DE9206975U1 - Zerspanungsmaschine für Holz und holzähnliches Material - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Zerspanungsmaschine für Holz und holzähnliches
Material.

Die zur Zeit bekannten Zerspanungsmaschinen für Holz und holzähnliches
Material weisen eine Kammer mit einer Ein- und einer Auslassöffnung auf, in
der ein Ständer und ein Läufer koaxial angeordnet sind, die je mehrere Messer und Gegenmesser tragen, die zwischen den Ein- und Auslassöffnungen
angeordnet sind.

Um von der Ein- zur Auslassöffnung zu gelangen, ist das Material gezwungen, zwischen den Messern und den Gegenmessern zu laufen, die es schneiden und in Spänen der gewünschten Grosse zerkleinern.

Wegen des frühzeitigen Verschleisses der Schneidkante der Messer und Gegenmesser weisen diese Maschinen jedoch den Nachteil eines zeitlich begrenzten Wirkungsgrades hinsichtlich Produktion und Qualität auf.

Das Material neigt nämlich dazu, nur mit bestimmten Bereichen der Schneidkanten der Messer und Gegenmesser in Eingriff zu kommmen. Diese Bereiche der Schneidkanten sind daher besonderen Beanspruchungen ausgesetzt und verlieren sehr rasch ihre Schneidfähigkeit, während die anderen Bereiche noch wirksam sind, weil sie praktisch unbenutzt sind. Innerhalb der Maschine bauen sich zwischen dem Material und den Messern Stosskräfte auf und die Qualität des Materials nimmt schnell ab.

Eine bessere Qualität der Werkstoffe, mit denen Messer und Gegenmesser hergestellt sind, trägt nur massig zur Lösung des Problems bei. Die Versuche, das Problem mit einer grösseren Anzahl von Messern und/oder von Gegenmessern und/oder mit einer grösseren Länge ihrer Schneidkanten und/oder mit einer grösseren Masse der Maschinen zu lösen, haben bisher zu keinen Ergebnissen geführt, die wesentlich besser als die bereits erzielten Ergebnisse sind.

Gegenwärtig stellt daher der oben erwähnte Nachteil ein beträchtliches Hindernis für die Entwicklung solcher Maschinen dar, die vor allem auf dem Holz-Recycling-Gebiet Anwendung finden.

Der Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen und eine Maschine zu schaffen, die einen gliechbleibend ausgezeichneten Wirkungsgrad hinsichtlich Produktion und Qualität für eine Zeitspanne besitzt, die viel länger als bei den herkömmlichen Maschinen ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss mit einer Maschine, die gemäss Anspruch 1 ausgeführt ist, bzw. mit einer Vorrichtung gelöst, die gemäss Anspruch 9 ausgeführt ist.

Der Mischverteiler neigt dazu, das sich in der Nähe der Gegenmesser befindenden Material, das daher im Begriff ist, bearbeitet, d.h., geschnitten zu werden, gleichmässig in Axialrichtung zu verteilen. So arbeiten sämtliche Bereiche der Schneidkanten der Messer und der Gegenmesser und werden daher im wesentlichen gleichmässig an ihrer ganzen Ausdehnung beansprucht. Mit der dadurch entstehenden gleichmässigen Verteilung des Verschleisses erhöhen sich sowohl die Produktivität als auch die Standzeit der Schneidkanten in beträchtlichem Mass.

Durch die grössere Erstreckung von Messern und Gegenmessern wird die Produktivität der Maschine tatsächlich höher als diejenige der herkömmlichen Maschinen, deren Leistung wegen der mangelnden Beteiligung am Schnitt von einigen Bereichen der Schneidkanten nur ein Nennwert ist.

Die Neuerung wird nachstehend an Hand eines in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten, nicht beschränkenden Ausführungbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht durch die Maschine nach der

Linie I-I von Figur 2,

Figur 2 eine teilweise dargestellte Stirnansicht der Maschine ohne Tür

und
Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Maschine mit offener Tür und

aus der Kammer herausgezogenem und daher vom Läufer

gelöstem Ständer.

