EP0414661A2 - Fräser für die Holzbearbeitung - Google Patents

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EP0414661A2
EP0414661A2 EP90890248A EP90890248A EP0414661A2 EP 0414661 A2 EP0414661 A2 EP 0414661A2 EP 90890248 A EP90890248 A EP 90890248A EP 90890248 A EP90890248 A EP 90890248A EP 0414661 A2 EP0414661 A2 EP 0414661A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
milling cutter
milling
cutting edges
base body
knives
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90890248A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0414661A3 (en
Inventor
Franz Attems
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0414661A2 publication Critical patent/EP0414661A2/de
Publication of EP0414661A3 publication Critical patent/EP0414661A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
    • B27C5/00—Machines designed for producing special profiles or shaped work, e.g. by rotary cutters; Equipment therefor
    • B27C5/08—Rounding machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G13/00—Cutter blocks; Other rotary cutting tools
    • B27G13/002—Rotary tools without insertable or exchangeable parts, except the chucking part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L1/00—Debarking or removing vestiges of branches from trees or logs; Machines therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L1/00—Debarking or removing vestiges of branches from trees or logs; Machines therefor
    • B27L1/10—Debarking or removing vestiges of branches from trees or logs; Machines therefor using rotatable tools

Definitions

  • the invention relates to a milling cutter for woodworking, with a base body which can be fastened to a drive shaft with a hub and carries milling knives with cutting edges on its circumference, and to the use of the milling cutter in an arrangement for debarking tree trunks.
  • Such milling cutters are used for the processing of different wood profiles and types of wood.
  • unevenness and elevations on tree trunks e.g. Branch approaches, are milled off.
  • the tree trunks can also be reduced, that is, brought to a smaller diameter and processed into round profiles.
  • edge profiles is possible, the production of grooves and grooves, and finally also the cutting of wood.
  • the depth of cut must be considerably smaller than the radius of the milling cutter because there is no or insufficient peripheral speed in the area of the milling cutter axis to enable the cutting edges to work properly. Woodworking with these conventional milling cutters is therefore cumbersome and time-consuming. Relatively large driving forces are also necessary.
  • the invention is based on the object of specifying an improved milling cutter of the type mentioned at the outset, which is used for processing tree trunks and others Round timber made possible in one go without creating an outer contour with grooves or grooves.
  • the invention aims at increasing the cutting speed, increasing the depth of cut, reducing the required driving force and also reducing noise.
  • this object is achieved in an advantageous manner in that the milling cutters protrude axially over at least one end of the base body and the protruding sections in addition to the cutting edges on the circumference of the milling cutter both on their end faces and on their insides facing the hub further cutting edges are provided.
  • This quite simple modification of the known milling cutters surprisingly largely eliminates the disadvantages previously present.
  • a cylindrical trunk is achieved despite the axially parallel position of the milling cutter, the milling depth can considerably exceed half the milling cutter diameter, and with an axial feed that can be greater than the cutting length per revolution of the cutter. This ensures great performance of the milling cutter according to the invention at a relatively low speed.
  • the milling cutter according to the invention can also be used for other types of processing, for example for producing grooves, milling edges, producing flat surfaces and finally also for cutting entire tree trunks in one continuous operation.
  • the advantageous properties of the milling cutter according to the invention are essentially based on the fact that the milling knives on the end face of the milling cutter with the relatively short frontal cutting edges in the radial direction first cut out narrow arc-shaped strips one after the other from the processed wood and behind them, in the direction of the Milling cutter axis, leave a material core. Since the milling knives protrude beyond the end of the basic body of the milling cutter, there remains space within the projecting area for this core which has remained. This is then processed on the rear side of the milling cutter in the feed direction by the cutting edges provided according to the invention on the inner sides of the milling knives.
  • the milling knives in the above sections are spoon-like with a hollow grinding which is delimited on the radial outside by a circumferential cutting edge, on the radial inside by an inside cutting edge and on the axially forward side by a front cutting edge.
  • the three cutting edges can merge into one another via rounded arches.
  • the milling cutters in particular in the area of their peripheral cutting edge and / or their internal cutting edge, can be counter to the axial direction of the Milling cutter be slightly convex radially outwards.
  • This measure also improves the cutting properties and avoids a disadvantageous "striking" cut, which is associated with noise and requires a large driving force.
  • this design makes it easier to adjust the direction of the milling cutter, that is to say the horizontal pivoting of the milling cutter axis, during machining.
  • the milling cutters can expediently be bent slightly inwards in their projecting sections radially against the axis of the base body.
  • the milling knives can be arranged on the basic body obliquely to its circumferential direction, the inclination angle measured against the axial direction of the basic body being at least 10 °. Even if the axes of the milling cutter and the processed tree trunk run parallel to one another, a smooth outer contour of the tree trunk is achieved.
