EP0879680A2 - Messerbefestigung für die Schneidmesser eines Schneidrotors - Google Patents

Messerbefestigung für die Schneidmesser eines Schneidrotors Download PDF

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EP0879680A2
EP0879680A2 EP98810352A EP98810352A EP0879680A2 EP 0879680 A2 EP0879680 A2 EP 0879680A2 EP 98810352 A EP98810352 A EP 98810352A EP 98810352 A EP98810352 A EP 98810352A EP 0879680 A2 EP0879680 A2 EP 0879680A2
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EP
European Patent Office
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area
sheet
groove
wear
rotor body
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98810352A
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English (en)
French (fr)
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EP0879680A3 (de
Inventor
Heinrich Prof. Dr. Ing. Feichtinger
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication of EP0879680A2 publication Critical patent/EP0879680A2/de
Publication of EP0879680A3 publication Critical patent/EP0879680A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B27L11/00—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor
    • B27L11/005—Tools therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member

Definitions

  • the present invention relates to cutting rotors according to Preamble of claim 1.
  • Such cutting rotors are e.g. B. for the granulation of extruded plastic strands used.
  • the lead Knives distributed over the circumference of the rotor with little Slip a rotational movement against z. B. one fixed knife.
  • the cutting knives are preferably made from one highly wear-resistant material, e.g. a hard metal chosen.
  • the rotor body is not the real thing Cutting event involved, however, its subject to between the outer surfaces of the effect of partially highly accelerated particles from the Cutting process. Since the plastic strands partly with Fibers made of glass and other materials can be reinforced this leads to a strong abrasive wear of parts of the rotor surface. This can attack this be met that for the rotor body a corresponding wear-resistant material is selected or that at least its exposed surfaces with a Protective layer.
  • a known form of manufacture of such rotors is one joined composite, in which the cutting knife with the Rotor body to be soldered to a fixed unit.
  • the knives wear out with increasing service life. she can be reground several times, but the Time when the entire rotor has to be replaced. In addition to this even aging, there is also Disturbance events in which one or more knives are already short duration of use are damaged so that the entire Rotor must be replaced.
  • the knives are pressed with at least one partial surface against at least one surface of the more or less complex shaped groove.
  • the pressing force is usually generated by a screw or an eccentric
  • the force is usually transferred to the knife via a wedge or a conical or cylindrical surface.
  • the functions of force generation and transmission are combined in one element, for example in the form of a screw with a cone head.
  • a cutting tool for strand pelletizing of plastics in which the cross section of the cutting knives has a dovetail profile in the lower fastening area.
  • This profile must be inserted laterally into the groove, because the larger width at the bottom of the groove tapers towards the top of the seat surfaces that converge conically on both sides, against which the corresponding surfaces of the knife are pressed using a conical screw.
  • the cone of this screw presses on a sharp-angled groove of the dovetail profile, which is arranged on the underside of the knife in the middle between the surfaces to be pressed.
  • this groove Apart from the complex shape of the groove, which does not allow the knives to be inserted directly vertically, this groove, with its sharp protruding angle, represents a mechanical weakening of the knife body.
  • CH-A5-678027 describes a cutting rotor in which both the geometry of the knife and the groove are made much simpler.
  • the knife with its plane-parallel side surfaces can be inserted vertically into a narrow groove.
  • One of the two side surfaces has an indentation at both ends in the form of a cylindrical or conical clamping surface, against which a conical screw arranged on the side and slightly offset to the knife recess exerts pressure.
  • No. 4,360,168 describes an arrangement in which two adjacent knives are pressed against the side surfaces of a groove on both sides of the wedge body by a conical wedge body, which is tightened against the rotor body with a countersunk screw, and are thus held together in position will.
  • this design has the advantage that adjacent pairs of knives can be removed and replaced without having to dismantle the rotor, because no lateral manipulations, such as inserting the knives or actuating the cone screws, are necessary.
  • the disadvantage of this construction is that the screw heads are directed against the outer circumferential surface of the rotor that is subject to wear.
  • An object of the present invention is a rotor specify the clamping device against abrasive Wear is protected. There is another task in specifying a rotor in which the knives safely in Rotor are jammed.
  • the rotor according to the invention solves at least one of the above two tasks.
  • a first area of a sheet is between one the side surfaces of the knife and the groove or the Inserted clamping body and the over the rotor body the groove protruding area of the sheet angled, so that he is the one between two neighboring knives located surface of the rotor body and / or the Clamping device against abrasive wear due to the Cutting material protects.
  • the sheet is preferably made of a wear-resistant material or has a surface made of such a material.
  • the first area of the Sheet metal between one of the side surfaces of the knife and the groove or the clamping body is inserted, corrugated so that it acts as a force-carrying elastic component the clamping works.
  • FIG. 1 a shows the cross section through a rotor body 2, which is basically shaped in the sense of CH-A5-678027 , because the cone 4 of a screw 3 is pressed into a bulge 104 of the knife 1.