Die in den Figuren dargestellte neuerungsgemässe Zerspanungsmaschine, die insgesamt mit 1 bezeichnet ist, umfasst eine im wesentlichen zylinderförmige Kammer 2, die einen ebenfalls zylinderförmigen Ständer 3 aufnimmt, zu welchem ein Läufer 16 mit Drehachse 16 koaxial angeordnet 1st.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ständer 3 gegenüber den Wänden der Kammer 2 ortsfest, während der Läufer 4 beweglich ist. Zum Betrieb der Maschine genügt jedoch eine relative Bewegung zwischen Ständer 3 und Läufer 4, so dass es auch denkbar ist, dass gegenüber demselben Bezugspunkt das Element 3 beweglich und das Element 4 ortsfest ist. Die bei diesen Maschinen und auch hier benutzte Bezeichnung von Ständer und Läufer ist daher nur eine übliche Redensart.

Die Kammer 2 ist mit einer Tür 5 versehen, die so breit ist, dass sie erlaubt, den Ständer 3 für Wartungsarbeiten herauszuziehen. Die Tür 5 weist eine Einlassöffnung 6 und eine Rutsche 7 auf. Die Rutsche 7 führt das zu bearbeitende Material in den Läufer 4 und daher in den Ständer 3 hinein.

Vor der Einlassöffnung 6 können bekannte (nur in Figur 3 insgesamt mit 37 bezeichnete) Vorrichtungen vorgesehen sein, die das zu bearbeitende Material reinigen und zum Beispiel Steine und dgl. durch Schwerkraft und Metallteile durch Magnetmittel abscheiden. Solche Hilfsvorrichtungen tragen dazu bei, die Standzeit der Messer zu verlängern.

Der Läufer 4 trägt mehrere Gegenmesser 8, die in gleichen Abständen in einem Kreis und parallel zur Achse 16 angeordnet sind.

Vorzugsweise sind die Gegenmesser 8 mit Aufschweissplättchen 9 (siehe Figur 2) versehen, die wenigstens eine Schneidkante 10 aufweisen. Die Plättchen 9 sind vorzugsweise mit Schrauben an geeigneten Stellen befestigt.

Der Ständer 3 ist mit Messern 11 versehen, die ebenfalls Aufschweissplättchen 12 mit wenigstens einer Schneidkante 13 aufweisen.

Die Messer 11 des Ständers laufen gegenüber den Gegenmessern 8 des Läufers und ihrer Drehrichtung 2u einem gemeinsamen Schnittpunkt zu. Der Abstand bzw. der Spalt zwischen den Schneidkanten 10 und 13 bestimmt die Grosse der geschnittenen Späne, die durch eine vorzugsweise im Untergestell der Maschine 1 vorgesehene Auslassöffnung 14 heraustreten. Die Schneidkanten 10 und 13 verlaufen vorzugsweise parallel zur Achse 16.

Die Drehung des Läufers 4 (siehe Figur 1) um die Achse 16 ist über eine Welle 15 angetrieben, die sich an dem Ende befindet, das dem Ende gegenüber liegt, auf dem der Läufer 4 aufgezogen ist. Der Läufer 4 ist mit Belüftungsflügeln 39 versehen, die so geformt sind, dass in der Kammer 2 ein den Austritt der erzeugten Späne fördernder Unterdruck aufrechterhalten wird.

Im dargestellten Beispiel ist die Welle 15 durch einen vorzugsweise elektrischen Motor 17 vorzugsweise über einen Riementrieb angetrieben, der aus einem Paar Mehrrillenscheiben 18, 19 und Riemen 20 besteht. Die Riemenscheibe 18 ist auf der Welle 15 aufgezogen und trägt die Scheibe 26 einer Bremsvorrichtung 27, deren Sattel 28 fest mit dem Traggerüst der Maschine verbunden ist.

Die Bremsvorrichtung 27 dient zum Anhalten der beweglichen Maschinenteile am Ende eines Ablaufes oder im Notfall, zum Beispiel bei Lagerfressen oder wenn in die Maschine Fremdkörper fallen, die die Messer beschädigen können. Die Welle 15 ist am Traggerüst der Maschine in Lagern 22, 23 gelagert, die im Bereich der Enden der Welle 15 selbst angeordnet sind. Die Lager 22, 23, für die vorzugsweise eine Tauchschmierung vorgesehen ist, sind vorzugsweise durch Dichtlippen 24 gegen das Eindringen von Fremdkörpern

geschützt. Die Mittel 25 zur Verbindung des Läufers 4 mit der Welle 15 sind im dargestellten Beispiel keilförmig.

