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Holzzerspanungsmaschine Die Erfindung betrifft rotierend arbeitende
Vorrichtungen zur Zerlegung von. Holz, beispielsweise Rundholz oder stückigen Holzabfällen,
in Späne oder klei:nformatige Folien oder furnierartige Scheibchen, die im wesentlichen
au-s einer horizontal liegenden, an oder Peripherie bzw. am Messerkranz senkrecht
stehenden Messern besetzten Topfscheibe bestehen, in Verbindung mit einem exzentrisch
zu dieser angeordneten, aus einzelnen, sich ringförmig zusammenschließenden Kammern
und einem besonders geformten Gleitring gebildeten Drehvorschub zur stetigen Zuführung
und Beistellung des zu zerlegenden Gutes, wozu gegebenenfalls weitere Einrichtungen
treten können.
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Nachdem man damit begonnen hatte, geringwertiges, stückiges Holz,
wie Rundholz, Schwarten und Spreißel, in Späne, Scheibchen und Kleinfurniere zu
zerlegen, die z. B. für Verpackungs- und Verkleiidungszwecke oder zum Aufbau von
Spanwenkstoffen od. Ügl. .gut zu gebrauchen sind, wurden auch zur Zerlegung,des
Holzes in, hierfür geeignete Spanarten verschiedene Vorschläge gemacht. Man wählte-
mit Vorliebe Vorrichtungen mit umfaufenden Messern, um die Leerlaufzeiten ider periodisch
arbeitenden Werkzeuge zu vermeiden. Befriedigend genutzt wind eine rotierende Zerlegungsvorrichtung
aber erst dann" wenn auch die Zuführung des Holzes pausenlos ist.
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Bei ider Maschine nach der Erfindung .gleiten bezüglich ihrer Faserrichtung
senkrecht in je aus zwei Seitenwänden; und einer Rückwand gebildete, somit unten,
oben und zur Peripherie offene, meist recht hohe Kammern eines Zum eine lotrechte
Achse :umlaufenden Karussells eingestellte Rundhölzer, Schwarten, Spreißel oder
"ähnliche, gegebenenfalls abgelän@gte und zu Paketen zusammengefaßte Holzabfälle
zum Zweck der Zerspanung ihres jeweiligen unteren Endes bei :Drehung des karusselartigen
Kammersystems
über einen unter (dem Karussell konzentrisch zu ihm liegenden, der Breite der Kammern
entsprechenden, sich nicht mibdrehenden Gleitring, der Über einer exzentrisch zu
ihm und dem Karussell liegenden, nach oben offenen, an der Peripherie mit senkrecht
stehenden Messern besetzten Topfscheibe so angeordnet, über eine Breite (Rinigbnciite)
an einzelnen> Stellen so nach oben oder unten gebogen und zwecks H@indurchtretens
des senkrecht stehenden Messerkranzes der Topfscheibe an der hierfür in Betracht
kommendLn Stalle derart kreisbogenförmig aufgeschnitten und :gegebenenfalls etwas
verkürzt ist, daß die im Kammerkarussell untergebrachten Rundholostüoke, Spreißelpa°kete
usw. auf ihrem kreisbogenförmigen Wege zunächst von außen über idLn in der Regel
nicht sehr hohen Messerkranz der Topfscheibe hinwegbefördert werden, über eine in
dem Gleitring über der Topfscheibe vorgesehene Gleitstufe etwa um die gewünschte
Sparlänge nach unten rutschen, damit von oben in@ die Topfscheibe eintreten und'
auf dem nun dicht übeir dem Boden der Topfscheibe laufenden Teile d@es@ Gleitringes
weiterrutschen, bis die Hölzer auf der entgegengesetzten Seite des Ringes auf den
Messerkranz von innen her auftreffen, womit die Zerlegung bzw. Zerspanung anläuft,
da die, Messer auf dem' Messerkranz so angeordnet sind, daß sie auf der Innenseite
der Topfscheibe beigestellt-es Holz angreifen.
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Die Zerspanung erfäßt somit stets das unterste Stück der Einzedhölzeir
oder der Pakete so weit, wie diese zuvor über idie im Gleitring vorgesehene Stufe
nach unten abgerutscht sind, indem die Messer Späne, Scheibchen od. digl. quer zur
Wachsrichtung des Holzes abhobeln. Die in der Wachsrichtung liegende Dimension dieser
Späne oder furnierähnlichen Scheibchen wind hier als Länge (Sparlänge) bezeichnet.
