Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung flächiger Späne

Abstract

 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung flächiger Holzspäne aus Rundholz, Scheitholz oderJndustrierestholz, wobei ein rotierender Schneidekörper mit Streifenmessern (6) versehen ist sowie mit Spantrennern (3), die unterhalb der Schneidkante des Streifenmessers (6) und an diesem anliegend angeordnet sind, wobei die Spantrenner (3) entweder mit dem Mantel für den rotierenden Schneidkörper bündig abschließen oder erhaben aus ihm heraus ragen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung flächiger Holzspäne aus Rund-, Scheit- oder Industrierestholz unter Verwendung eines rotierenden mit Streifenmessern versehenen Schneidkörpers sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

[0002] Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind vielfältig bekannt. So ist aus dem DE-GM 77 15 433 eine Messerwelle zur Erzeugung flächiger Holzspäne bekannt, die mit einem Doppelkamm-Messer versehen ist. Aus der DE-OS 23 45 961 ist eine Messerwelle für Holzzerspanungsmaschinen bekannt, die mit sogenannten Kamm-Messern versehen ist. Ferner ist aus der DE-PS 16 53 090 eine Holzzerspanungsmaschine bekannt, die mit auf Lücke schneidenden Streifenmessern, d.h. sogenannten Profilmessern, versehen ist, während aus der DE-OS 27 21 930 eine Messerwelle mit einem Doppelkamm-Messer bekannt ist.

[0003] Ferner sind Streifenmesser mit integrierten Ritzerspitzen oder mit separaten Ritzerspitzen zur Holzzerspanung bekannt.

[0004] Allen diesen bekannten Vorrichtungen zur.Holzzerspanung sind die Funktionen des Spanabschälens und des Spanteilens gemeinsam. Um eine Spanteilung quer zur Faserrichtung des Holzes zu vermöglichen, sind deshalb spezielle Formgebungen der Messer oder separate Ritzer erforderlich, wobei entsprechende Holzabstützungen im Trennschnitt vorgesehen sind, der durch die Formgebung der Messer oder durch separate Ritzer quer zur Faserrichtung des Holzes erzeugt wird.

[0005] Alle diese bekannten Schneidelemente weisen noch den Nachteil auf, daß bei fehlender Holzabstützung im Trennschnitt das Holz in die Spantasche gezogen wird und zu unkontrollierbaren Spandicken zerspant wird. Ferner ist die spezielle Formgebung der mit den Ritzern versehenen Messer mit besonderen Kosten verbunden.

[0006] Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe,ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahren zu schaffen, mit denen auf be; sonders einfache Art und Weise eine hohe gleichmäßige Span-' qualität bei geringem Feingutanteil erzielt wird und wobei die Späne sowohl in Faserlängs- als auch in Faserquerrich- tung aufteilbar sind.

[0007] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die Aufteilung eines Spanes in Faserlängs- und in Faserquerrichtung ermöglicht wird, wobei für den Abschälvorgang des Spanes ein normales gerades Streifenmesser ohne vorstehende Ritzernasen verwendet wird und die Größe und Art der herkömmlichen Ausnehmung innerhalb der Messerwelle für die Aufnahme von Messern, Messerhaltern und Fliehkeil unverändert bleibt. Weiterhin kann die Spanlänge in Faserquerrichtung leicht eingestellt werden.

[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch eine Ausnehmung innerhalb einer Messerwelle mit Messer, Messerhalter und Fliehkeil;

Figur 2 eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Messerwelle gemäß Figur 1;

Figur 3 ein Rechteckprofil für einen Spantrenner gemäß dem Schnitt A-A in Figur 6;

Figur 4 ein Spitzprofil für einen Spantrenner gemäß Figur 6;

Figur 5 ein Rundprofil für einen Spantrenner gemäß Figur 6 und

Figur 6 einen Spantrenner mit zugehörigem Streifenmesser.

[0009] Innerhalb eines Messerhalters 2 werden Spantrenner 3 eingesetzt, die im Abstand der gewünschten Faserlänge der Späne aneinander zugeordnet sind. Dabei ist die Breite 9 der Spantrenner 3 abhängig von der Spandicke und der Holzart. Beide Parameter variieren jedoch miteinander, wobei die bevorzugte Breite des Spantrenners im Bereich von ca. 3 bis 6 mm liegt.

