DK168470B1 - Roterende skærehoved - Google Patents

Description

i DK 168470 B1

Opfindelsen angår roterende skærehoveder eller kuttere til træbearbejdningsmaskineri, og især et nyt arrangement til forankring og justering af knivene eller bladene i sådanne skærehoveder.

5 Roterende kuttere til træbearbejdningsmaskineri kan være konstrueret i ét stykke eller kan være forsynet med aftagelige og justerbare skæreblade. Sidstnævnte form for roterende kuttere har den fordel, at slidte eller itugåede blade kan erstattes, og yderligere kan 10 bladene justeres radialt udad i bladmodtagende recesser eller huse i en skærblok for at kompensere for slid på bladene. Det har været kendt i mange år at fastholde sådanne blade ved hjælp af kiler, hvor hvert blad og dets tilhørende kile modtages i en indad divergerende, 15 bladmodtagende reces i skærblokken. Der forefindes spændeskruer eller -bolte, som støtter på en sideflade af kileorganet, til sikring af bladene og kilerne i position i recesserne. Kilevirkningen er således, at kilerne tvinges udad af centripetalkraften ved stigende 20 omdrejningshastighed og støtter med større kraft på de blade, som er modtaget i de samme bladmodtagende recesser. Ifølge nogle kendte skærblokkonstruktioner må bladene udtages aksialt fra blokken og genindsættes ak-sialt i deres nye, radiale yderpositioner, når kilerne 25 er løsnet de bladmodtagende recesser ved delvis løsning af spændeskruerne eller -boltene. Dette kan være en tidskrævende operation, idet kilerne bliver løse, når bladene fjernes, og er tilbøjelige til at interferere med genindsættelsen af bladene. EP-patent nr. 73 595 30 foreslår derfor en modificeret konstruktion, i hvilken mindst ét fjedrende organ strækker sig delvis ud fra en reces i kileorganet ved løsning af spændeskruerne eller -boltene for at holde bladet let i position, medens skruerne eller boltene er i deres uspændte tilstand.

35 En fælles ulempe ved de ovennævnte, kendte frem gangsmåder til bladmontering er antallet af spændeskru- DK 168470 B1 2 er eller -bolte, som skal spændes eller løsnes for hver bladjustering. I en skærblok med seks vinkelmæssigt adskilte blade kan der være op til syv spændeskruer eller bolte pr. blad, hvilket vil sige op til 42 skruer 5 eller bolte, som skal løsnes og genspændes ved hver bladindstilling eller genslibningsoperation. Dette tager tid og medfører også den risiko, at såfremt operatøren bliver distraheret under rækken af spændingsoperationer, kan nogle bolte eller skruer forblive løse.

10 Dette er en fare for sikkerheden. Selv i aksialt kortere skærblokke, i hvilke der kun er én eller to spændeskruer eller -bolte pr. kile, medfører de kendte fremgangsmåder til fastspænding af kilerne den risiko, at overspænding kan forvride skærblok-kroppen. Brugen af 15 en momentnøgle anbefales for at overvinde overspæn dingsproblemet, men der er ingen beskyttelse mod, at nogen ødelægger skærblok-kroppen ved at ignorere anbefalingerne og foretage overspænding.

DE-fremlæggelsesskrift nr. 1 170 607 omtaler et 20 roterende skærehoved med et blad 4, som holdes på plads af en kile 3. Kilen 3 drives udad i sin tilspidsende reces og i kontakt med bladet 4 ved tryksætning af en fleksibel og oppustelig slange 2, som er anbragt aksi alt i forhold til skærblokken 1. Idet slangen 2 indta-25 ger en position aksialt i forhold til skærblokken 1, er der ikke nogle tiltag til fastspænding af skærblokken på en aksial spindel af en roterende træbearbejdningsmaskine. Skærehovedet endemonteres derfor ved hjælp af bolte.

30 US-patent nr. 2 652 749 omtaler også et roteren de skærehoved, i hvilket blade 8 fastholdes af kiler 16, som er hydraulisk påvirket. Beskrivelsen indeholder ingen diskussion overhovedet af monteringen af skærehovedet på en roterende træbearbejdningsmaskine.

35 US-patent nr. 4 533 287 omtaler på den anden si de hydraulisk fastgørelse af et skærehoved 10 på en DK 168470 B1 3 spindel af en roterende træbearbejdningsmaskine, men benytter konventionelle skruespændte kiler 55 til at fastholde bladene 50 i skærblokken 21.