  • the surface of the knife 1 does not press directly against the side surface 2013 of the groove 201, but rather on the area 502 of a plate 5 which has been inserted between the knife and the side wall of the groove. With its elastic tension, this area 502 serves as a resilient safety element for maintaining the pressing tension.
  • This securing function is further enhanced if the sheet has a corrugation in this area in accordance with the main claim and FIG. 4c, which is pressed into the plane during pressing and thus keeps the pressing permanently under tension.
  • the sheet metal 5 also contains an angled area 501, which in this example runs largely parallel and directly adjoining the surface 202 of the rotor body 2 and thus covers it in a protective manner.
  • the mudguard 5 also contains a further area 503, which protects the metal sheet from being pulled out of the groove channel. This area can also be omitted, because the good adhesion of the corrugated sheet in particular in the area 502 ensures high static friction against the groove and knife.
  • Fig. 1b shows a longitudinal section through a typical Cone screw, as shown in Fig. 1a and in Fig. 2 for Application can come. It consists e.g. from the Screw head 3 with hexagon socket, the conical Press body 4 and the threaded part 301.
  • Fig. 2 shows a construction in which a pressure similar to EP-A-0 182'037 is generated.
  • a complex-shaped knife 11 is pressed by a screw 3 with its conical body 4 upwards against the groove surfaces 213 and 213 '.
  • the pressing surface 114 of the knife 11 was not constructed as a notched, roof-shaped recessed surface, but as a round indentation.
  • This change which is not essential for the present patent concept, brings the following advantages: on the one hand, the tension intensity, which is high at a sharp protruding angle in the edge area, is significantly reduced.
  • the original construction leads to an undefined four-point support, since the inscribed circular surface 4 of the screw 3 must simultaneously press onto the two base surfaces 211 of the groove 21 and the two protruding surfaces of the knife 11.
  • a defined three-point pressure occurs between the concave surface 114 of the knife 11 and the two bottom surfaces 211 of the groove 2.
  • FIG. 3a shows a first variant of the invention Construction, which is similar to US-4,360,168 with a Wedge 42 holds two adjacent knives 12 in position.
  • the knife 12 As a major improvement over this patent, however is also not relevant in the sense of the patent concept the knife 12, however, no longer with plane-parallel ones Side surfaces 123 and 124 equipped, but this Surfaces have an angle of attack against each other. Thereby is effectively prevented that the clamped knife from the Clamp bracket can slip.
  • the wedge 42 with the screw 31 against an internal thread 226 on the bottom of the in the rotor body 22nd located groove 221 drawn.
  • the clamping wedge 42 presses on the one hand with its surface 424 against the area 522 of the Fender 53, which in turn on the surface 124 of the left knife 12 presses and on the other hand with its surface 424 'against the surface 123 of the right knife 12.
  • the sheet 53 has in its area 531 facing the surface a bore 5311, which has a minimum diameter owns, so that e.g. an Allen key in alignment can be inserted into the head of the screw 31.
  • This Hole impairs the Protective effect of the area 531 of the sheet 53, however experience has shown that the cutting process does not all surface areas are abrasive in the same way be claimed.
  • FIG. 3b shows a variant of the previous construction, which according to claim 7 an improved protection for the head of the screw 31 offers.
  • An example was a square hole 5411 over three Sides punched out and the punched out area 5412 after angled at the top so that when installed it is a Protective cover towards the top right in the picture lying cutting edge of the knife 12 so that direct Impact of particles into hole 5412 is not possible and the head of the screw 31 is thus in the slipstream located.
  • such Protective cover 5412 also formed with a separate sheet which e.g. with the surface of area 541 of the Fender 54 would be welded.
  • FIG. 3c shows a further variant of the construction, which basically the design of Fig. 3a based on where a hole is made through the fender has been.
  • a cylindrical cover pin 6 through the through hole 5511 of the area 552 of the fender 55, which largely covers this.
  • the lower area of the Cover pin 6 has a hexagonal cross section and fits in the head of screw 31.
  • FIG. 3d is the cross section through a clamping wedge 42 with his Fender 56 shown.
  • a Cover pin 61 through hole 5611 of fender 56 as well through a hole in a cover plate 57 underneath inserted into the head of the screw 31.
  • 3e is the top view in the direction of arrow 9 of FIG. 3d.
  • the clamping pins 611 can be inserted through the Hole 5611 of area 561 of fender 56 through the corresponding side slots 5611 'are pushed until abut them on the cover plate 57.
  • 3f shows a particularly simple variant for Protection of the screw head.
  • the uppermost area of the cover pin 62 is again a hexagon 621 in this example Rotate this hexagon 621 with a suitable tool a torque can be exerted on the head of the screw 31 will.
  • the outwardly projecting areas 622 and 621 either from one wear-resistant material or a corresponding have a hardened surface. It goes without saying also possible the part 62 directly with the head of the screw 31 by welding, soldering or gluing. If the head of the screw 31 is larger than the diameter 5611 the hole is in the area 561 of the sheet, the cylindrical disc 623 is omitted. Of course you can however, a special screw can also be used which passes the screw 31 directly into the part 62, so that an addition is superfluous.