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Der bisher beschriebene Teil des Gleitringes ern&_t unmittelbar
vor .den schneidenden bzw. hobelnden Messern. Der Gleitring erscheint somit von
oben gesehen längs des entsprechenden, zur Topfscheibe konzentrischen Kreisbogens
aufgeschnitten. In derselben Weise tritt der Gleitring (in Gleitrichtung gesehen)
sofort hinter dem Mes@serkranz wiedter in Erscheinung, aber um die inzwischen abgearbeitete
Sparlänge nach oben versetzt, somit in geeigneter Höhe zur Aufnahme ides bisher
urzerspant gebliebenen Teiles dies Holzgutes, dessen Weiterführung damit sichergesteillt
ist. Da mit id'ieser Höherversetzung die Höhe, in welcher der Gleitring über den
Messerkranz hinweggeführt werden kann, noch nicht ganz erreicht ist, ist im anschließenden
Ringteil noch eine eintsp,rechende, kleine Aufwärtsstufe oder Steigung vorgesehen.
In @diesem Ringsektor werden die Kammern auch mi-t unbehandelten Zerspanungsigut
-beschickt, wenn das zur Zerlegung eingestellte Gut nach etlichen Drehdurchgängen
durch die Vorrichtung weitgehend abgearbeitet ist.
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Einige Ausführungsbeispiele von, Maschinen nach der Erfindung sind
nachstehend an Hand der Zeichnung noch näher beschrieben. -In dieser stellt dar
Fig. i die Grundanordnung in rein schematischer Darstellung von oben gesehen, Fig.2
einen Schnitt parallel zur Achse der Messerscheibe, wobei das Kammerkarussell und
der Gleitring aufgeschnitten und in der Zeichnungsebene abgewickelt dargestellt
sind, Fig. 3 im Grundriß, -Fig. 3 a im Aufriß ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung
der Preß- und Spannvorrichtung, Fig. 4 in schematischer Form einen senkrechten Schnitt
durch eine vollständige Maschine, Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig.4, teilweilse im
Schnitt, Fig. 6 eine Draufsicht aurf eine andere Ausführungsform <der Spannvorrichtung,
Fig. 6a einen axialen Schnitt zu Fig. 6, Fig. 7 und 7 a im Grundriß und Aufriß die
Anordnung der Messerscheibe :bei einer Maschine mit Aaßenzerspanurng.
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Die in einer waagerechten Ebene liegende, nach oben offene Topfscheibe
i äst mit nach innen wirkernden Messern 2 besetzt, deren Schneiden der Topfschei,benwellü
3 parallel laufen. Exzentrisch zur Topfscheibe und über idieser ist oder feststehen-de
Gleitring 4 mit der Ringbreite 5 und über diesem und konzentrisch zu ihm ist das
beispielsweise au's acht Kammern K1 bis K$ gebildete Kammerkarussel angeordnet.
Es sei angenommen, das Karussell stehe in der gezeigten Stellung still. Dann kann
in die Kammern KI bis K4 erforderlichenfalls Holz nachgefüllt werden, was im laufendem
Betrieb während der Drehung des Karussells erfolgt. In diesem Bereich (Ringsekto:r)
läuft der Gleitring 4 in einer über die Messer 2 hinwegführenden Ebene, gegebenenfalls
isst an einer Stelle die in Fig. 2 unter K2 und K3 erkennbare kleine Aufwärtsstufe
13 vorgesehen. Der Ring verläuft dann vornehmlich unter der Kammer K4 über den Messerkranz
2 der Topfscheibei i .hinweg und weist anschließend d'ie in Fig. i und Fig. 2 unter
Kaimmer K5 sichtbare Abwärtastufe bzw. Abrutschbahn 14 auf, um dann dicht über der
Planscheibe ,der Topfscheibe unter Iden Kammern Ks und K7 weiterzuverlaufen und
schließlich vorden Schneiden der Messer 2 zu enden. Zu idiesem Zweck ist der Ring
über seine ganze Breite in der in Fig. i ersichtlichen Weise nach einem konzentrisch
zur Welle 3 verlaufenden Kreisbogen aufgeschnlitten. Unter der Kammer K7 bzw. K8
setzt der Ring 4 in einem ebenfalls zu der Welle 3 konzentrischen Kreisbogen hinter
idem Messerkranz wieder ein, und zwar in der zur Aufnahme des abgearbeiteten Gutes
geeigneten Höhe ,(Fig. 2 K8).