Ingen af de tre ovennævnte beskrivelser beskæf-5 tiger sig med problemet omkring mulig tidsbesparelse ved at automatisere bladfastgørelse på en måde, som tillader skærehovedet at blive flyttet fra en slibemaskine til en træbearbejdningsmaskine med et minimum af opretning og tidskrævende kilefastspænding.

1 0 Opfindelsen tilvej ebringer et roterende skæreho ved til træbearbejdningsmaskineri, omfattende en skær-blok-krop, som er forsynet med fastgørelsesorganer til fastgørelse af kroppen på et maskinværktøjs spindel og udformet med et antal indad divergerende recesser, som 15 hver modtager et skæreblad, som holdes deri af en kile, som påvirkes af et hydraulisk aktiverbart organ, som reagerer på hydraulisk tryk i et hydraulikvæskekammer i kroppen, hvilket skærehoved er ejendommeligt ved, at fastgørelsesorganerne til fastgørelse af kroppen på en 20 træbearbejdende maskines spindel omfatter et hydraulisk aktiverbart organ, der også reagerer på det hydrauliske tryk i hydraulikkammeret, således at tryksætning af hydraulikfluiden i hydraulikkammeret bevirker samtidig fastgørelse af kroppen på spindlen og bladene i krop-25 pen, og at tilspidsningsvinklen i recesserne og de samvirkende kiler er således, at der tilvejebringes en indkilingslåsning mellem kilerne og skærblok-kroppen, således at aflastning af trykket i hydraulikfluiden i hydraulikkammeret bevirker frigivelse af kroppen fra 30 spindlen, uden at bladene samtidig frigives fra deres recesser. Hver kile er fortrinsvis forsynet med mindst ét fjedrende organ, der strækker sig delvis ud fra en reces i kilen for let fastholdelse af skærebladet i position ved løsning af kilen, som i EP-patent nr.

35 73 595. De fjedrende organer tjener til let fastholdel se af bladene i position ved løsning af kilerne, medens bladene indledende indstilles manuelt.

j DK 168470 B1 4

Fastgørelsesorganerne til fastgørelse af skærblok-kroppen på et maskinværktøjs spindel omfatter en hydraulisk aktiverbar holder, som er i og for sig kendt og eksempelvis omfatter en elastisk muffe, som 5 forer en central boring i skærblok-kroppen. Når der tilføres et hydraulisk tryk til et kammer mellem den centrale boring og den elastiske muffe, trækkes muffen sammen om spindlen og både centrerer og fastgør skærblok-kroppen på spindlen. Fordelen ved brug af sådanne 10 kendte fastgørelsesmidler i forbindelse med skærehovedet ifølge opfindelsen er, at samme hydraulikrum kan benyttes til at tilvejebringe hydraulisk fastgørelsestryk både til den elastiske muffe og de hydraulisk aktiverbare organer, som tvinger kilerne mod bladene.

15 Ved brug monteres skærehovedet ifølge opfindel sen fortrinsvis først på den drivende spindel af en slibemaskine, og bladene føres til ca. samme skærediameter. Dette er særlig let, hvis opfindelsen ifølge EP-patent nr. 73 595 benyttes. Dernæst tryksættes hy-20 draulikfluid, fortrinsvis smørelse, i skærehovedet. Dette opnås typisk ved at tilføre en smørepistol til en smørenippel på skærehovedet og benytte smørepistolen som kilde af tryksat hydraulikfluid. Alternativt kan skærehovedet være forsynet med et skrueaktiveret 25 stempel-tryksætningsaggregat, i hvilket et stempel kan bevæges aksialt i en cylinder ved hjælp af en skruetrækker, en skruenøgle eller en unbraco-nøgle, hvorved smørelsens hydrauliske tryk i skærehovedet og i cylinderen kan øges eller sænkes. Når kilden af tryksat 30 hydraulikfluid er et sådant skrueaktiveret stempel, er skærblokken fortrinsvis stadig forsynet med en smørenippel og en trykaflastningsventil til indledende præparering, og om ønsket kan smøreniplen lades med en smørepistol for tryksætning trods tilstedeværelsen af 35 det skrueaktiverede tryksætningsstempel.