  • fenders are made from one highly wear-resistant material, e.g. a special tool steel, manufactured.
  • a highly wear-resistant material e.g. a special tool steel
  • an expensive material can also be used.
  • a sheet 58 in its outward facing area 582 with a Protective layer 7 was coated. It can e.g. a layer of ceramic, hard metal, or another Trade hard material, which e.g. by means of plasma or Flame spraying was applied. On the other hand, they remain closed clamping area 581 and area 583, which against Slip out the mudguard should protect this Example uncoated.
  • Fig. 4b shows a variant in which a sheet 58 in its outward area 582 was borated. At In this example, area 581 was not hardened, though this could easily be done as a result of the Eliminating places to be masked a more economical Manufacturing is possible.
  • Fig. 4c shows a variant, which in the sense of Main claim in addition to protection against abrasion second essential function of such a sheet 59 shows.
  • the outside was directed area coated with a ceramic layer 71.
  • the area 591 over which the pressing takes place has been equipped with wave structures 5911. Similar to these wave structures are used in a clamping ring Clamping process bent into the plane and adjust it securing elastic spring element, which a Loosening of the clamping screw prevented.

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Abstract

In Längsnuten (201) eines Rotorkörpers (2) werden Messer 1 mit ihrer Seitenfläche (103) gegen den Bereich (502) eines Blechs (5) mittels einer Schraube (3) mit Konus (4) gepresst, wobei der wahlweise gewellte Bereich (502) seinerseits gegen die Seitenwand (2013) einer Längsnut (201) des Rotorkörpers (2) gepresst wird und damit das Messer in dauerhafter elastischer Pressung hält. Ueber die abgewinkelten Bereiche (501) der Schutzbleche (5) werden die Oberflächen (202) des Rotorkörpers (2) gegen abrasive Angriffe, wie sie beispielsweise bei der Granulation von faserverstärkten Kunststoffen auftreten, geschützt. Ueber einen wahlweise vorhandenen abgewinkelten Bereich (503) wird das Schutzblech (5) gegen das Ausziehen aus der Klemmung gesichert. Die Bleche (5) bestehen bevorzugt aus einem verschleissfesten metallischen Werkstoff oder sind zumindestens in den exponierten Bereichen (501) z.B. mit einem bekannten Oberflächenbehandlungsverfahren, z.B. Borieren, behandelt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Schneidrotoren gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Schneidrotoren werden z. B. für die Granulation von extrudierten Kunststoffsträngen verwendet. Dabei führen die über den Umfang des Rotors verteilten Messer mit geringem Schlupf eine Drehbewegung gegenüber z. B. einem feststehenden Messer aus.
Die Schneidmesser werden dabei bevorzugt aus einem hochverschleissfesten Material, z.B. einem Hartmetall gewählt. Der Rotorkörper ist zwar nicht am eigentlichen Schneidereignis beteiligt, jedoch unterliegen seine zwischen den Messern zutage tretenden Mantelflächen der Wirkung von teilweise hochbeschleunigten Partikeln aus dem Schneidprozess. Da die Kunststoffstränge teilweise mit Fasern aus Glas und anderen Materialien verstärkt sind, kann es dadurch zu einem starken abrasiven Verschleiss von Teilen der Rotoroberfläche kommen. Diesem Angriff kann dadurch begegnet werden, dass für den Rotorkörper ein entsprechend verschleissfester Werkstoff gewählt wird oder dass zumindestens seine exponierten Oberflächen mit einer Schutzschicht versehen werden.
Eine bekannte Herstellungsform solcher Rotoren stellt einen gefügten Verbund dar, bei dem die Schneidmesser mit dem Rotorkörper zu einer festen Einheit verlötet werden. Mit zunehmender Lebensdauer nützen sich die Messer ab. Sie können mehrmals nachgeschliffen werden, jedoch kommt der Zeitpunkt, wo der gesamte Rotor ausgewechselt werden muss. Neben dieser gleichmässigen Alterung gibt es jedoch auch Störereignisse, bei denen ein oder mehrere Messer schon nach kurzer Einsatzdauer so beschädigt werden, dass der gesamte Rotor ausgewechselt werden muss.
Aus diesem Grunde wurden zahlreiche Rotoren entwickelt, bei denen die Messer als Verbrauchsteile in entsprechend geformte Längsnuten des Rotorkörpers eingesetzt werden und sodann mit einem Klemm-Mechanismus exakt und fest positioniert werden. Alle diese Konstruktionsformen haben die folgenden Merkmale gemeinsam:
Die Messer werden mit mindestens einer Teilfläche gegen mindestens eine Fläche der mehr oder weniger komplex geformten Nut gepresst.
Die Presskraft wird in der Regel durch eine Schraube oder einen Exzenter erzeugt
Die Kraft wird in der Regel über einen Keil oder eine konische oder zylindrische Fläche auf das Messer übertragen In einigen Fällen sind die Funktionen der Krafterzeugung und -übertragung in einem Element, z.B. in Form einer Schraube mit Konuskopf vereinigt.