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Die an Hand der Fig. i und Fig. 2. erläuterte Vorrichtung kann mit
an sich bekannten Vorkehrungen für den, Antrieb, die Holzzuführung und' Beschickung,
die Sparentnahme od. dgl. ausgestattet, zur Zerspanung von stückigem Material von
solcher Breite und Stärke bzw. solchem Durchmesser eingesetzt werden, bei welchem.
ein Stück zur Füllung der einzelnen Kammer ausreicht, wenn der Drehsinn der Topfscheibe
ein solcher ist, daß die einzelnen Holzstücke durch den Schneilddruck der
Messer
gegen die Rückwand Üer Kummer gepreßt oder in eine innere Ecke gedrückt wenden.
Bei der Anordnung nach Fig. i müßten Topfscheibe und Karussell,diamn im gleichen
Drehsinn umlaufen, die Messer :2 also gegenüber der zeichnerischen Darstellung umgestellt
sein.
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Zur ständigen Erzielung :genauer Sparformen und Stärken sowie zur
Vermeidung von Störungen beider Zerspanung, insbesondere bei Verarbeitung von in
die Kammern eingebrachten Holzpaketen, ist es aber zweckmäßig und in gewissen Fällen
unerläßlich, das Holz während des Zers-panunigsvorganges festzustellen. Dies wird
nach der Erfindung durch vor jeder Kammer möglichst weit unten an-,geordnete, mit
dem Karussell in gleicher Weise rotierende, den Holzinhalt der einzelnen Kammer
während .des Zerspanungsvorganges gegen die Rückwand oder Kammer oder gegen dort
befindliche Wnderlager pressende Druckvorrichtungen oder hinter jeder Kammer ebenso
angeordnete und wirkende, den Inhalt der einzelnen Kammer gegen vor jeder Kammer
befindliche mitrotierende Widerlager pressende Druckvorrichtungen bewirkt.
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Nach dem Ablauf des 7erspanungsvorganges., d. h. nach dem Durchgang
jeder Kammer durch den in Fig. i mit dem Pfeil 6 bezeichneten Zerspanungssektor
der Karusselldrehung, wird die Anpres:sung wieder aufgehoben, damit das Holzgut
die Aufundabbewegungen mitmachen kann, die durch. die im Gleitring q. vorgesehenen
Stufen bzw. schiefen Ebenen verursacht werden.
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Als solche Preß- oder Druckvorrichtungen können z. B. federnd pressende
Puffer vearwendet werden, die über gegebenenfalls ebenfalls federnde Gelenke mit
Gleitstücken im Verbindung stehen:, die über Schienen geführt werden, welche aus
dem konzientrischen Kreisverlauf abweichend, so angeordnet sind, daß die Preßstempel
oder Puffer angedrückt werden, bevor die zugehörige Kammer mit ihrem Zerspanungagut
in Iden Zerspanungssektor (Pfeil 6) eingetreten ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zerspanuugsmaschine
mit hydraulisch gesteuerten Preßorganen ausgestattet. Eine @derartige Anordnung
und; deren Wirkungswei=se sind nachstehend an ,Hand der schematischen Darstellung
in Fig. 3 erläutert. Auf einer in Höhe der unterem, Kammergrenze laufenden, dem
Karussell konzentrischen und mit ihm fest verbundenen ringförmigen Platte 7 sind
vor den einzelnen Kammern die Druckzylinder Z1 ;bis Z8 so angeordnet, daß bei einer
Bewegung ihrer Kolben 15 die auf den Kolbenstangen 16 aufsitzenden Preßplatten
17 in ;die Kammern eintreten oder zurückgezogen werden, je nachdem die Druckflüssigkeit
der Zuleitung 18 (Stellung Sp =Spannen) oder :der Leitung i9 (Stellung L = Lö,sem)
.zugeführt wird. Die Druckzylinder Z1 bis Z6 stehen in, der gezeichneten Lage: in
.der Endstellung L, während die Druckzylinder Z6 bis Z8 in Preßstellung stehen.
Es entspricht dies ungefähr der in Fig. i wiedergegebenen Darstellung. Die Druckorgane
sind so bemessen, daß die P.reßplutten auch zum Pressen schmälerer Holzpakete oder
Rundhölzer genügend weit in die Kammern einzutreten vermögen. Vor jeder Kammer können
auch mehrere derartige Preßorgane angeordnet sein, die sich in ihrer Wirkung ergänzen.