  • the milling cutter in such a way that the milling knives protrude over the base body with a section between 20 and 50% of their length.
  • the favorable length of the above sections depends on the overall diameter of the milling cutter, the length of the milling cutter, the intended incline of the feed and also on the other operating conditions, such as the nature of the wood being processed, the cutting speed, etc.
  • the radial distance between the circumferential cutting edges and the inner cutting edges of the milling cutters is advantageously between 5 and 20% of the diameter of the base body in the milling cutter according to the invention.
  • a further optimization of the cutting behavior is achieved according to the invention in that the inner cutting edges are arranged to lead the peripheral cutting edges in the direction of the peripheral movement of the milling cutter, e.g. by a circumferential angle of up to 10 °.
  • the milling cutter according to the invention is used with particular advantage in an arrangement for debarking tree trunks, which has a rotating knife roller with peeling knives, a milling cutter being rotatably arranged at least on one end face of the knife roller.
  • the rotating debarking tool there consists of a knife roller provided with peeling knives, which is arranged on a swivel arm so that it can be swiveled vertically and horizontally.
  • the knife roller lies with its axis at an angle to the axis of the tree trunk and is driven in rotation, while the tree trunk is also rotated about its axis. In this way, the bark is peeled off the tree trunk.
  • a cutter designed in accordance with the invention is now also rotatably arranged on at least one end of the cutter block, the cutter can be inserted into a position parallel to the axis of the tree trunk for processing the tree trunk, for example for removing bumps, for processing, by simply pivoting the cutter barrel Branches but also for Reduce the tree trunk to a log with a constant diameter and a smooth outer surface. As it has been shown, a log with a smooth outer surface can be cut into boards with a significantly higher feed rate of the saw. If a milling cutter according to the invention is arranged on both end faces of the knife roller, work can be carried out in both directions if necessary.
  • the milling cutter designed according to the invention is the possibility of being able to use it for machining. If the milling cutter is designed with a sufficiently large diameter, for example an entire tree trunk can be processed into chips in one operation, or else into another finished product, e.g. to an edge profile. With the help of the above sections of the peeling knife, the cutter according to the invention can also be used to produce grooves in any shape in wooden profiles that correspond to the cutter width.
  • FIG. 1 shows a side view of the milling cutter according to the invention
  • FIG. 2 shows an axial central section
  • FIG. 3 shows a milling cutter knife
  • FIG. 4 shows a cross section through the milling cutter along the line IV-IV in FIG. 3
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a milling cutter which is currently processing a tree trunk
  • FIG. 6 shows the use of the milling cutter in an arrangement for debarking tree trunks.
  • the milling cutter is designated by 1 in all exemplary embodiments. It consists of a base body 2 with a hub 3 which is fastened on a drive shaft 4, as can be seen in particular from FIG. 2. Milling knives 5 are distributed over the circumference of the base body 2, which are welded to the base body 2 in the exemplary embodiment, but can also be screwed on or fastened in some other way.
  • Fig. 1 shows that the milling knives 5 are arranged obliquely on the base body 2 deviating from the axial direction. The angle of inclination against the axial direction of the base body 2 is at least 10 °.
  • each milling knife 5 projects axially at one end of the base body 2.
  • the respective projecting section of each milling knife 5 is designated by 6.
  • the milling knives 5 are not only provided with circumferential cutting edges 7, but in addition to these on their inner sides facing the hub 3 with inner cutting edges 8 and on their end faces with end cutting edges 9.
  • the three cutting edges go over rounded or beveled arches 10 into each other.
  • the peripheral cutting edges 7 and the inner cutting edges 8 are curved slightly convex radially outwards. From Fig. 2 it can also be seen that the milling knives 5 are bent slightly inwards in their protruding sections 6 against the axis of the base body 2, which also results in a convex curve.
  • the milling cutters 5 are recognizable in their protruding sections 6 by one from FIG. 4 Hollow section 11 spoon-shaped. 4 also shows the cutting angle ⁇ of the peripheral cutting edge 7, which in the exemplary embodiment is approximately 15 °, but can also be selected differently in accordance with the respective requirements.
  • the cross-sectional shape of the cutting knives can also be seen in FIG. 4.
  • the inner cutting edges 8 are arranged to lead the peripheral cutting edges 7 in the direction of the peripheral movement of the milling cutter, for example by a peripheral angle of up to 10 °.
  • the milling cutter 1 is arranged above a tree trunk 12 which is currently being processed, e.g. is reduced in diameter.
  • the milling cutter 1 is mounted at the end of the drive shaft 4, is driven by it in the direction of the arrow denoted by 13 and at the same time advanced relative to the tree trunk 12 in the direction of the arrow 14.
  • the tree trunk 12 which is clamped in a device (not shown), is rotated in the direction of arrow 15 about its axis, so that there is a resulting feed movement in the direction of arrow 16 relative to milling cutter 1.