Entsprechend EP-A1-0'182'037 wird ein Schneidwerkzeug zum Stranggranulieren von Kunststoffen beschrieben, bei dem der Querschnitt der Schneidmesser im unteren Befestigungsbereich ein Schwalbenschwanz-Profil besitzt. Dieses Profil muss seitlich in die Nut eingeführt werden, denn die am Nutengrund grössere Breite verjüngt sich gegen oben zu beidseitig konisch zusammenlaufenden Sitzflächen, gegen welche die entsprechenden Flächen des Messers mit Hilfe einer Konusschraube gedrückt werden. Der Konus dieser Schraube drückt dabei auf eine scharfwinklige Einkehlung des Schwalbenschwanz-Profils, welche an der Unterseite des Messers mittig zwischen den anzupressenden Flächen angeordnet ist. Abgesehen von der komplexen Form der Nut, welche kein direktes senkrechtes Einschieben der Messer gestattet, stellt diese Auskehlung mit ihrem scharfen einspringenden Winkel eine mechanische Schwächung des Messerkörpers dar.
CH-A5-678027 beschreibt einen Schneidrotor, bei dem sowohl die Geometrie des Messers wie auch der Nut wesentlich einfacher gestaltet ist. Das Messer mit seinen planparallelen Seitenflächen kann dabei senkrecht in eine enge Nut eingeschoben werden. Eine der beiden Seitenflächen besitzt an beiden Enden eine Einbuchtung in Form einer zylindrischen oder konischen Spannfläche, gegen welche eine seitlich angeordnete und zur Messeraussparung leicht versetzte Konusschraube Druck ausübt.
US-4'360'168 beschreibt eine Anordnung, bei der je zwei benachbarte Messer durch einen konischen Keilkörper, welcher mit einer versenkten Schraube gegen den Rotorkörper angezogen wird, zu beiden Seiten des Keilkörpers gegen die Seitenflächen einer Nut gepresst und damit gemeinsam in Position gehalten werden. Gegenüber den vorher beschriebenen Lösungen besitzt diese Konstruktion den Vorteil, dass benachbarte Messerpaare demontiert und gewechselt werden können, ohne dass der Rotor demontiert werden muss, weil dafür keine seitlichen Manipulationen, etwa zum Einschieben der Messer oder zur Betätigung der Konusschrauben nötig sind. Der Nachteil dieser Konstruktion liegt jedoch darin, dass die Schraubenköpfe gegen die verschleissbeanspruchte äussere Mantelfläche des Rotors gerichtet sind. Diesem Nachteil versucht diese Konstruktion dadurch zu begegnen, dass das Senkloch im konischen Keilkörper durch eine Gummi- oder Kunststoffkappe abgedeckt wird, was bei stark abrasiven Verhältnissen jedoch nur einen unvollkommenen Schutz darstellt. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die planparallelen Seitenflächen der Messer - im Gegensatz zu den vorherigen Konstruktionen - keine einspringende Fläche aufweisen, sodass die Messer gegen eine graduelle Verschiebung bei starker mechanischer Beanspruchung, bzw. einer dadurch verursachten Lockerung der Schraube nur ungenügend geschützt sind.
Allen diesen Konstruktionen ist also gemeinsam, dass die Fixierung eines Messers direkt im Kontakt der Flächen von Längsnut und Messer erfolgt und dass der Verschiebungswiderstand damit in erster Linie von der spezifischen Flächenreibung zwischen Messer und Nut abhängt. Diese Reibung ist ihrerseits eine Funktion des Spannungszustandes der fixierenden Schraube oder des Exzenters und es ist deshalb von hoher Bedeutung, dass dieser Spannungszustand langfristig beibehalten bleibt. Eine weitere Gemeinsamkeit besteht in der Tatsache, dass - je nach Konstruktion - entweder der Rotorkörper selbst oder auch die Haltekeile zwischen den Messern offen zutage liegen und damit dem abrasiven Angriff schutzlos preisgegeben sind.
In allen diesen Fällen müssen diese Körper deshalb aus einem verschleissfesten Werkstoff hergestellt werden, der oft auch noch einen erhöhten Korrosionswiderstand aufweisen soll. Dieses hohe Anwendungsprofil bedingt einerseits einen teuren Werkstoff, andererseits ist damit in der Regel ein erhöhter Aufwand bei der Fertigung, z.B. im Rahmen spanabhebender Bearbeitungen, verbunden. Als alternative Massnahme können solche Körper natürlich nachträglich mit einem entsprechenden Verfahren oberflächlich mit einer verschleissfesten Schicht versehen werden, jedoch sind auch solche Verfahren bei grossen und komplexen Bauteilen dieser Art in der Regel kostspielig und aufwendig. Zudem hat sich oft gezeigt, dass solche Schutzschichten nach mehr oder weniger langer Zeitdauer doch dem abrasiven Angriff erliegen. Die Logik eines Rotorkörpers liegt jedoch gerade darin, dass der Rotorkörper eine wesentlich längere Lebensdauer als ein Messersatz aufweist, denn nur so ist sein zwangsläufig höhere Preis zu rechtferigen.