[0010] Die Lage des Spantrenners 3 zum Flugkreis der Messerschneide 4 ist definiert durch den Abstand13,üer sich aus der Spandicke zuzüglich des Verschleißanteils der Messerschneide 4 innerhalb einer Messerstandzeit ergibt. Um diesen Abstand steht vorteilhafterweise der Spantrenner 3 hinter der Messerschneide 4 zurück und liegt damit bündig am Messerwellenmantel 5 an. Der innerhalb einer Standzeit auftretende Verschleiß am Spantrenner beeinträchtigt die Funktion nicht, da auch noch eine ausreichende Funktionssicherheit besteht, wenn der Abstand zwischen Messerwellenmantel 5 und Spantrenner 3 wenigstens noch 3 mm beträgt.

[0011] Die Funktionstüchtigkeit des Spantrenners ist solange gegeben, wie eine satte Anlage zwischen Spantrenner und Spanablaufseite des Messers 6 gegeben ist. Die trennende Funktion des Spantrenners 3 wird unterstützt durch Profile der dem Holz zugewandten Seite des Spantrenners 3, wie sie in den Figuren 3, 4 und 5. dargestellt sind. Wichtig für die Funktionstüchtigkeit der Spantrenner ist also Breite und satte Anlage an der Spanablaufseite des Messers. Mit dieser Anordnung ist es ohne weiteres möglich, den Span quer zur Faserrichtung zu trennen.

[0012] Um auch die Länge der Späne in senkrechter Lage zur Faser- richtung zu beeinflussen, wird die Größe des Winkels α zur Schneidkante des Messers , welcher ausschlaggebend für die Länge des Spanes senkrecht zur Faserrichtung ist,als Funktion des Schrägschnittwinkels β geeignet gewählt. Eine Trennung des Spanes in Faserquerrichtung wird dadurch ermöglicht, daß der Span unter dem gleichen Winkel zur Schneidkante des Messers austritt wie zuvor das Holz auf das Messer aufgetroffen ist. Dabei eilt die rechte Seite des Spanes um den Betrag der Ankathete zum Winkel ß der Schräglage des Messers gegenüber der linken Seite des Spanes vor. Mit zunehmender Spanlänge wird der Span innerhalb der Spantasche entlang des Spanweges 8 durch den Spantrenner 3 abgelenkt. Dabei tritt eine Verschiebekraft in Richtung des Pfeiles 7 auf, deren Gegenkraft durch die Festigkeit des Holzes bzw. der Bindung der Fasern untereinander gegeben ist.

[0013] Mit fortschreitender Spanlänge 11 wird die durch den Pfeil 7 dargestellte Verschiebekraft größer als die Bindung der Fasern des Spanes untereinander, so daß der Span in Faserrichtung aufreißt. Da durch die Lage des Spantrenners 3 die Verschiebekraft bzw. der Anstieg der Verschiebekraft im Zusammenhang mit der Spanlänge ansteigt, ist durch eine Veränderung des Winkels γ die Größe der Verschiebekraft bis auf Null reduzierbar. Das bedeutet aber, daß in dieser Stellung der Winkel, den der Spantrenner 3 zur Schneidkante 4 des Messers 6 einnimmt, gleich dem Austrittswinkel des Spanes in der Spantasche ist, so daß ein ungehinderter Abfluß des austretenden Spanes möglich ist. Die Folge dieser Anordnung ist ein Span, dessen Länge in Faserquerrichtung gleich der maximal möglichen Schnittlänge im zu zerspanenden Holz ist.