  • the milling cutter 1 is aligned with its axis of rotation parallel to the axis of the tree trunk 12.
  • the milling cutter 1 mills with the circumferential cutting edges 7 of the milling knives 5 along the circumferential cutting line 17 in the outgoing cut a strip of material from the surface of the tree trunk 12. Due to the axial feed in the direction The arrow 14 also engage the front cutting edges 9 in the tree trunk 12 and produce an annular groove in the shape of a circle around a material core 18 which remains in the center and has a wedge-shaped cross section in the direction of the feed movement indicated by the arrow 16. This material core 18 is removed on the rear side of the milling cutter 1 by the inner cutting edges 8 of the milling knives 5 in the incoming cut of the milling cutter 1. This section line is designated 19. This results in a radial cutting surface 20 behind the milling cutter, which extends helically around the circumference of the tree trunk 12 and whose height corresponds to the cutting depth of the milling cutter 1.
  • the reduced log area 21 is a smooth cylindrical surface without grooves or grooves between the successive strips, which are continuously processed during the advancing movement of the milling cutter 1. It can be seen from Fig. 5 that the axial feed of the milling cutter 1 per revolution of the tree trunk 12 is greater than the length of the circumferential cutting edges 7 of the milling cutter 5 in engagement. It therefore becomes a relatively wide strip of the same with each revolution of the tree trunk 12 worked off.
  • FIG. 6 shows the use of the milling cutter 1 according to the invention in an arrangement for debarking tree trunks.
  • a knife roller 22 with peeling knives 23, which run helically over the knife roller 22, is arranged obliquely above the tree trunk 12.
  • the knife roller 22 is rotatably mounted in a U-shaped bracket 24 and rotates in a manner not shown driven.
  • the U-shaped bracket 24 is carried by a pivot lever 25, of which only the end is shown and which can be pivoted horizontally in the direction of the arrow 26 and is also arranged to be movable in the vertical direction.
  • the knife roller 22 can thereby be pivoted in the horizontal direction, so that the angular position of its axis of rotation can be aligned relative to the axis of the tree trunk 12. Due to the vertical mobility of the pivot lever 25, the knife roller 22 can be placed on the tree trunk 12, adjusted against it and lifted off the tree trunk.
  • a milling cutter 1 with milling knives 5 is arranged on both end faces of the knife roller 22, which protrude outward beyond the base body 2, as has been described in detail.
  • the two milling cutters 1 are rotatably mounted with the same axis as the knife roller 22. They sit on the same shaft and are also driven by it.
  • the knife roller 22 serves to debark the tree trunk 12, wherein it lies obliquely on it, as shown in FIG. 6.
  • the peeling knives 23 move over the surface of the tree trunk 12, which is also rotated about its axis, and thereby remove the bark. If branches or other elevations are present on the circumference of the tree trunk 12, the knife roller 22 is pivoted via the pivoting lever 25 into a position parallel to the axis of the tree trunk 12 and lowered against the tree trunk 12, as a result of which the milling cutter 1 lying at the front in the feed direction has the surface of the tree trunk is engaged.
  • the milling knife 5 then remove the unevenness in the context of Fig. 5 described manner. It is also possible with this arrangement to reduce the size of the tree trunk 12.
  • the combined device shown in FIG. 6 thus has the advantage that tree trunks can optionally be debarked, their diameter reduced or unevenness removed without the work process having to be interrupted to any significant degree. It is only necessary to pivot the work tool. Due to the arrangement of a milling cutter 1 on both end faces of the knife roller 22, the device can work in both feed directions.

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Abstract

Ein Fräser (1) für die Holzbearbeitung besteht aus einem Grundkörper (2), der über eine Nabe (3) auf einer Antriebswelle (4) befestigbar ist. An seinem Umfang trägt der Grundkörper (2) schräg angeordnete Fräsmesser (5) mit Schneiden (7,8,9). Die Fräsmesser (5) stehen wenigstens an einem Ende des Grundkörpers (2) axial über diesen vor, wobei die vorstehenden Abschnitte (6) zusätzlich zu den Umfangsschneiden (7) am Umfang des Fräsers (1) an ihren der Nabe (3) zugewendeten Innenseiten mit Innenschneiden (8) und an ihren Stirnseiten mit Stirnschneiden (9) versehen sind. Dieser Fräser (1) kann vorteilhaft bei einer Anordnung zum Entrinden von Baumstämmen (12) verwendet werden, die eine rotierende Messerwalze (22) mit Schälmessern (23) aufweist. Dabei ist wenigstens an einer Stirnseite der Messerwalze (22) ein Fräser (1) mitdrehbar angeordnet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Fräser für die Holzbearbeitung, mit einem Grundkörper, der mit einer Nabe auf einer Antriebswelle befestigbar ist und an seinem Umfang Fräsmesser mit Schneiden trägt, sowie auf die Verwendung des Fräsers bei einer Anordnung zum Entrinden von Baumstämmen.