Eine Aufgabe vorliegender Erfindung ist, einen Rotor anzugeben, bei dem die Klemmvorrichtung gegen abrasiven Verschleiss geschützt ist. Eine andere Aufgabe besteht darin, einen Rotor anzugeben, in dem die Messer sicher im Rotor verklemmt sind.
Der erfindungsgemässe Rotor gemäss Anspruch 1 löst mindestens eine der beiden obengenannten Aufgaben.
Demgemäss ist ein erster Bereich eines Blechs zwischen eine der Seitenflächen des Messers sowie der Nut oder des Klemmkörpers eingeschoben und der über den Rotorkörper aus der Nut herausragende Bereich des Blechs abgewinkelt, so dass er die jeweils zwischen zwei benachbarten Messern befindliche Oberfläche des Rotorkörpers und/oder der Klemmvorrichtung gegen abrasiven Verschleiss durch das Schneidgut schützt. Zumindestens in diesem Bereich besteht das Blech bevorzugt aus einem verschleissfesten Material oder besitzt eine Oberfläche aus einem solchen Material.
In einer bevorzugten Ausführung ist der erste Bereich des Blechs, der zwischen eine der Seitenflächen des Messers sowie der Nut oder des Klemmkörpers eingeschoben wird, gewellt, so dass er als kraftführende elastische Komponente der Klemmung wirkt.
Die Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren erläutert.
Fig. 1a
zeigt einen Querschnitt durch einen ersten Rotor mit axialer Klemmschraube für die Schneidmesser;
Fig. 1b
eine Klemmschraube für einen Rotor gemäss Fig. 1 oder Figur 2;
Fig. 2
einen Querschnitt durch einen zweiten Rotor mit axialer Klemmschraube;
Fig. 3a
einen Querschnitt durch einen dritten Rotor mit radialer Klemmschraube;
Fig. 3b
einen Querschnitt durch den dritten Rotor mit einer anderen Ausführung des erfindungsgemässen Blechs;
Fig. 3c
einen Querschnitt durch den dritten Rotor mit einer Abdeckung der Klemmschraube;
Fig. 3d
in einem Teilschnitt eine Variante der Abdeckung der radialen Klemmschraube;
Fig. 3e
eine Draufsicht auf die Abdeckung der Fig. 3d;
Fig. 3f
eine weitere Variante der Abdeckung der radialen Klemmschraube;
Fig. 4a, 4b und 4c
zeigen im Schnitt Varianten des erfindungsgemässen Blechs.
In jedem dieser Fälle wird grundsätzlich von einer der Anordnungen ausgegangen, wie sie oben im Stand der Technik beschrieben sind. Dies geschieht einerseits um zu zeigen, dass der erfindungsgemässe Gedanke in jedem spezifischen Fall zu einer wesentlichen Verbesserung führt und andererseits, dass er nicht auf eine spezifische Konstruktionsweise der Messerklemmung beschränkt ist, denn bei allen Konstruktionsweisen treten die oben beschriebenen Vorteile mit der Einführung eines Blechs in den Klemmverbund ein.
Fig. 1a zeigt den Querschnitt durch einen Rotorkörper 2, welcher grundsätzlich im Sinne von CH-A5-678027 geformt ist, denn der Konus 4 einer Schraube 3 wird in eine Ausbuchtung 104 des Messers 1 gedrückt. In Gegensatz zu dieser Konstruktion drückt das Messer 1 jedoch mit seiner Fläche 103 nicht direkt gegen die Seitenfläche 2013 der Nut 201 sondern auf den Bereich 502 eines Blechs 5, welches zwischen das Messer und die Seitenwand der Nut eingeschoben wurde. Mit seiner elastischen Spannung dient dieser Bereich 502 als federndes Sicherheitselement für die Beibehaltung der Presspannung. Diese sichernde Funktion wird noch verstärkt, wenn das Blech entsprechend dem Hauptanspruch sowie Fig. 4c in diesem Bereich eine Wellung aufweist, welche bei der Pressung in die Ebene gedrückt wird und damit die Pressung dauerhaft unter Spannung hält. Das Blech 5 enthält ferner einen abgewinkelten Bereich 501, welcher in diesem Beispiel weitgehend parallel und direkt anschliessend zur Oberfläche 202 des Rotorkörpers 2 verläuft und diese damit schützend abdeckt. Das Schutzblech 5 enthält ferner einen weiteren Bereich 503, welcher das Blech gegen ein Ausziehen aus dem Nutkanal schützt. Dieser Bereich kann auch entfallen, denn durch die gute Haftung des insbesondere gewellten Blechs im Bereich 502 kann eine hohe Haftreibung gegen Nut und Messer gewährleistet werden.
Fig. 1b zeigt einen Längsschnitt durch eine typische Konusschraube, wie sie in Fig. 1a und auch in Fig. 2 zur Anwendung kommen kann. Sie besteht z.B. aus dem Schraubenkopf 3 mit Innensechskant, dem konischen Presskörper 4 sowie dem Gewindeteil 301.