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In den. Fig. 4 und 5 ist eine entsprechend den bisherigen Erläuterungen
entwickelte Maschine gezeigt. Die bereits beschriebenen Teile, wie z. B. Topfscheibe,
i, Gleitring q., Kammerkarussell K1 bis K8 und D-ruekzylinder Z1 bis Z8 sind, auch
hier entsprechend angeordnet. Die Topfscheibe i wird in an sich bekannter Weise
durch einen nebenstehenden Motoraa mitteils Keilriemen 2i über eine der Topfscheibe
angegossene 22 unid das Karussell über ein übliches stufenloses Getriebe 23, eine
elastische Kupplung 2q., Schnecke 25 und Sch-neckenra,d 26 angetrieben:. Ein Merkmal
der Erfindung ist die Vereinigung der Druckzylinder Z1 bis Z8 oder ihrer Vielzahl
mit dem Fwhruingsring 7 nach Filg. 3 zu dem ringförmigen, gleichzeitig als Schneckenrad
ausgebildeten Blockstück 8 mit je zwei Ausbohrungen bzw. Aussparungent 27 und 28
je Zylinder zur Druckölzuleitung für die Vor- und Rückbewegung der Kolben 115 in
Verbindung mit dem ebenfalls ringförmigen, aber feststehenden Gleitlagerblock 9
mit Iden Anschlüssen und Bohrungen und den beiden auf die Bohrungen 27 und 28 des
Ringstücks 8 eingestellten kreisbogenförmigen, ringkonzentrischen Nuten Sp
und L, die in Fig. 5 gestrichelt gezei-Anet sind, sowie der von dem Gleitlagerblock
9 ausgehenden Umfassung 9a des Ringstücks 8 zur Abdeckung dieses rotierenden Stückes,
wodurch eine feststehende, begehbare Ar-#bei#ts- oder Belades,tufe -rund um das
Karussell geschaffen wird, die gegebenenfalls zu einer Arbeitsund, Beschickungsbühne
weiter ausgebaut und mit entsprechenidem Vorrichtungen ausgestattet sein kann.
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Bezüglich der Funktionen der beiden, in Fig. 5 sichtbaren. Nuten:
Sp und L sei noch, bemerkt, daß in dem Augenblick, in dem eine Bohrung 27 des rotierenden
Rimiges 8 über ider Nut Sp erscheint, die Verbindung zur Pumpe bzw. zum Druckaggregat
io hergestellt ist, die so lange aAufreahterhalten bleibt, als diie betreffende
Bohrung 27 über diese Nut gleitet (entsprechend dem Zerspanumgssektor 6 in Fig.
i für jeden Zylinder). In der gleichen Weise wird anschließend -die Verbimldunig
zwischen jeder einzelnen Bohrung 28 des Ringblockes 8 und der Nut L des Auflagers
9 -bewirkt.
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In Fig. 6 und 6 a ist eine Bauart schematisch dargestellt, bei welcher
die Druckzylinder Z1 bis Z12 vom Karussell aus gegen dessen Mittelpunkt zu angeordnet
sind. Durch diese Anordnung werden die Druckleitungen zum Pressen und Lösen der
einzelnen Druckorgane für die einzelnen: Kammern wesentlich verkürzt, da Druckpumpe
(beispielsweise eine Zahnradpumpe), Pumpenmotor und Druckkessel zentral eingebaut
sein können; auch. die Druckmittelverteilung auf den Preßsektor unter den Kammern
Ki°bisKl-' und den Lösesektor, unter Kammer K1 beginnend, des Karussells ist wesentlich
einfacher gestaltbar. Die au=f den Stempeln aufsitzenden Preßplatten, i i treten
beim Lösen vorteil-
Haft i,n"gleichgeförmte Aussparungen in: der
Rückwand der Kammer ein,. Beim Pressen drücken die Plattren das Zerspanungsgut gegen
an der Peripherie ,des Karussells angeordnete, gleichsinnig rotierende Wiederlager
12.
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In den: bisherigen Darstellungen sind Topfscheiben gezeigt, deren
Messer so angeordnet sind, rdaß sie auf an der Innenseite des Messerkranzes beigestelltes
Holz zerspanend einwirken (sog. Innenzerspaner). Es liegen aber auch Topfscheiben
mit Drefhvorschuh des Holzes im Rahmen der Erfindung, bei denen: die Messer so gestellt
sind, daß sie Späne oder flächige Gebilde vom außte@n an dem Messerkranz beigestellten
Holz abheben (sog. Außenverspaner). In Fig.7 und 7a ist ein s0laher Außenverspaner
ia in Verbindung mit !dem Gleitring 4a schematisch dargestellt, der zwar dieselben
Funktionen auszuüben hat wie der Gleitr111,94 ,der Fig. i in Verbindung mit :dem
dort gezeigten Innenzerspaner, zur Erfüllung seiner Aufgaben aber so geformt bzw.
gebogen und aufgeschnitten seine müß, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Da sich an
!dem Kammerkarussell hierbei nichts ändert, ist auf dessen Darstellung verzichtet
und lediglich dessen Drehrichtung im Uhrzeigersinn durch einen Pfeil angedeutet.