  • Solche Fräser werden für die Bearbeitung von unter­schiedlichen Holzprofilen und Holzarten verwendet. In der Forstwirtschaft und in Sägewerken können Unebenheiten und Erhöhungen an Baumstämmen, z.B. Astansätze, abgefräst werden. Die Baumstämme können aber auch reduziert, also auf einen kleineren Durchmesser gebracht und zu Rundprofilen verarbei­tet werden. Darüber hinaus ist die Bearbeitung von Kantpro­filen möglich, die Herstellung von Nuten und Rillen, sowie schließlich auch das Zerspanen von Holz.
  • Es sind Walzenfräser mit am Umfang angeordneten Fräs­messern und Stirnfräser, bei denen die Fräsmesser mit im wesentlichen radial verlaufenden Schneiden an der Stirnseite des Fräsers angeordnet sind, ebenso bekannt wie die Kombina­tion der beiden Fräserarten in einem einzigen Werkzeug. Die bisher bekannten Ausführungen haben erhebliche Nachteile. Wenn beispielsweise ein Baumstamm mit einem Walzenfräser reduziert wird, kann nur ein der Breite des Reduzierfräsers entsprechendes schmales Band des Baumstammes in einem Arbeitsgang bearbeitet werden. Anschließend muß der Fräser abgehoben und um seine Breite nachgesetzt werden. Wird dage­gen ein kombinierter Walzenstirnfräser verwendet, der auch an seiner Stirnseite Fräsmesser trägt, ist ein Vorschub auch in axialer Richtung möglich. Die Schnittiefe muß aber erheblich kleiner als der Radius des Walzenfräsers sein, weil im Be­reich der Fräserachse keine oder keine ausreichende Umfangs­geschwindigkeit vorhanden ist, um ein einwandfreies Arbeiten der Schneiden zu ermöglichen. Die Holzbearbeitung mit diesen herkömmlichen Fräsern ist daher umständlich und zeitraubend. Auch sind verhältnismäßig große Antriebskräfte notwendig.
  • Grundsätzlich ist es möglich, ein Rundprofil, z.B. einen Baumstamm, schraubenlinienförmig dadurch abzufräsen, daß der Fräser in Abhängigkeit von der Steigung des Vor­schubes schräggestellt wird. Dabei entsteht aber keine ebene Außenfläche, sondern eine mit Rillen versehene Außenkontur des Stammes. Um dies zu vermeiden, müßten die Fräsmesser trotz der Schrägstellung des Fräsers parallel zur Stammachse ausgerichtet werden. So angeordnete Schneiden erzeugen jedoch einen sogenannten "schlagenden" Schnitt, der starke Vibrati­onen und großen Lärm verursacht. Es ist jedenfalls nicht möglich, mit den bisher bekannten Fräsern Baumstämme mit vertretbarem Aufwand einwandfrei zu bearbeiten. Bei der Bearbeitung anderer Profilhölzer ergeben sich die gleichen oder noch größere Schwierigkeiten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Fräser der eingangs angeführten Bauart anzuge­ben, der die Bearbeitung von Baumstämmen und anderen Rundhölzern in einem Zug ermöglicht, ohne daß eine mit Rillen oder Nuten versehene Außenkontur entsteht. Darüber hinaus zielt die Erfindung auf eine Erhöhung der Schnittgeschwin­digkeit, eine Vergrößerung der Schnittiefe, eine Verringerung der erforderlichen Antriebskraft und auch auf eine Herabset­zung der Lärmentwicklung ab.
  • Mit der Erfindung wird diese Aufgabe in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß die Fräsmesser wenigstens an einem Ende des Grundkörpers axial über diesen vorstehen und die vorstehenden Abschnitte zusätzlich zu den Schneiden am Umfang des Fräsers sowohl an ihren Stirnseiten als auch an ihren der Nabe zugewendeten Innenseiten mit weiteren Schneiden versehen sind. Durch diese recht einfache Abänderung der bekannten Fräser werden in überraschender Weise die bisher vorhandenen Nachteile weitgehend beseitigt. Bei jedem beliebigen Stamm­durchmesser wird trotz achsparalleler Stellung des Fräsers ein zylindrischer Stamm erzielt, wobei die Frästiefe die Hälfte des Fräserdurchmessers erheblich überschreiten kann, und bei einem axialen Vorschub, der je Stammumdrehung größer als die Schneidenlänge sein kann. Dies sichert eine große Leistung des erfindungsgemäßen Fräsers bei verhältnismäßig geringer Drehzahl. Außer zur Bearbeitung von Baumstämmen und anderen Rundprofilen kann der erfindungsgemäße Fräser auch für andere Bearbeitungsarten verwendet werden, z.B. zum Herstellen von Nuten, Fräsen von Kanten, Herstellen von ebenen Flächen und schließlich auch zum Zerspanen ganzer Baumstämme in einem fortlaufenden Arbeitsgang.