Die Maschine 1 ist durch einen insgesamt mit 29 bezeichneten Mischverteiler vervollständigt, der zwischen der Einlassöffnung 6 und der Auslassöffnung angeordnet ist und im Bereich der Gegenmesser 8 des Läufers 4 und der Messer 11 des Ständers 3 wirkt.

Der Mischverteiler 29 weist ein Blatt 30 auf, das um die Achse 16 drehbar ist und in einer nicht rechtwinklig zu den Messern 11 und den Gegenmessern 8 einfallenden Ebene angeordnet ist.

Die Wirksamkeit des Systems hängt auch davon ab, dass wenigstens die Winkelgeschwindigkeitsspanne (Pfeil "F") des Blattes 30 anders ist, als diejenige des Läufers 4 ist.

Vorzugsweise weist das Blatt 30 eine kreisrunde Form auf, ist an einer Stelle, die nicht seine Mitte ist, an einer um die Achse 16 umlaufenden Welle 31 befestigt und beschreibt mit seinem von der Achse 16 entferntesten Punkt die in Figur 2 mit 42 bezeichnete Bahn. Die Welle 31 ist daher freilaufend in Lagern 32, 33 gelagert, die im Bereich ihrer Enden koaxial zum Inneren der Läuferwelle 15 angeordnet sind. Das dem Ende, auf dem das Blatt 30 aufgezogen ist, gegenüberliegende Ende ist jedoch mit einem zweiten, vorzugsweise elektrischen Motor 40 vorzugsweise über einen zweiten Riemen-trieb 41 verbunden, der dritte und vierte Riemenscheiben 34, 35 und selbstverständlich zweite Riemen 36 aufweist.

Während des Maschinenbetriebes gelangt das Material, das gewöhnlich aus bei Unterbearbeitungen anfallenden oder rückgewonnen Holzstücken besteht, an denen wie gesagt keine Fremkörper mehr anhaften, die durch die Vorrichtung 37 entfernt worden sind (siehe Figur 3), über die Rutsche 7 in Pfeilrichtung "G" im Inneren des Läufers 4 und des Ständers 3, wo es durch die kombinierte Wirkung der Messer 11 und der Gegenmesser 8 zerspant wird.

Aus dem Inneren des Läufers 4 und des Ständers 3 wird das Material durch die vom Läufer 4 ausgeübte Fliehkraft gegen die Wände der Kammer 2 in Pfeilrichtung "H" geschleudert.

Die eventuell mit einer Zugkraft kombinierte Schwerkraft fördert die Späne in Pfeilrichtiing "L" zur Auslassöffnung 14.

Gleichzeitig läuft das Blatt 30 des Mischverteilers 29 in Pfeilrichtung "F¹* um die Achse 16. Aufgrund der durch die aussermittige Verbindung entstehende Neigung und seiner Drehung legt das Blatt 30 dem in die Maschine eintretenden Material eine geneigte Ebene in den Weg, die sich in veränderlicher Weise mit der Bahn des Materials überschneidet.

Dadurch wird das zu schneidende Material über die ganze Erstreckung der Schneidkanten 10, 13 im wesentlichen gleichmässig verteilt. Die Schneidkanten 10, 13 werden also gleichmässig in Anspruch genommen und daher gleichmässig verschlissen, so dass sich die Standzeiten bei gleicher bearbeiteten Materialmenge verlängern.

Für eine wirksame Arbeitsweise des Mischverteilers 29 ist es erforderlich, dass sich wenigstens die Winkelgeschwindigkeitsspanne seines Blattes 30 von derjenigen des Läufers unterscheidet, und zwar, dass zwischen den beiden Teilen eine Relativbewegung entsteht. Mit anderen Worten: zwischen dem Blatt 30 und dem durch Schleuderkraft mit dem Läufer 4 verbundenen Material muss eine Relativbewegung bestehen.

Die Richtung der Winkelbewegung des Blattes 30 des Mischverteilers kann sowohl gleichläufig als gegenläufig oder auch eine Kombination der beiden Richtungen sein. Selbstverständlich können diese Bewegungsänderungen, die für eine optimale Arbeitsweise des Mischverteilers 29 erforderlich sind, um die Eigenschaften des bearbeiteten Materials zu berücksichtigen, auch während der Bearbeitung vorgenommen werden, un zwar einfach durch Betätigung der nicht dargestellten Mittel zur Steuerung des Motors 40.