[0014] Um andererseits Späne zu erhalten, deren Längen in Faser- ... querrichtung sehr kurz sind, muß ein Winkel γ gewählt wer- den, der kleiner als 90° ist. Die Größe dieses Winkels wird durch die minimale Spanlänge in Faserlängsrichtung 11 und der minimalen Abmessung der erforderlichen Spantasche, deren Breite in Laufrichtung des Spans mit 10 bezeichnet ist, zum störungsfreien Abfluß des geschnittenen Spans bestimmt. Besonders feine Späne werden erzielt, wenn der Winkel γ den Bereich von 30° nicht unterschreitet. Mit 13 in Figur 1 ist fernerhin die Spandicke plus dem zu erwartenden Verschleiß des Messers bezeichnet. Fernerhin ist in Figur 2 mit 12 der Pfeil bezeichnet, der die Laufrichtung der Messerwelle 1 angibt.

[0015] Aufgrund der Lage des Spantrenners 3 ergeben sich hinsichtlich des Verschleisses durch die Spantrennung in Faserquerrichtung neue Möglichkeiten. Da der Spantrenner nicht aus dem Flugkreis der Messer herausragt, können als Werkstoff Hartmetalle und Oxidkeramik verwendet werden. Der Spantrenner selbst kann im Messerhalter 2 lösbar oder unlösbar gehalten werden. Selbst eine Verstellung in Richtung der Messerschneide 4 um einen eventuellen Verschleiß an der dem Holz zugewandten Seite des Spantrenners auszugleichen, ist mit den herkömmlichen Mitteln möglich.

[0016] Der zum Messerhalter 2 mit Spantrenner 3 gehörende Fliehkeil weist Holzabstützungen auf, deren Größe und Lage sich nach der Größe und Lage des Spantrenners richten. Es ist aber auch durchaus möglich, auf einen Messerhalter ganz zu verzichten und die Spantrenner im Fliehkeil selbst anzuordnen.

[0017] Mit der Erfindung werden also besonders gute und gleich- ' mäßige Spandicken erzielt, da auf vorstehende Schneidelemente, die über den Flugkreis der Messer ragen, verzichtet wird und das Holz damit nicht unnötig in Bewegung versetzt wird. Selbst dünne Hölzer können mit hervorragender Spanqualität zerspant werden. Außerdem ist der Feingutanteil wegen der fehlenden Trennschnitte besonders gering; die Verwendung von Streifenmessern in einfachster Ausführung reduziert die Messerkosten pro Maschine. Als weiterer Vorteil sei genannt, daß beim Einbau der erfindungsgemäßen Teile in herkömmliche Messerwellen diese nicht geändert werden müssen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung flächiger Holzspäne aus Rund-, Scheit- oder Industrierestholz unter Verwendung eines rotierenden mit Streifenmessern versehenen Schneidkörpers, dadurch gekennzeichnet , daß die Spantrennung quer zur Holzfaser mittels Spantrenner erfolgt, die unterhalb der Schneidkante des Streifenmessers angeordnet werden.

2. Verfahren zur Herstellung flächiger Holzspäne aus Rund-, Scheit-, oder Industrierestholz unter Verwendung eines_rotierenden mit Streifenmessern versehenen Schneidkörpers, dadurch gekennzeichnet , daß die Spantrennungs längs zur Holzfaser mittels Spantrenner erfolgt, die durch die Umlenkung des Spanes senkrecht zur Holzfaserlängsrichtung eine Trennung in Faserrichtung herbeiführen, wobei die Umlenkung an der Faserstirnfläche des Spanes erfolgt.

3. Vorrichtung zur Herstellung flächiger Holzspäne aus Rund-, Scheit- oder Industrierestholz, mit einem rotierenden Schneidkörper, der mit Streifenmessern versehen ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Spantrennung quer zur Holzfaser Spantrenner (3) unterhalb der Schneidkante (4 des Messers (6) an diesem anliegend angeordnet sind.

4. Vorrichtung zur Herstellung flächiger Holzspäne aus Rund-, Scheit- und Industrierestholz, mit einem rotierenden Schneidkörper, der mit Streifenmessern versehen ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Spantrenner (3) im spitzen oder stumpfen Winkel zur Schneidkante (4) der Messer (6) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die dem Holz zugewandte Fläche des Spantrenners (3) bündig abschließend mit dem Mantel des rotierenden Schneidkörpers angeordnet ist oder erhaben aus dem Mantel des rotierenden Schneidkörpers herausragt und unterhalb der Schneidkante (4) des Messers (6) liegt.

Zeichnung