Ovennævnte tryksætning bevirker, at skærehovedet centreres og fastgøres på spindlen på kendt måde, men DK 168470 B1 5 bevirker også, at kilerne drives udad i deres tilspidsende recesser og holder bladene fast i position med en kilevirkning. På dette tidspunkt kan skærehoved-bladene slibes til ens diameter og profil på kendt vis.

5 Efter slibning af bladene, kan det hydrauliske tryk i skærehovedet frigives ved hjælp af en trykaflastningsskrue eller -ventil. Dette frigiver skærehovedet fra spindlen på kendt måde. Fastspændingen af kilerne frigives imidlertid ikke, idet kilernes og reces-10 sernes tilspidsningsvinkel er således, at kilerne er låst i recesserne ved friktion. Skærblokken kan derfor fjernes fra slibemaskinespindlen og enten opbevares rede for øjeblikkelig brug på en træbearbejdningsmaskine eller umiddelbart monteres på en træbearbejdningsmaski-15 nes spindel og låses i position ved igen at forbinde den med en smørepistol som kilde for tryksat fluid til centrering og fastgørelse af skærblokken på spindlen.

Under et foretrukket aspekt af opfindelsen er bagfladen af bladene aksialt savtakket og samvirker med 20 tilsvarende savtakker i skærblok-kroppen eller i en låseplade, som er fæstnet til skærblok-kroppen, og er indrettet til, medens kilerne er løsnet, at fremføres i små trin.

Under et andet foretrukket aspekt af opfindelsen 25 findes et synligt trykmåleinstrument på skærehovedet, som tjener til visuel indikering af, om hydraulikfluiden i skærehovedet er tryksat eller ej.

I det følgende vil opfindelsen blive nærmere beskrevet ved hjælp af et udførelseseksempel med hen-30 visning til den skematiske tegning, på hvilken fig. 1 er et sidebillede af et roterende skærehoved ifølge opfindelsen, fig. 2 et snit gennem et bladaggregat og en visuel trykindikator fra fig. 1, og 35 fig. 3 et aksialt snit gennem et stempel og til hørende boringsforing fra fig. 2.

DK 168470 Bl 6

Pig. 1 viser en roterende skærblok 10 med otte bladmodtagende recesser 12, som er ligeligt fordelt langs dens periferi. I en af disse, mærket A, er et bladaggregat fastspændt, klar til brug, hvorimod de 5 andre er vist skematisk. Den følgende beskrivelse er af et skærehoved indeholdende otte sådanne bladaggregater.

Hver reces 12 divergerer indad, og hvert bladaggregat indeholdt deri, omfatter et blad 14 og en kile 16. En sådan reces med bladaggregat er vist i 10 fig. 2. Bladet 14 har en savtakket bagside 18, hvilken savtakning er i en retning parallelt med skærblokkens akse. Savtakningen 18 svarer til en tilsvarende savtakning 20 i skærblok-kroppen for at holde bladene 14 aksialt opret.

15 Kilen 16 har en fjederbelastet kugle (ikke vist), som tilvejebringer en let fjedrende påvirkning mod bladet 14, når kilen 16 løsnes, men som optages fuldstændig i en reces i kilen, når kilen spændes mod bladet som vist. Yderligere detaljer om fjeder og kugle 20 findes i EP-patentskrift nr. 73 595, som der er henvist til ovenfor.

Under kilen 16 er anbragt et aktiverende stempel 22, som kan bevæges aksialt i en foret boring 24 i skærblokken 10 eller en række af sådanne 25 stempler, som er anbragt med aksial afstand langs recessen 12. En foring er skruet ned i hver boring 24, indtil tætningselementer 28 og 30 ligger an mod en ansats 29, som er udformet i boringen. Tætningselementet er en kompressibel metallegeringsskive, såsom en 30 sintret aluminiumskive, som præcist tilpasses enhver overfladeuregelmæssighed på ansatsen, mod hvilken den presses. Skiven 28 har efter komprimering en præcis forudbestemt tykkelse, som sætter en forudbestemt kompression for det andet tætnings element 30, som er en 35 gummiringspakning. Kombinationen giver en højtrykstæt ning, som er meget resistent mod lækage af hydraulik- DK 168470 B1 7 fluid, som i denne foretrukne udførelsesform er en hydrauliksmørelse .