Im dargestellten Beispiel weist zu diesem Zweck der Mischverteiler 29 das kreisrunde Blatt 30 auf, das gegenüber den Messern und den Gegenmessern schief einfällt und an einer Stelle befestigt ist, die nicht seine Mitte ist, wobei sich wenigstens seine Drehzahlspanne von derjenigen des Läufers unterscheidet.

Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass für den neuerungsgemässen Gegenstand andere Gebilde zur Anwendung kommen, als dasjenige des Blattes 30, das zur Zeit aus Gründen der Wirtschaftlichkeit bei Ausführung und Wartung vorgezogen wird.

Das Blatt 30 könnte zum Beispiel sehr gut durch ein Gebilde ersetzt werden, das wenigstens einen eingewurzelten Arm mit wenigstens einem Ansatz aufweist, der in der Nähe der Gegenmesser in einer Winkelstellung parallel verläuft oder in zwei zusammenlaufende Blätter geteilt ist, von denen das eine in Figur 1 gestrichelt dargestellt ist.

Der Mischverteiler 29 ist so aufgebaut, dass er sich auch an schon bestehende Zerspanungsmaschinen anbringen lässt, und zwar unabhänging von deren Aufbau, d.h. unabhängig von der Art und Weise, mit der die relative Bewegung zwischen Ständer und Läufer zustandekommt.

Claims (10)

Schutzansprüche

1. Zerspanungsmaschine (1) für Holz und holzähnliches Material mit einer Kammer (2), die wenigstens eine Einlassöffnung (6) und wenigstens eine Auslassöffnung (14) aufweist und in der ein Ständer (3) und ein Läufer (4) zueinander koaxial (16) angeordnet sind, die je mehrere Messer (11) und Gegenmesser (8) tragen, die zusammenarbeiten und zwischen der Einlass- und der Auslassöffnung (6, 14) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Mischverteiler (29) umfasst, der zwischen den Öffnungen (6, 14) angeordnet ist und im Bereich der Gegenmesser (8) arbeitet, so dass das zu bearbeitende Material auf dieselben, d.h. in Axialrichtung, gleichmässig verteilt wird.

2. Zerspanungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischverteiler (29) ein Blatt (30) aufweist, das in einer nicht rechtwinklig zu den Messern (11) und zu den Gegenmessern (8) einfallenden Ebene liegt, und um dieselbe Drehachse (16) des Läufers (4) mit einer Winkelgeschwindigkeit (F) umläuft, die sich wenigstens in einer Spanne von der Drehgeschwindikgiet des Läufers unterscheidet, so dass eine geneigte Ebene entsteht, die sich in veränderlicher Weise mit der Bahn des zu bearbeitenden Materials tiberschneidet.

3. Zerspanungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelbewegung (F) des Blattes (30) des Mischverteilers (29) in zur Richtung der Drehbewegung des Läufers (4) gegenläufiger Richtung erfolgt.

4. Zerspanungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Winkelbewegung (F) des Blattes (30) des Mischvertellers (29) in zur Richtung der Drehbewegung des Läufers (4) gleichläufiger Richtung erfolgt.

5. Zerspanungsmaschine nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Winkel-bewegung (F) des Blattes (30) des Mischverteilers (29) in zur Richtung der Drehbewegung des Läufers (4) abwechselnd gegenläufiger und gleichläufiger Richtung erfolgt.

6. Zerspanungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (30) auf einer koaxial zur Welle (15) des Läufers umaufenden Welle (31) aufgezogen ist.

7. Zerspanungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (30) kreisrund und an einer nicht mittigen Stelle auf die Drehwelle (31) aufgezogenen ist.

8. Zerspanungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (30) aus zwei zusammenlaufenden Teilen bestehen kann.

9. Mischverteiler (29), der der Welle (15) des Läufers (4) einer Zerspanungsmaschine zugeordnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Welle (31) aufweist, die um die Drehachse (16) einer Welle (15) umlaufen kann und im Bereich des einen ihrer Enden mit einem Element (30) versehen ist, das nicht rechtwinklig zur Welle (31) einfällt, so dass eine geneigte Ebene entsteht, die um dieselbe Drehachse (16) drehbar ist.

10. Mischverteiler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das einfallende Element aus einem im wesentlichen kreisrunden Blatt (30) besteht, das an einer Stelle, die nicht seine Mitte ist, fest mit der Welle (31) verbunden ist.