  • Die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Fräsers beruhen im wesentlichen darauf, daß die Fräsmesser an der Stirnseite des Fräsers mit den in radialer Richtung verhältnismäßig kurzen stirnseitigen Schneiden zunächst nur dem Vorschub entsprechende schmale bogenförmige Streifen nacheinander aus dem bearbeiteten Holz ausschneiden und hinter sich, in Richtung auf die Fräserachse zu, einen Mate­rialkern stehen lassen. Da die Fräsmesser über das Ende des Grundkörpers des Fräsers vorstehen, verbleibt innerhalb des vorspringenden Bereiches der Fräsmesser Raum für diesen stehengebliebenen Kern. Dieser wird sodann auf der in Vor­schubrichtung hinten liegenden Seite des Fräsers durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Schneiden an den Innenseiten der Fräsmesser abgearbeitet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Fräsers sind die Fräsmesser in den vorstehenden Abschnitten löffelartig mit einem Hohlschliff ausgebildet, der auf der radialen Außenseite von einer Umfangsschneide, auf der radi­alen Innenseite von einer Innenschneide und an der axial vorne liegenden Seite von einer Stirnschneide begrenzt ist. Dabei können die drei Schneiden über abgerundete Bögen in­einander übergehen. Mit dieser hohlen Ausbildung der Fräs­messer ergeben sich nicht nur gute Schnittleistungen, sondern es werden auch die abgehobenen Späne rasch und unbehindert aus dem Schnittbereich abtransportiert.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Fräsmesser, insbesondere im Bereich ihrer Umfangsschneide und/oder ihrer Innenschneide, gegen die Achsrichtung des Fräsers radial nach außen leicht konvex gewölbt sein. Auch mit dieser Maßnahme werden die Schnitteigenschaften verbes­sert und ein nachteiliger "schlagender" Schnitt vermieden, der mit Lärm verbunden ist und eine große Antriebskraft erfordert. Außerdem wird durch diese Ausbildung die Verstel­lung der Richtung des Fräsers, also die horizontale Verschwenkung der Fräserachse, während der Bearbeitung er­leichtert. Die Fräsmesser können dabei zweckmäßig in ihren vorstehenden Abschnitten radial gegen die Achse des Grund­körpers leicht einwärts gebogen sein.
  • Um auch dann einen ziehenden Schnitt zu erreichen, wenn der Fräser mit seiner Achse parallel zur Achse des Baumstammes ausgerichtet ist, können die Fräsmesser auf dem Grundkörper schräg zu dessen Umfangsrichtung angeordnet sein, wobei der gegen die Achsrichtung des Grundkörpers gemessene Neigungswinkel mindestens 10° beträgt. Auch wenn die Achsen des Fräsers und des bearbeiteten Baumstammes parallel zuein­ander verlaufen, wird eine glatte Außenkontur des Baumstammes erzielt.
  • Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Fräser so auszubilden, daß die Fräsmesser mit einem Abschnitt zwischen 20 und 50% ihrer Länge über den Grundkörper vorstehen. Die jeweils günstige Länge der vorstehenden Abschnitte hängt vom Gesamtdurchmesser des Fräsers, von der Länge der Fräsmesser, von der vorgesehenen Steigung des Vorschubs und auch von den weiteren Betriebsbedingungen ab, etwa von der Beschaffenheit des bearbeiteten Holzes, von der Schnittgeschwindigkeit usw.
  • Der radiale Abstand zwischen den Umfangsschneiden und den Innenschneiden der Fräsmesser liegt beim erfindungs­gemäßen Fräser vorteilhaft zwischen 5 und 20 % des Durchmes­sers des Grundkörpers. Eine weitere Optimierung des Schnitt­verhaltens wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Innenschneiden in Richtung der Umfangsbewegung des Fräsers den Umfangsschneiden voreilend angeordnet sind, z.B. um einen Umfangswinkel von bis zu 10°.
  • Der erfindungsgemäße Fräser wird mit besonderem Vor­teil bei einer Anordnung zum Entrinden von Baumstämmen ver­wendet, die eine rotierende Messerwalze mit Schälmessern aufweist, wobei wenigstens an einer Stirnseite der Messer­walze ein Fräser mitdrehbar angeordnet ist.