Et af de aktiverende stempler 22 er vist mere detaljeret i fig. 3. Stemplet 22 har en 5 cylindrisk kropdel 32 med en kuplet top 34 og et tyndt skaft 36, som fører til en endedel 38 med gevind. Skaftet 36's diameter er mindre end endedelen 38's, og gevindet på endedelen samvirker med et indvendigt gevind 40 i foringen 26, således at stemplet 10 22 kan bringes i den viste operative position i for hold til muffen ved at skrue endedelen 38 helt gennem muffen 26. I den position er stemplet 22 aksialt bevægeligt i forhold til muffen 26, men holdt fast i muffen.

15 Et tætningsaggregat mellem stemplet 22 og fo ringen 26 omfatter en gummi O-ring 42, som er omgivet af en støttering 44, der er fremstillet af et hårdt plastmateriale, såsom nylon.

Den cylindriske kropdel 32 af stemplet er un-20 derkastet det hydrauliske tryk i et smørelsesrum 46 (fig. 1), som også leverer hydraulisk tryk til en central, fleksibel muffe 38, som forløber gennem den centrale, aksiale boring 50 i skærblokken 10. Ved brug kan en smørepistol tilføres en smørenippel 52 25 eller en smørenippel 54 på skærblokken 10, og trykket øges til bevirkning af samtidig fastgørelse af skærehovedet på en aksel og aktivering af alle stemplerne 22 til fastgørelse af bladene 14 i recesserne 12.

Dette er én tryksætningsoperation i modsætning til en 30 tryksætning og op til 48 skruespændingsoperationer, hver med brug af en momentnøgle, som i tidligere brugte skærehoveder.

Smøreniplerne 52 og 54 kan være anbragt i enhver passende position rundt om skærblokken 10. To 35 nipler 52 er passende anbragt, én i hver ende af skærblokken 10, således at der gives nem adgang for en ......

DK 168470 B1 8 række træbearbejdningsmaskiner, på hvilke skærehovedet kan monteres. Der kan også være flere nipler 54 anbragt aksialt langs skærhovedet 10, således at brugeren kan vælge den mest passende i forhold til den ar-5 bejdsstation, ved hvilken skærblokken skal bruges. Selv om der bruges mange nipler 52 og 54, har tryksætning af en hvilken som helst enkelt nippel det resultat, at skærblokken 10 låses på drivakslen, og alle bladene 14 fastlåses i deres recesser 12.

10 Udløsning af det hydrauliske tryk i kammeret 46 kan opnås ved hjælp af udløsningsnipler 56 og 58, som kan være tilvejebragt i lignende antal og placeringer som smøreniplerne 52 og 54 for enten aksial eller radial adgang til skærehovedet.

15 I fig. 1 er meget skematisk vist en trykindika tor 60, som giver en visuel indikation, når smørelsen i hydraulikkammeret 46 er blevet tryksat til et forudbestemt grænsetryk. En simpel, men effektiv form for en sådan indikator 60 kunne være et fjederbelastet 20 stempel, som føres udad mod sin fjeders tryk, indtil den er i plan med skærblokken 10's ydre diameter, når det forudbestemte tryk er nået.

Brugen af opfindelsens hydrauliske skærehoved er som følger. Først indføres de otte blade 14 i deres 25 recesser 12 og holdes deri af kilerne 16. Dette lettes af de fjedrende organer (ikke vist) i kilerne 16.

Derefter anbringes skærblokken 10 på en slibemaskines spindel (ikke vist), og en smørepistol tilføres en vilkårlig af smøreniplerne 52 og 54. Ved hjælp af smøre-30 pistolen hæves det hydrauliske tryk i rummet 46 til det forudbestemte niveau, hvilket bevirker samtidig automatisk centrering og fastgørelse af skærehovedet på spindlen, og aktivering af de hydrauliske stempler 22, så de fastholder bladene 14 i deres recesser.

35 Bladene 14 kan derefter slibes til en ønsket profil og skærediameter på slibemaskinen, hvorefter det DK 168470 B1 9 hydrauliske tryk udløses ved hjælp af en hvilken som helst af niplerne 56 og 58, hvilket muliggør, at skæ-rehovedet kan fjernes fra slibemaskinen. Bladene 14 forbliver derimod fastlåst i deres recesser 12, idet 5 tilspidsningsvinklen i recesserne og kilerne 16 er således, at der etableres en friktionsindkilingslåsning mellem kilerne 16, bladene 14 og recesserne 12. Et aftrækkerværktøj, såsom en hammer og et underlag, vil være nødvendigt til at bryde den indkilingslåsning op 10 og uden en sådan adskillelse kan skærblokken fjernes fra slibemaskinen, lagres om nødvendigt, og anbringes på en træbearbejdningsmaskines spindel, alt sammen uden bevægelse af bladene og uden at miste bladenes præcise koncentricitet, som er opnået under slibeoperationen.

