Figur 3 seigt eine Ausführungsform mit einem Wegwerfmesser 16, das mit seiner radial innenliegenden Längskante bzw. Schneide auf einer oder mehreren in der Messerebene federelastisch ausgebildeten Auflageflächen 10 anliegt, die ds Spanmesser bei entlasteter Messerdruckplatte 14 etwas über dem gewünschten Messerflugkreis halten.

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Claims

Schutzansprüche:

1. Messerwelle für Holzzerspanungsmaschinen, in der taschenartige Ausnehmungen zur Aufnahme je eines Spanmessers vorgesehen sind, das mit seiner Spanfläche an einer Messerdruckplatte anliegt, die von einem in Umdrehungsrichtung gesehen vor ihr angeordneten Fliehkeil beaufschlagt wird, der unter der Wirkung einer Druckfeder steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilwinkelverhältnis zwischen Messerdruckplatte (3;14) und Fliehkeil (6) außerhalb der Selbsthemmung liegt, und daß sich das Spanmesser (2;16) auf seiner der Spanfläche gegenüberliegenden Seite über seine volle Länge an einem in dem Messerwellenkörper (4-) eingesetzten und mit dessen Oberfläche bündig abschließenden Verschleißteil (12) abstützt.

2. Messerwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel (üC) aes Fliehkeiles (6) mindestens 35° > bevorzugt 42°, beträgt.

3· Messerwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkeil (6) mit seiner an der Messerdruckplatte (3;14) anliegenden Keilfläche (10) in eine Einbuchtung (11) der Messerdruckplatte ragt.

4. Messerwelle nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Verschleißteil (12) als flache Leiste ausgebildet ist, deren in der Messerwellenoberfläche liegende Längskante im Querschnitt gesehen eine entgegen der Drehrichtung verlaufende dreieckförmige Verlängerung (13) aufweist.

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5. Messerwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit dem Messerwellenkörper (4) verschraubt3, einjustierte Halteleiste (5)₅ in der das Verschleißteil (12) sowie die Messerdruckplatte (3;14) formschlüssig gehalten sind.

6. Messerwelle nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Spanmesser (2;16) zwischen Verschleißteil (12) und Messerdruckplatte (14) ausschließlich durch Kraftschluß gehalten ist, wobei die Messerdruckplatte (14) über eine Druckfeder

(15) im Formschluß mit der Halteleiste (5) gehalten ist.

7. Messerwelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spanmesser (16) als Wegwerfmesser ausgebildet ist, das mit seiner radial innenliegenden Längskante oder Schneide auf
einer oder mehreren in der Messerebene federelastisch ausgebildeten Auflageflächen (17) anliegt, die das Spanmesser

(16) bei entlasteter Messerdruckplatte (14) etwas über dem gewünschten Messerflugkreis halten.

Werner Gramnr

Patentanwalt

Gr/Bo.

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