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Spiralmesserwelle für Holzhobelmaschinen Die bekannten Holzhobehnaschinenniesserwellen
enthalten über ihre gesamte Länge, wobei Längen bis zu i m und mehr vorkommen, durchlaufende
achsparallele :Messer, und zwar, damit die Wandstärken des Messerträgers von dem
Messer nach außen hin nicht zu schwach werden und man bei den Befestigungsschrauben
für die Messer und den Einstelleinrichtungen ankommen kann, höchstens drei, in der
Regel sogar nur zwei Messer. Die Messerwellen erfordern eine außerordentlich große
Kraft in den ganz kurzen Zeiten des Schneidens jedes Messers, während zwischen je
zwei Messereingriffen die Kl-aft beinahe auf Null abfällt. Sie weisen also ganz
gewaltige Kraftspitzen auf mit den Nachtellen solcher bzw. der Notwendigkeit, viel
stärkere Antriebsmotoren zu verwenden, als der Durchschnittskraft entspricht, unruhigen
Lauf, starke Vibrationen der Maschine, bedeutenden Lärm und starke Beanspruchung
der Lagerungen. Weiterhin sind Holzhobelmaschinen gemäß Patentschrift 662 703 mit
schraubenförmig verlaufenden Messern, aber geradem Querschnitt bekannt. Diese tragen
den Nachteil eines großen Schnittwinkels und damit keines einwandfreien Ziehschnittes
in sich. Für die bekannten schraubenförmig verlaufenden Messer ist ferner keine
flächige Auflage gewährleistet.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile behoben.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Messer schraubenförmig verlaufen
und in Achsrichtung gesehen kreisbogenförmig sind. Durch die Kreisbogenform des
Messerquerschnittes entsteht ein sehr kleiner Schnittwinkel, wodurch die Geräuschlosigkeit
vergrößert
und ein einwandfreier Ziehschnitt und damit eine glatte Hobelfläche erzielt wird.
Außerdem trägt der kreisbogenförmige Messerquerschnitt den weiteren Vorteil in sich,
ohne jede innere Spannung aus handelsüblichem Stahlrohr hergestellt werden zu können
und sich durch seine flächige Auflage selbst auszurichten, d. h. die erfindungsgemäßen
Hobelmesser haben die Form einer in Achsrichtung um den Spiralwinkel a (z. B. 6°)
abgeschrägten Lagerschale. Sie besteht ferner darin, daß die Spiralmesser auf der
gesamten Schneidlänge in mehrere Teilstücke unterteilt und diese .Messer derart
angeordnet sein können, daß, in Achsrichtung der Welle gesehen, sämtliche Messer
völlig gleichmäßig um die Drehachse herum verteilt sind oder so angeordnet sind,
daß sich der beim Hobelvorgang durch die Spirale entstehende Axialschub 'aufhebt,
d. h. die Messer bilden bei einer Aufteilung des Messers in zwei Teile eine Pfeilform
oder eine versetzte Pfeilform. Bei Aufteilung des Messers in drei oder mehrere Teile
ist die Anordnung der Spiralmesser zweckmäßigerweise so zu treffen, daß ein .Messerpaar
zweier nebeneinanderliegender Messer jeweils die erwähnte Pfeilform oder die versetzte
Pfeilform ergibt. Die geradzahlige @.Aufteilung der Messer in der Längsachse bringt
den Vorteil, daß beim Hobelvorgang der Axialschub aufgehoben wird und somit keine
axiale Lagerbelastung auftritt.
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Bei einem Messerträger, in dem zwei in Pfeilform aufeinanderzeigende
Spiralmesser eingesetzt sind, befinden sich demnach gleichzeitig zwei Messer im
Eingriff, und der erwähnte Axialschub entfällt. Der Spiralwinkel a, der bisher im
Beispiel mit 6 und i2° angenommen wurde, kann auch größer gewählt werden, d. h.
das Winkelmaß kann theoretisch jede Größe haben..
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Die Spiralmesser werden mittels aufschraubbarer Spanndeckel in entsprechenden
Aussparungen des Wellenkörpers befestigt.