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Das beispielsweise auf den in Fmg. 7 rechts außerhalb des Topfscheibenkreises
liegenden Teil des Gleitringes 4a aufgestellte Holz gleitet auf dem Ring bis zu
denn mit dien Messern. 2:a besetzten Topfscheibenkranz, wird -dort um die Spxanlänge
abgearbeitet und in der !der Abspanun.g entsprechenden Höhe von dem im Top.fscheibenkreis
liegenden Teil ,des Gleitringes aufgenommen, gleitet über die kleine Aufwärtsstufe
a zur Beförderung über den dem Zerspanungsisektor gegenüberliegenden Ab-,schnitt
!des Messerkranzes, um nach Passieren dieses über die Abwärfisstufe b wieder in
die zur Abspanung richtige Höhenstellung abzurutschen und weiterzuwandern.
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Aus Fig. 7 und 7a ist derner ersichtlich, daß der. Antriebsmotor 29
für die Topfscheibe auch zentral über dieser angeordnet sein kann, wenn Idas Größenverhältnis
Topfsahelbendurchmesser zu Gleitringbreite und (die relative Lage des Gleitriuges
zum Topfscheibenkreis dies gestatten. Überdies sind in den Größenverhältnissen Topfscheibenidurchmesser
zu Gleitringdurchmes,ser und Ringbreite sowie Ringbreite zu kingdurehmesser und
auch in -der relativen, rd. h. dezentralen Verschiebung des Gleitringes zum Topfscheibenkreis.
in der Zeichnungsebene der Grundriß-darstel.lungen im Rahmen der Erfindung mehrfache
Variationen möglich.
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Da die Stärke der mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtungen erhältlichen
Späne, Kleinfurniere oder scheibenartigen Gebilrde sich aus dem Verhältnis Drehzahl
der Topfscheibe zur Karusselldreh.zahl, dividiert durch Messerzahl dies Kranzes,
ergibt, ist die gewünschte Spanstärke gut -einstellbar. Hierbei ist es als im Rahmen
dter Erfindung liegend anzusehen, daß im Messerkranz der Topfscheiben,auf die sonst
vielfach übliche zylindriesche Wandung zwecks Andrucks ,des Holzes- an diese zur
Beistellung bzw. Bestimmung id-er Spanstärke tdureh Einstellung ,der Schnendenvorstellung
zur Zylinderfläche hier vorteilhaft verzichtet wird. Da durch ,die in oder Erfindung
diesbezüglich beanspruchten Vorrichtungen, -das Holz nicht nur stetig herangeführt
wird, sondern während rder Abspannung ohne Zuhilfenahme einer Top@fscheibenzylinderfläche
als Stützfläche rdurch Spannung einwandfrei gehalten! tuenden kann, entfällt bei
den erfindungsgemäßen Vorrichtungen die erhebliche Reibung des Zerspanungsgutes.
an einer schnell rotierenden Zylinderfläche. Sind -die Topisaheiben ider erfindunasgemäßen
Vorrichtungen, etwa aus sich aus statischen Überlegungen ergebenden Grünideen, mit
einem Zylindermantelring ausgestattet, wählt man .die Schnendenvorstellung in rder
Größe, daß alle gewünschten Spanstärken zwecks Vermendung von Reibung auf (der Zyhintderflärhc
unterhalb dieser Vorstellungsgröße .liegen. Es können !dann die gewünschten Spanstärken
auch während des Ganges der Maschine eingestellt, geändert unldnachreguliert werden,
was bei Zerspanern, deren Mantelfläche den Andruck der Zerspanungsgutes aufzunehmen
hat, nicht möglich ist.
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Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Zerspanungrsvorrichtungen
ist in !dein Umstand zu erblicken, daß überaus lange und auch beliebig verschieden
lange Einzelstücke von Rundholz oidier verschieden hohe Holzpakete ohne Beeinträchtirgung
der Zerspanungsarbeit in: die Vorrichtungen einsetzbar sind.
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Im übrigen können die erfindungsgemäßen Maschinen in zweckmäßiger
Weise mit üblichen Mitteln und Einrichtungen an sich bekannter Bau, art zum Heranführen,
Aufrichten und Einsetzen des Zerspanungsgutes, zur Abführung des anfallenden Spangutes
und für sonstige Zwecke ausgestattert sein.