  • Eine solche Anordnung zum Entrinden von Baumstämmen ist z.B. aus der EU-B1-0 141 831 bekannt. Das rotierende Entrindungswerkzeug besteht dort aus einer mit Schälmessern versehenen Messerwalze, die auf einem Schwenkarm vertikal und horizontal verschwenkbar angeordnet ist. Die Messerwalze liegt mit ihrer Achse schräg zur Achse des Baumstammes auf diesem auf und wird rotierend angetrieben, während auch der Baumstamm um seine Achse gedreht wird. Auf diese Weise wird die Rinde vom Baumstamm abgeschält. Wenn nun an wenigstens einem Ende der Messerwalze ein gemäß der Erfindung ausgebil­deter Fräser mitdrehbar angeordnet ist, kann durch einfaches Verschwenken der Messerwalze in eine zur Achse des Baum­stammes parallele Lage der Fräser zur Bearbeitung des Baum­stammes eingesetzt werden, z.B. zum Entfernen von Uneben­heiten, zum Abarbeiten von Astansätzen aber auch zum Reduzieren des Baumstammes auf ein Rundholz mit gleichblei­bendem Durchmesser und glatter Außenfläche. Wie es sich gezeigt hat, kann ein Stamm mit glatter Außenfläche mit erheblich größerer Vorschubgeschwindigkeit der Säge zu Bret­tern geschnitten werden. Wenn an beiden Stirnseiten der Messerwalze je ein erfindungsgemäßer Fräser angeordnet ist, kann bei Bedarf nach beiden Richtungen gearbeitet werden.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Fräsers ist die Möglichkeit, ihn zum Zerspanen verwenden zu können. Bei Ausbildung des Fräsers mit ausreichend großem Durchmesser kann beispielsweise ein ganzer Baumstamm in einem Arbeitsgang zu Spänen verarbeitet werden, oder aber auch zu einem anderen Fertigprodukt, z.B. zu einem Kantprofil. Mit Hilfe der vorstehenden Abschnitte der Schälmesser können mit dem erfindungsgemäßen Fräser auch der Fräserbreite entspre­chende Nuten in beliebiger Form in Holzprofilen hergestellt werden.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung erge­ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs­beispielen an Hand der Zeichnungen. In diesen zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fräsers, Fig. 2 dazu einen axialen Mittelschnitt, Fig. 3 eine Ansicht auf ein Fräsmesser, Fig. 4 einen Querschnitt durch das Fräsmesser nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf einen Fräsers, der gerade einen Baumstamm bearbeitet, und Fig. 6 die Verwendung des Fräsers bei einer Anordnung zum Entrinden von Baumstämmen.
  • Der Fräser ist in allen Ausführungsbeispielen mit 1 bezeichnet. Er besteht aus einem Grundkörper 2 mit einer Nabe 3, die auf einer Antriebswelle 4 befestigt ist, wie insbe­sondere aus Fig. 2 hervorgeht. Über den Umfang des Grundkör­pers 2 sind Fräsmesser 5 verteilt, die im Ausführungsbeispiel am Grundkörper 2 angeschweißt sind, aber auch angeschraubt oder auf andere Weise befestigt sein können. Fig. 1 läßt erkennen, daß die Fräsmesser 5 auf dem Grundkörper 2 von der Achsrichtung abweichend schräg angeordnet sind. Der Nei­gungswinkel gegen die Achsrichtung des Grundkörpers 2 beträgt mindestens 10°.
  • Aus den Fig. 1, 2 und 3 ist zu entnehmen, daß die Fräsmesser 5 an einem Ende des Grundkörpers 2 axial über diesen vorstehen. Der jeweils vorstehende Abschnitt jedes Fräsmessers 5 ist mit 6 bezeichnet. In diesen Abschnitten 6 sind die Fräsmesser 5 nicht nur mit Umfangsschneiden 7 ver­sehen, sondern zusätzlich zu diesen an ihren der Nabe 3 zugewendeten Innenseiten mit Innenschneiden 8 und an ihren Stirnseiten mit Stirnschneiden 9. An ihren Schnittstellen gehen die drei Schneiden über abgerundete oder abgeschrägte Bögen 10 ineinander über. Die Umfangsschneiden 7 und die Innenschneiden 8 sind radial nach außen leicht konvex ge­wölbt. Aus Fig. 2 ist außerdem zu erkennen, daß die Fräs­messer 5 in ihren vorstehenden Abschnitten 6 gegen die Achse des Grundkörpers 2 leicht einwärts gebogen sind, wodurch sich gleichfalls ein konvex gewölbter Verlauf ergibt.
  • Weiterhin sind die Fräsmesser 5 in ihren vorstehenden Abschnitten 6 durch einen aus Fig. 4 erkenntlichen Hohlschliff 11 löffelförmig ausgebildet. In Fig. 4 ist auch der Schnittwinkel α der Umfangsschneide 7 eingezeichnet, der im Ausführungsbeispiel etwa 15° beträgt, aber auch den je­weiligen Anforderungen entsprechend anders gewählt werden kann. Auch die Querschnittsform der Schneidmesser ist aus Fig. 4 zu entnehmen. Die Innenschneiden 8 sind in Richtung der Umfangsbewegung des Fräsers den Umfangsschneiden 7 ge­genüber voreilend angeordnet, etwa um einen Umfangswinkel bis zu 10°.
  • Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Fräsers wird nachfolgend an Hand der Fig. 5 erläutert:
  • In der schematischen Darstellung nach Fig. 5 ist der Fräser 1 über einem Baumstamm 12 angeordnet, der gerade bearbeitet, z.B. in seinem Durchmesser reduziert wird. Der Fräser 1 ist am Ende der Antriebswelle 4 montiert, wird durch diese in Richtung des mit 13 bezeichneten Pfeiles angetrieben und zugleich relativ zum Baumstamm 12 in Richtung des Pfeiles 14 vorgeschoben. Gleichzeitig wird der Baumstamm 12, der in eine nicht dargestellte Vorrichtung eingespannt ist, in Richtung des Pfeiles 15 um seine Achse gedreht, so daß sich relativ zum Fräser 1 eine resultierende Vorschubbewegung in Richtung des Pfeiles 16 ergibt. Der Fräser 1 ist mit seiner Rotationsachse parallel zur Achse des Baumstammes 12 ausge­richtet.
  • Der Fräser 1 fräst mit den Umfangsschneiden 7 der Fräsmesser 5 entlang der Umfangsschnittlinie 17 im auslau­fenden Schnitt einen Materialstreifen aus der Oberfläche des Baumstammes 12. Auf Grund des axialen Vorschubes in Richtung des Pfeiles 14 greifen auch die Stirnschneiden 9 in den Baumstamm 12 ein und erzeugen in diesem eine kreisbogenför­mige Ringnut um einen Materialkern 18 herum, der im Zentrum stehenbleibt und in seinem Querschnitt in Richtung der durch den Pfeil 16 bezeichneten Vorschubbewegung keilförmig zuläuft. Dieser Materialkern 18 wird an der Hinterseite des Fräsers 1 von den Innenschneiden 8 der Fräsmesser 5 im einlaufenden Schnitt des Fräsers 1 abgetragen. Diese Schnittlinie ist mit 19 bezeichnet. Hinter dem Fräser ergibt sich dadurch eine radiale Schnittfläche 20, die schraubenlinienförmig um den Umfang des Baumstammes 12 herum verläuft und deren Höhe der Schnittiefe des Fräsers 1 entspricht.
  • Die reduzierte Baumstammfläche 21 ist eine glatte Zylinderfläche ohne Rillen oder Nuten zwischen den aufeinan­derfolgenden Streifen, die bei der Vorschubbewegung des Fräsers 1 fortlaufend bearbeitet werden. Es ist aus Fig. 5 zu erkennen, daß der axiale Vorschub des Fräsers 1 je Umdrehung des Baumstammes 12 größer ist als die Länge der im Eingriff stehenden Umfangsschneiden 7 der Fräsmesser 5. Es wird also bei jeder Umdrehung des Baumstammes 12 ein verhältnismäßig breiter Streifen desselben abgearbeitet.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 zeigt die Verwen­dung des erfindungsgemäßen Fräsers 1 bei einer Anordnung zum Entrinden von Baumstämmen. Schräg über dem Baumstamm 12 ist eine Messerwalze 22 mit Schälmessern 23, die schrauben­linienförmig über die Messerwalze 22 verlaufen, angeordnet. Die Messerwalze 22 ist in einem U-förmigen Bügel 24 drehbar gelagert und wird auf nicht dargestellte Weise rotierend angetrieben. Der U-förmige Bügel 24 wird von einem Schwenk­hebel 25 getragen, von dem lediglich das Ende dargestellt ist und der in Richtung des Pfeiles 26 horizontal verschwenkbar, außerdem auch in vertikaler Richtung beweglich angeordnet ist. Die Messerwalze 22 kann dadurch in horizontaler Richtung verschwenkt werden, so daß die Winkellage ihrer Drehachse relativ zur Achse des Baumstammes 12 ausgerichtet werden kann. Durch die vertikale Beweglichkeit des Schwenkhebels 25 kann die Messerwalze 22 auf den Baumstamm 12 aufgesetzt, gegen diesen verstellt und vom Baumstamm abgehoben werden.
  • An beiden Stirnseiten der Messerwalze 22 ist je ein Fräser 1 mit Fräsmessern 5 angeordnet, die nach außen über den Grundkörper 2 vorstehen, wie ausführlich beschrieben wurde. Die beiden Fräser 1 sind achsgleich mit der Messer­walze 22 drehbar gelagert. Sie sitzen zweckmäßig auf dersel­ben Welle und werden auch über diese angetrieben.