Fig. 2 zeigt eine Konstruktion, bei welcher eine Pressung ähnlich EP-A-0 182'037 erzeugt wird. Zu diesem Zweck wird ein komplex geformtes Messer 11 über eine Schraube 3 mit ihrem Konuskörper 4 nach oben gegen die Nutenflächen 213 und 213' gepresst. In Abweichung von der zitierten Patentschrift wurde jedoch die Pressfläche 114 des Messers 11 nicht als dachförmig einfallende gekerbte Fläche konstruiert, sondern als runde Einbuchtung. Diese Aenderung, welche für den vorliegenden Patentgedanken nicht wesentlich ist, bringt die folgenden Vorteile: einerseits wird die Spannungsintensität, welche bei einem scharfen einspringenden Winkel im Kantenbereich hoch liegt, wesentlich vermindert. Andererseits führt die ursprüngliche Konstruktion zu einer undefinierten Vierpunkt-Auflage, da die eingeschriebene Kreisfläche 4 der Schraube 3 gleichzeitig auf die beiden Grundflächen 211 der Nut 21 sowie die beiden einspringenden Flächen des Messers 11 pressen muss. Im Gegensatz dazu kommt es bei der Konstruktion entsprechend Fig. 2 zu einer definierten Dreipunkt-Pressung zuwischen der konkaven Fläche 114 des Messers 11 und den beiden Bodenflächen 211 der Nut 2.
Fig. 3a zeigt eine erste Variante der erfindungsgemässen Konstruktionsweise, welche ähnlich US-4'360'168 mit einem Klemmkeil 42 zwei benachbarte Messer 12 in Position hält. Als wesentliche Verbesserung gegenüber diesem Patent, jedoch ebenfalls nicht relevant im Sinne des Patentgedankens, ist das Messer 12 jedoch nicht mehr mit planparallelen Seitenflächen 123 und 124 ausgestattet, sondern diese Flächen besitzen einen Anstellwinkel gegeneinander. Dadurch wird wirksam verhindert, dass das geklemmte Messer aus der Klemmhalterung rutschen kann. Bei der vorliegenden Konstruktion wird der Klemmkeil 42 mit der Schraube 31 gegen ein Innengewinde 226 am Boden der im Rotorkörper 22 befindlichen Nut 221 gezogen. Dabei drückt der Klemmkeil 42 einerseits mit seiner Fläche 424 gegen den Bereich 522 des Schutzblechs 53, welches seinerseits auf die Fläche 124 des linken Messers 12 drückt und andererseits mit seiner Fläche 424' gegen die Fläche 123 des rechten Messers 12. Das Blech 53 besitzt in seinem der Oberfläche zugewandten Bereich 531 eine Durchbohrung 5311, welche einen minimalen Durchmesser besitzt, sodass z.B. ein Innensechskantschlüssel fluchtend in den Kopf der Schraube 31 eingeführt werden kann. Dieses Loch stellt natürlich eine Beeinträchtigung der Schutzwirkung des Bereichs 531 des Blechs 53 dar, jedoch hat die Erfahrung gezeigt, dass beim Schneidvorgang nicht sämtliche Oberflächenbereiche in gleicher Weise abrasiv beansprucht werden. Es ist deshalb durchaus möglich, die Konstruktion so auszuführen, dass die Durchbohrung 5311 in einen Bereich zu liegen kommt, wo praktisch keine Partikeln mit hoher Kinetik auftreffen. Zudem kann zumindestens der Kopf der Schraube 31 aus einem ausreichend verschleissfesten Material bestehen oder mit einer verschleissfesten Oberfläche versehen werden. Zu beiden Seiten des Schutzblechs 53 sind übrigens zwei Schutzbleche 52 eingezeichnet, welche weitgehend ähnlich geformt sein können, jedoch keine Durchbohrung 5311 benötigen, da darunter keine Klemmschraube 31 liegt. Auf diese Weise schützen die Bleche 52 den zutage kommenden Rotorkörper mit seinen Bereichen 225 und die Bleche 53 die Klemmkeile 42.
Fig. 3b zeigt eine Variante der vorhergehenden Konstruktion, welche entsprechend dem Anspruch 7 einen verbesserten Schutz für den Kopf der Schraube 31 bietet. Im vorliegenden Beispiel wurde dabei ein viereckiges Loch 5411 über drei Seiten ausgestanzt und der ausgestanzte Bereich 5412 nach oben so abgewinkelt, dass er im montierten Zustand eine Schutzblende in Richtung auf die im Bild schräg rechts oben liegende Schneidkante des Messers 12 bildet, sodass direkte Einschläge von Partikeln in das Loch 5412 nicht möglich sind und der Kopf der Schraube 31 sich damit im Windschatten befindet. In Abweichung von der Darstellung kann eine solche Schutzblende 5412 auch mit einem separaten Blech gebildet werden, welches z.B. mit der Oberfläche des Bereichs 541 des Schutzblechs 54 verschweisst würde.