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Durch das punktförmige Abrollen des Spiralmessers während des Arbeitsvorganges
und des damit erreichten Ziehschnittes bringt die Erfindung die Vorteile der Anwendungsmöglichkeit
schwächerer Motoren, ruhigeren Laufes, geringerer Vibrationen, größerer Lärmfreiheit
und geringerer Lagerbeanspruchungen. Durch die erfindungsgemäße Ziehschnittspirale
wird aus dem seitherigen Hackprinzip der bekannten Hobelwellen mit achsparallelen
Messern ein ideales Abschälen der Hobelspäne, wodurch in der Mehrzahl der Fälle
ein Nachschleifen der Hobelfläche erspart werden dürfte. Auch ist im Fall einer
Messerpfeilform oder einer versetzten Pfeilform die Instandhaltung der erfindungsgemäßen
Messerwellen billiger als die der bekannten, da bei Beschädigung, z. B. Schartigwerden
und Springen der Messer, beim Erfindungsgegenstand stets nur kurze Messer nachgearbeitet,
z. B. geschliffen oder ersetzt werden müssen, statt der viel längeren Messer bei
den bekannten Messerwellen.
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Der Messerträger ist sowohl beim durchgehenden wie bei der Anordnung
in Pfeilform oder versetzter Pfeilformmessern massiv. Das Fräsen der wechselseitigen
Spirale bei Pfeilformanordnung der Messer ist durchaus praktisch möglich. Die Trennfuge
der Fräsflächen ergibt eine Senkrechte zur Rotationsachse. Die beiden in Pfeilform
eingelegten Messer stoßen stumpf zusammen, d. h. ein Überschneiden der beiden .Messerenden
ist der genauen Maßhaltigkeit wegen nicht erforderlich.
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Während bei den bekannten Hobelwellen die Eingriffswirkungslinie zu
(lern zu hobelnden Holz durchschnittlich einen Winkel von 6o° bildet, beträgt derselbe
Winkel bei der erfindungsgemäßen Ziehschnittspirale etwa 2o bis 30', wodurch
eine gute Schälwirkung erzielt wird. Diese Schälwirkung bringt den Vorteil einer
besonders sauberen und kraftsparenden Bearbeitung.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann der Axialradius
des Spiraltnessers etwa i bis- 2 mm kleiner gewählt werden als der axiale Mgsserträgerauflageradius.
.Auf diese Weise wird eine Federvorspannung des Messers erzeugt, und ein hermetischer
Abschluß ist am Übergang zur Spanabrollnut gewährleistet.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Holzhobelmaschincnmesserwellen
und dazugehörenden Einzelteilen dargestellt. Die Abb. i bis 14 sind rein schematisch.
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Abb. i zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Spiralmesserwelle im Aufriß, von der rechten Seite der A11. 2 gesehen, Abb. 2 einen
Schnitt der Linie A-B.
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Abb. 2 zeigt gestrichelt einen Schnitt der Linie C-D. Sowohl in der
ausgezogenen als auch in der gestrichelten Messerform erkennt man das in axialer
Richtung kreisförmige Hobelmesser sowie die durch den Spiralwinkel hervorgerufene
Versetzung zwischen Schnitt A-B und C-D. Die Messer werden mit Hilfe von Spanndeckeln
in Spiralkreisbogenform, Stehbolzen und Nutmuttern festgespannt. Diese Befestigungsart
hat den Vorteil einer sehr weitgehenden Abnutzbarkeit der .Messer.
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Abb.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
llesserN-,-elle im Aufriß, von der rechten Seite der A11. 4 gesehen. Diese und jede
weitere dargestellte Spiralmesserwelle kann mit durchgehendem oder abgesetztem Spiralmesser
ausgebildet sein. Die dargestellte Messerwelle zeigt eine Pfeilform der Spirahnesser.
Diese Anordnung hat gegenüber durchgehenden Messern den erfindungsgemäßen Vorzug
völliger axialer Schubfreiheit und dadurch Entlastung der Lager von axialem Schub.
Die Spanndeckel sind der Größe der Hobelmesser angepaßt, unterteilt und werden,
wie oben angeführt, mittels Stehbolzen und Nutmuttern verschraubt und festgespannt.
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Abb. 4 zeigt einen Schnitt nach .inie F-F, Abb. 4 gestrichelt einen
Schnitt nach Linie G-H. Man erkennt Kreisbogen und Spiraltnesser.
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Abb. 5 zeigt eine Spiralmesseranordnung in der schon erwähnten Pfeilform.