  • Die Messerwalze 22 dient zum Entrinden des Baumstammes 12, wobei sie schräg auf diesem liegt, wie in Fig. 6 darge­stellt ist. Die Schälmesser 23 bewegen sich dabei über die Oberfläche des Baumstammes 12, der gleichfalls um seine Achse gedreht wird, und entfernen dabei die Rinde. Wenn Astansätze oder andere Erhebungen auf dem Umfang des Baumstammes 12 vorhanden sind, wird die Messerwalze 22 über den Schwenkhebel 25 in eine zur Achse des Baumstammes 12 parallele Lage verschwenkt und gegen den Baumstamm 12 abgesenkt, wodurch der in Vorschubrichtung vorne liegende Fräser 1 mit der Oberflä­che des Baumstammes in Eingriff gebracht wird. Die Fräsmesser 5 entfernen dann die Unebenheit in der im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Weise. Ebenso ist es mit dieser Anord­nung möglich, den Baumstamm 12 in seinem Umfang zu reduzie­ren.
  • Die in Fig. 6 gezeigte kombinierte Vorrichtung hat somit den Vorteil, daß wahlweise Baumstämme entrindet, in ihrem Durchmesser reduziert oder Unebenheiten entfernt werden können, ohne daß der Arbeitsgang nennenswert unterbrochen werden muß. Es ist lediglich eine Verschwenkung des Arbeits­werkzeuges erforderlich. Durch die Anordnung je eines Fräsers 1 an beiden Stirnseiten der Messerwalze 22 kann die Vorrich­tung in beiden Vorschubrichtungen arbeiten.
  • Die Bearbeitung von anderen Holzprofilen als der in den Ausführungsbeispielen beschriebene Baumstamm erfolgt mit dem erfindungsgemäßen Fräser prinzipiell in gleicher Weise. Wesentlich dabei ist, daß die Fräsmesser 5 in Vorschubrich­tung über den Grundkörper 2 des Fräsers 1 vorstehen, so daß auch Innenmesser 8 eingesetzt werden können, die erst eine fortlaufende Bearbeitung mit einem in Achsrichtung des Frä­sers 1 verlaufenden Vorschub ermöglichen, ohne daß an der Stirnseite des Fräsers 1 in dessen Zentrum zu langsam umlau­fende Schneiden an dem bearbeiteten Material anstehen.

Claims (10)

1. Fräser für die Holzbearbeitung, mit einem Grundkörper, der mit einer Nabe auf einer Antriebswelle befestigbar ist und an seinem Umfang Fräsmesser mit Schneiden trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsmesser (5) wenigstens an einem Ende des Grundkörpers (2) axial über diesen vorstehen und die vorstehenden Abschnitte (6) zusätzlich zu den Schneiden (7) am Umfang des Fräsers (1) sowohl an ihren Stirnseiten als auch an ihren der Nabe (3) zugewendeten Innenseiten mit weiteren Schneiden (9;8) versehen sind.
2. Fräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsmesser (5) in den vorstehenden Abschnitten (6) löffelartig mit einem Hohlschliff (11) ausgebildet sind, der auf der radialen Außenseite von einer Umfangsschneide (7), auf der radialen Innenseite von einer Innenschneide (8) und an der axial vorne liegenden Seite von einer Stirnschneide (9) begrenzt ist.
3. Fräser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­net, daß die drei Schneiden (7,8,9) über abgerundete Bögen (10) ineinander übergehen.
4. Fräser nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsmesser (5), insbesondere im Bereich ihrer Umfangsschneide (7) und/oder ihrer Innenschneide (8), gegen die Achsrichtung des Fräsers (1) radial nach außen leicht konvex gewölbt sind.
5. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fräsmesser (5) in ihren vorstehenden Abschnitten (6) radial gegen die Achse des Grundkörpers (2) leicht einwärts gebogen sind.
6. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fräsmesser (5) auf dem Grundkörper (2) schräg zu dessen Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei der gegen die Achsrichtung des Grundkörpers (2) gemessene Neigungswinkel mindestens 10° beträgt.
7. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Fräsmesser (5) mit einem Abschnitt (6) von 20 bis 50 % ihrer Länge über den Grundkörper (2) vorstehen.
8. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß der radiale Abstand zwischen den Umfangs­schneiden (7) und den Innenschneiden [8) der Fräsmesser (5) zwischen 5 und 20 % des Durchmessers des Grundkörpers (2) beträgt.
9. Fräser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Innenschneiden (8) in Richtung der Um­fangsbewegung des Fräsers (1) den Umfangsschneiden (7) voreilend angeordnet sind, z.B. um einen Umfangswinkel von bis zu 10°.
10. Verwendung des Fräsers nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bei einer Anordnung zum Entrinden von Baumstämmen, die eine rotierende Messerwalze (22) mit Schälmessern (23) aufweist, wobei wenigstens an einer Stirnseite der Mes­serwalze (22) ein Fräser (1) mitdrehbar angeordnet ist.
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