Fig. 3c zeigt eine weitere Variante der Konstruktion, welche sich grundsätzlich an die Konstruktionsweise von Fig. 3a anlehnt, wo eine Bohrung durch das Schutzblech angelegt wurde. Im vorliegenden Beispiel wird, entsprechend Anspruch 8, ein zylindrisches Abdeckstift 6 durch die Durchbohrung 5511 des Bereichs 552 des Schutzblechs 55 geschoben, welches diese weitgehend abdeckt. Der untere Bereich des Abdeckstifts 6 besitzt einen sechskantigen Querschnitt und passt in den Kopf der Schraube 31. Bei der Montage der Messer wird diese Fläche z.B. mit einem hochfesten thermoplastischen Kleber beschichtet und nach dem Einführen des Stifts in den Schraubenkopf wird die nach oben herausragende Stirnfläche des Stifts 6 kurzzeitig erhitzt, wodurch es durch Wärmeleitung im unteren Bereich zu einer festen Fügung mit dem Schraubenkopf kommt. Bei der Demontage kann diese Fläche wiederum erhitzt werden, worauf der heisse Stift 6 aus der Durchbohrung 5511 herausgezogen werden kann.
Bei der einen beispielhaften Variante entsprechend Fig. 3d wird der Querschnitt durch einen Klemmkeil 42 mit seinem Schutzblech 56 gezeigt. Wie im vorherigen Beispiel wurde ein Abdeckstift 61 durch das Loch 5611 des Schutzblechs 56 sowie durch ein Loch in einem darunter befindlichen Abdeckblech 57 in den Kopf der Schraube 31 eingeschoben. Seitlich aus dem zylindrischen Körper 61 ragen zwei Klemmstifte 611 heraus. Fig. 3e ist die Aufsicht in Richtung des Pfeiles 9 von Fig. 3d. Die Klemmstifte 611 können beim Einschieben durch das Loch 5611 des Bereichs 561 des Schutzblechs 56 durch die entsprechenden Seitenschlitze 5611' geschoben werden, bis sie an dem Abdeckblech 57 anstossen. Nun wird der Bereich 561 des darüber liegenden Schutzblechs 56 geringfügig federnd abgespreitzt und der Kopf des Abdeckstifts 61 um 90° gedreht, bis er unterhalb der wellenförmigen Ausbuchtung 5612 des Bereichs 561 des Schutzblechs 56 einrastet. Auf diese Weise ist praktisch die gesamte Fläche des Klemmkeils 42 gegen abrasive Einwirkungen geschützt und der Keil kann in einfacher Weise demontiert werden.
Die Fig. 3f zeigt eine besonders einfache Variante zum Schutz des Schraubenkopfs. Dabei wird ein etwas komplexer geformter Abdeckstift 62 verwendet, welcher im unteren Bereich z.B. mit einem Sechskant 624 in den Schraubenkopf eingreift und sich anschliessend auf eine zylindrische Scheibe 623 verbreitert, welche verhindert, dass der Abdeckstift aus der Bohrung 5611 des Schutzblechs 56 herausgezogen werden kann. Durch diese Bohrung ragt ein zylindrischer Schaft 622 nach aussen, welcher diese Bohrung weitgehend ausfüllt. Der oberste Bereich des Abdeckstifts 62 ist bei diesem Beispiel wiederum ein Sechskant 621. Durch Drehung dieses Sechskants 621 mit einem geeigneten Werkzeug kann ein Drehmoment auf den Kopf der Schraube 31 ausgeübt werden. Es ist selbstverständlich, dass zumindestens die nach aussen ragenden Bereiche 622 und 621 entweder aus einem verschleissfesten Material bestehen oder eine entsprechend gehärtete Oberfläche aufweisen. Es ist selbstverständlich auch möglich, das Teil 62 direkt mit dem Kopf der Schraube 31 durch Schweissung, Lötung oder Klebung zu fügen. Falls der Kopf der Schraube 31 grösser als der Durchmesser 5611 der Bohrung im Bereich 561 des Blechs ist, kann die zylindrische Scheibe 623 entfallen. Selbstverständlich kann jedoch auch eine Spezialschraube verwendet werden, bei welcher die Schraube 31 direkt in das Teil 62 übergeht, sodass eine Fügung überflüssig ist.
Die Fig. 4a - c zeigen einige Varianten von Schutzblechen. Normalerweise werden die Schutzbleche aus einem hochverschleissfesten Werkstoff, z.B. einem Sonder-Werkzeugstahl, gefertigt. Im Gegensatz zu einem komplex geformten und massiven Rotorkörper kann bei einem so kleinen und einfach geformten Teil, wie es ein Schutzblech darstellt, auch ein teurer Werkstoff zur Anwendung kommen.
Fig. 4a zeigt eine Variante, bei welcher ein Blech 58 in seinem gegen aussen gerichteten Bereich 582 mit einer Schutzschicht 7 beschichtet wurde. Dabei kann es sich z.B. um eine Schicht aus Keramik, Hartmetall oder einem anderen Hartstoff handeln, welche z.B. mittels Plasma- oder Flammspritzen aufgebracht wurde. Hingegen bleiben der zu klemmende Bereich 581 und der Bereich 583, welcher gegen ein Herausrutschen des Schutzblechs schützen soll, bei diesem Beispiel unbeschichtet.