15 Når skærblokken er i position på træbearbejdningsmaskinens spindel, centreres den automatisk og fastgøres rede til brug ved gentagelse af tryksætningsoperationen ved hjælp af smørepistolen. Trykindikatoren 60 giver operatøren en visuel indikation af, at skærblokken er i 20 tryksat tilstand og rede til brug.

Fordelene ved den på tegningen illustrerede skærblok er som følger. Automatisk centrering af blokken og fastgørelse af bladene sker hurtigt, idet gentagne skruejusteringer hver med sin mulighed for opera-25 tørfejl undgås. Det tryk, der er tildeles kilerne 16 er ensartet, således at ingen enkelt kile hverken overspændes eller underspændes. Risikoen for ødelæggelse af skærblokken 10 ved overspænding undgås derved. Der gives en visuel indikation af, at skærehovedet er rede 30 til brug. Behovet for vinkelafstand mellem hosliggende blade for at give plads til kilespændingsskruer eller -bolte er undgået, således at enten kan antallet af blade omkring en blok øges, eller omvendt kan blokdiameteren for et givet antal blade reduceres.

35

Claims (7)

1. Roterende skærehoved til træbearbejdningsmaskineri, omfattende en skærblok-krop (10), som er forsynet med fastgørelsesorganer til fastgørelse af kroppen på et maskinværktøjs spindel og udformet med et an- 5 tal indad divergerende recesser (12), som hver modtager et skæreblad (14), som holdes deri af en kile (16), som påvirkes af et hydraulisk aktiverbart organ (22), som reagerer på hydraulisk tryk i et hydraulikvæskekammer (46) i kroppen, kendetegnet ved, at fast-10 gørelsesorganerne til fastgørelse af kroppen på en træbearbejdende maskines spindel omfatter et hydraulisk aktiverbart organ (48), der også reagerer på det hydrauliske tryk i hydraulikkammeret, således at tryksætning af hydraulikfluiden i hydraulikkammeret bevirker 15 samtidig fastgørelse af kroppen på spindlen og bladene i kroppen, og at tilspidsningsvinklen i recesserne og de samvirkende kiler er således, at der tilvejebringes en indkilingslåsning mellem kilerne og skærblok-kroppen, således at aflastning af trykket i hydraulik-20 fluiden i hydraulikkammeret bevirker frigivelse af kroppen fra spindlen, uden at bladene samtidig frigives fra deres recesser.

2. Skærehoved ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bagfladen af bladene (14) er aksialt 25 savtakket og samvirker med tilsvarende savtakning i skærblok-kroppen (10) eller i en støtteplade, som er fæstnet til skærblok-kroppen (10).

3. Skærehoved ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at det hydraulisk aktiver- 30 bare organ (22), som er i forbindelse med hver kile (16), omfatter en eller flere stempelglidere (22), som kan bevæges i forhold til skærblok-kroppen (10), så det eller de strækker sig ind i de kileindeholdende recesser (12) som reaktion på det hydrauliske tryk i kamme-35 ret (46). i 11 DK 168470 B1

4. Skærehoved ifølge krav 3, kendetegnet ved, at hver stempelglider (22) er modtaget i en foret boring (24) i skærblok-kroppen (10), hvilken boring (24) kommunikerer med bunden af en tilhørende 5 kileindeholdende reces (12).

5. Skærehoved ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved en visuel indikator, som angiver det hydrauliske tryk, der virker på de hydraulisk aktiverbare organer (22).

6. Skærehoved ifølge et eller flere af de fore gående krav, kendetegnet ved en kilde (52, 54. af hydraulisk tryksat fluid til hydraulikkammeret (46), hvilken kilde omfatter et antal smørenipler (52, 54. fordelt langs periferien af skærblok-kroppen (10), 15 hvorved tryksætning af hvilken som helst af smørenip-lerne bevirker en tilsvarende tryksætning af hydraulikfluiden i hydraulikkammeret.

7. Skærehoved ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved en kilde (52, 54) af 20 hydraulisk tryksat fluid til hydraulikkammeret (46), hvilken kilde omfatter et skrueaktiveret stempel-tryksætningsaggregat. 25 30 35 _i