Der einheitlichen Lagerhaltung wegen bemißt man Messer und Spanndeckel für jeden
Messerträgerteil gleich lang. Für die normalen Hobelwellenlängen von 300, 600,900,
1200
mm und größer werden demnach Messer- und Spanndeckellängen von 15o und
300 mm gewählt. Es ist auch jede andere Aufteilung der Gesamtlänge möglich.
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Abb. f> zeigt eine axiale Ansicht der Abb. 5, Abb. 7 eilte Spiralmesseranordnung
in versetzter Pfeilform, Abb. 8 eine axiale Ansicht der Abb. 7, Abb. 9 eitle Spiralmesseranordnung
mit einfacher Pfeilform, aber je zwei durchlaufenden Spiralmessern, Abb. 1o eitle
axiale Ansicht der Abb. 9, Aleb. 1 i zeigt eine erfindungsgemäße Spiralmesserwelle
in Teildarstellung und größerem Maßstali als die bisherigen Altbildungen mit drei
Messern: Mit steigendem Durchmesser des massiven Nfesserträgers kann die Anzahl
der Spiralmesser am Umfang beliebig gesteigert werden. Der von der Spirale erzeugte
Schnittwinkel ist gegenüber den bekannten Hobelmessern sehr klein, wodurch ein sauleerer
Ziehschnitt (Schälschnitt) gewährleistet wird. Der Spanndeckel d wird mittels Stehbolzen
b und Hutmuttern i( festgespannt. Das Spiralmesser m kann durch seine kreisbogenspiralförmige,
vollkommen flächige Auflage in unverrückbarer Lage gehalten werden. Der erfindungsgemäße
Vorzug der Kreisbogenspiralfläche ist eine Selbstausrichtung des Hobelmessers. Die
Abnutzbarkeit ist durch diese Befestigungsart Teei dem Hobelmesser eine sehr weitgehende.
Die Spannabrollcitct 1c hat vom Messerende ausgehend zunächst eine Kreisbogenform,
die dann in eine Gerade übergeht. Diese Gerade bildet mit der Aussparung a im Spanndeckel
(t ein Prisma p, das im gezeichneten Beispiel einen Winkel voll 30° aufweist
und zur Fixierung der Nfessereinstellehre dient. Der angegebene Prismenwinkel mit
30° kann auch größer ,gewählt werden. Der Spiralwirnkel a ist im gezeichneten Beispiel
mit 12' angenommen.
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Abb. 12 zeigt eine erfindungsgemäße Spiralmesserwelle mit drei Spiralmessern
am Umfang. Bei dem angenommenen Spiralwin'kel a = 12° beträgt der Winkel f zwischen
Anfangsstellung in und Ecldstellung ne' des Spiralmessers gleich 6o°; dabei
wurde eilte Messerträgerlänge voll 300 mm zugrunde gelegt.
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Abb. 13 zeigt eine erfindungsgemäße Spiralmesserwelle mit drei Spiralmessern
am Umfang. Bei dem angenommenen S.piralwinkel von a = 6° beträgt der Winkel ß zwischen
Anfangsstellung m und Endstellung kn' des Spiralmessers = 30°; dabei wurde
eitle Messerträ gerlänge von 300 mcll zugrunde gelegt. Abb. 1.4 zeigt eine
erfindungsgemäße Spiralmesserwelle mit eingezeichneten Spiralmessern in Schleif-
und Hobelstellung. Während beim Hobelvorgang das Spiralmesser mittels Spanndeckel
d, Stehbolzen b und Normalnutmutter u auf seine Unterlage gepreßt wird, wird das
zu schleifende Spiralmesser beim Schleifvorgang zwischen Spanndeckel s und Spiralspannkeil
k gespannt. Auf den massiven Wellenkörper W wird zuerst der Spiralspannkeil k gelegt,
darüber kommt der gegenüber Spanndeckel d etwas niedrigere Spanndeckel s, und zwischen
Spiralspannkeil k und Spanndeckel s wird wiederum mittels Stehbolzen b und niederer
Hutmutter 1t das Spiralmesser yn in seiner Schleifstellung fest verspannt. Die Wellendrehung
beim Messerschleifen ist entgegengesetzt der Wellendrehung beim Hobeln. Der Schleifradius,
d. h. Abstand von Mitte Messerwelle 1>1s -.Mitte Messerspitze, wird verständlicherweise
größer gewählt als der Hobelradius. Der entstehende Schnittwinkel beträgt im gezeichneten
Beispiel etwa 20° und gewährleistet einen einwandfreien Schälschnitt.