Fig. 4b zeigt eine Variante, bei der ein Blech 58 in seinem nach aussen gerichteten Bereich 582 boriert wurde. Bei diesem Beispiel wurde der Bereich 581 nicht gehärtet, obwohl dies ohne weiteres auch geschehen könnte, da infolge des Wegfallens zu maskierender Stellen eine wirtschaftlichere Fertigung möglich ist.
Fig. 4c zeigt eine Variante, welche im Sinne des Hauptanspruch neben dem Schutz gegen Abrasion zweite wesentliche Funktion eines solchen Blechs 59 zeigt. Aehnlich wie im Beispiel entsprechend Fig. 4a wurde der gegen aussen gerichtete Bereich mit einer Keramikschicht 71 beschichtet. Der Bereich 591, über welchen die Pressung erfolgt, wurde mit Wellenstrukturen 5911 ausgestattet. Aehnlich wie bei einem Spannring werden diese Wellenstrukturen beim Klemmvorgang in die Ebene gebogen und stellen damit ein sicherndes elastisches Federelement dar, welches eine Lockerung der Klemmschraube verhindert.

Claims (9)

  1. Schneidrotor mit über den Umfang in Längsnuten eines Rotorkörpers eingespannten Messern, wobei diese Messer mit mindestens einer ihrer Seitenflächen mit einer bevorzugt keilförmigen oder konischen Klemmvorrichtung unter der Kraftwirkung einer im Rotorkörper verankerten Schraube oder eines Exzenters in Richtung gegen mindestens eine Fläche dieser Nuten gepresst werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Bereich eines Blechs zwischen eine der Seitenflächen des Messers sowie der Nut und/oder der Klemmvorrichtung eingeschoben ist und dass der über den Rotorkörper aus der Nut herausragende Bereich des Blechs so abgewinkelt ist, dass er die jeweils zwischen zwei benachbarten Messern zutage tretende Oberfläche des Rotorkörpers oder der Klemmvorrichtung gegen abrasiven Verschleiss durch das Schneidgut schützt.
  2. Schneidrotor gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich gewellt ausgeführt ist, so dass er als kraftführendes Element der Klemmung wirkt.
  3. Schneidrotor gemäss einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestens der über den Rotorkörper aus der Nut herausragende und dem abrasiven Angriff ausgesetzte Bereich des Blechs aus einem hochverschleissfesten Material besteht und dass er mit dem in der Nut befindlichen Bereich über ein bekanntes Verfahren, z. B. Schweissen oder Löten, stirnseitig oder überlappend gefügt ist.
  4. Schneidrotor gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestens die dem abrasiven Verschleiss ausgesetzte Fläche des Blechs mit einer hochverschleissfesten Schicht, z.B. einer Keramik- oder einer Hartmetallschicht, unter Benützung eines entsprechenden Verfahrens, z. B. dem Plasma- oder Flammspritzen, beschichtet wird.
  5. Schneidrotor gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestens die dem abrasiven Verschleiss ausgesetzte Fläche des Blechs mit einem Härtungsverfahren, wie z.B. Einsatzhärten, Nitrieren, Nitrocarburieren oder Borieren, behandelt ist.
  6. Schneidrotor gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere mit Schrauben, welche die klemmende Kraftwirkung erzeugen und die von der Oberfläche des Rotorkörpers radial nach innen verschraubt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech ein Loch enthält, durch welches der Kopf der Schrauben mit einem Werkzeug, z.B. einem Innensechskantschlüssel, erreichbar ist.
  7. Schneidrotor gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich des aus der Nut über den Rotorkörper herausragenden Bereichs des Blechs weitgehend parallel zur Oberfläche des Rotorkörpers verläuft und dass ein anderer Teilbereich mit einem Anstellwinkel über diese Oberfläche hinausragt, so dass er abrasive Partikel auf ihrer Flugbahn frühzeitig abweist.
  8. Schneidrotor gemäss einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein im wesentlichen zylindrischer Abdeckstift, welcher im oberen Bereich das Loch im Blech weitgehend ausfüllt und welcher im unteren Bereich wahlweise eine Form aufweist, welche in den Schraubenkopf passt, über einen Mechanismus, z. B. entsprechend der Funktionsweise eines Bajonettverschlusses, senkrecht durch das entsprechend geformte Loch im Schutzblech eingeführt werden kann und dann nach einer kurzen Drehung verklemmt, in seiner Position fixiert wird.
  9. Schneidrotor gemäss einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein im wesentlichen zylindrischer Abdeckstift im Bereich, welcher oberhalb des Blechs angeordnet ist, eine verschleissfeste Oberfläche besitzt und eine Form besitzt, z. B. einen Sechskant, welche die Aufbringung eines Drehmoment von einem Werkzeug gestattet und dass er unterhalb des Blechs einen Bereich aufweist, welcher den Durchmesser des Lochs übersteigt und einen anderen Bereich, z. B. in Form eines Sechskants besitzt, über den das Drehmoment in den Schraubenkopf eingeleitet werden kann.
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