| (19) |
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(11) |
EP 3 643 467 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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07.06.2023 Patentblatt 2023/23 |
| (22) |
Anmeldetag: 25.10.2018 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) : |
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B27G 13/00 |
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VERWENDUNG EINES MESSERS ALS SPANERMESSER, PROFILIERMESSER ODER HACKERMESSER
USE OF A BLADE AS MACHINING BLADE, PROFILING BLADE OR MINCER BLADE
UTILISATION D'UNE LAME EN TANT QUE LAME D'ENLÈVEMENT DE COPEAUX, LAME À PROFILER OU
LAME À HACHER
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.04.2020 Patentblatt 2020/18 |
| (73) |
Patentinhaber: Ledermann GmbH & Co. KG |
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72160 Horb am Neckar (DE) |
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Erfinder: |
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- DRESSLER, Martin
73614 Schorndorf (DE)
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| (74) |
Vertreter: Zurhorst, Stefan |
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Patentanwälte
Dipl.Ing. W. Jackisch & Partner mbB
Menzelstraße 40 70192 Stuttgart 70192 Stuttgart (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 2 186 584 CH-A- 232 681 GB-A- 694 292 US-A- 2 431 581 US-A- 4 200 159 US-A1- 2012 090 900
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WO-A1-2015/058881 CN-A- 106 583 803 GB-A- 2 482 054 US-A- 2 972 287 US-A1- 2010 187 020
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Messers der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Gattung zur Verarbeitung von Holz und ein Messer zur Verarbeitung von
Holz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Eine solche Verwendung und ein solches Messer sind aus dem Dokument
GB 2 482 054 A bekannt.
[0003] Bei Messern zur maschinellen Bearbeitung von Holz oder holzartigen Werkstoffen besteht
allgemein ein ausgeprägtes Interesse an der Reduzierung bzw. der Vermeidung von Verschleiß
und an der Maximierung der Standzeit. Dies versucht man in vielen Anwendungsbereichen
durch Einsatz von Schneidplatten aus hochharten Werkstoffen zu erreichen. Solche hochharte
Schneidplatten finden insbesondere bei der Feinbearbeitung von trockenem Holz, Faserplatten
oder dergleichen Verbreitung, wobei die Schneidplatten dann in üblicher Weise auf
einen Messergrundkörper aufgelötet sind. Die hierfür bekannten hochharten Werkstoffe
gelten als sehr verschleißfest, aber auch als stoßempfindlich. Im genannten Anwendungsfall
wird deshalb mit ausreichend niedrigen Zahnvorschüben gearbeitet, so dass die an den
einzelnen Schneidplatten wirkenden Schlagbelastungen gering sind. Unter solchen Umständen
können sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten und dennoch hohe Standzeiten erzielt werden.
[0004] Abweichende Bedingungen finden sich aber bei der Bearbeitung von Feucht- bzw. Rohholz.
Beispielsweise in Sägewerken wird das aus der Forstwirtschaft angelieferte Rohholz
in mehreren Prozessschritten aufgearbeitet. In großen Maschinenanlagen wird aus dem
Rohholz Schnittholz hergestellt, wobei die Holzabfälle zu Hackschnitzeln weiterverarbeitet
werden. Derartige Maschinenanlagen werden mit speziellen Messern, beispielsweise mit
Profilier-, Spaner- und/oder Hackermessern bestückt. Aufgrund der sehr hohen Zahnvorschübe
sind solche Messer neben hohem Verschleiß auch höchsten Schlagbelastungen ausgesetzt.
[0005] Aus der
DE 1 724 727 U ist ein Hackmesser bekannt, das eine Schneidplatte aus Hartmetall zur Erhöhung der
Verschleißfestigkeit aufweist. Die Schneidplatte ist auf dem Tragkörper des Hackmessers
aufgeschweißt. Auch hier ist nachteilig, dass die Schneidplatten infolge der hohen
schlagartigen Belastungen zum Brechen neigen. Die Fachwelt geht deshalb aktuell davon
aus, dass hochharte Schneidplatten in Spanermessern, Profiliermessern oder Hackermessern
zur Verarbeitung von Nassholz und/oder Rohholz den auftretenden Stoßbelastungen nicht
gewachsen und deshalb ungeeignet sind.
[0006] Aus der
US 2012/0090900 A1 ist ein Bohrwerkzeug zur Erstellung von geologischen Tiefenbohrungen bekannt. Das
Bohrwerkzeug umfasst mehrere Klingen, an welchen Schneidkörper mittels Lotverfahren
befestigt sind.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verarbeitung von Nassholz und/oder
Rohholz mit erhöhter Standzeit durchführen zu können.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines Messers mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
[0009] Das Messer umfasst einen Messergrundkörper und mindestens eine Schneidplatte mit
einer Schneidkante. Die Schneidplatte wird von dem Messergrundkörper getragen und
ist mittels einer Hartlotverbindung mit einem Kupferlot an dem Messergrundkörper befestigt.
Das derart ausgestaltete Messer findet gemäß der Erfindung seine Verwendung zur Verarbeitung
von Nassholz und/oder Rohholz.
[0010] Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass entgegen des technischen Vorurteils
der Fachwelt eine hochharte Schneidplatte durchaus signifikanten betriebsbedingten
Stoßbelastungen ausgesetzt werden kann, sofern bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Es wurde nämlich erkannt, dass nicht die Stoßbelastung als solche, sondern eine daraus
resultierende Biegeverformung der Schneidplatte mit örtlichen Zonen der Zugbeanspruchung
für ein vorzeitiges Versagen der Schneidplatte verantwortlich war. Greift nämlich
das Messer in das Werkstück ein, wirkt auf die Schneidplatte und dort insbesondere
auf die Schneidkante eine Schnittkraft. Diese Schnittkraft drückt die Schneidplatte
gegen den Messergrundkörper. Dabei erfährt die Schneidplatte aufgrund elastischer
Nachgiebigkeit seiner Abstützung eine Verformung, die zu Biegespannungen in der Schneidplatte
führt.
[0011] Bei herkömmlichen Hartlotverbindungen, bei denen eine nahezu vollflächige Lotverbindung
von Grundkörper und Schneidplatte vorhanden ist, mit üblicherweise verwendetem Silberlot
stellt sich zwischen Schneidplatte und Messergrundkörper im Rahmen der bekannten Fertigungsverfahren
ein Lötspalt mit einer bestimmten Spaltdicke ein, wobei der Lötspalt mit dem Lotmaterial
gefüllt ist. Das vergleichsweise weiche Lotmaterial erzeugt aufgrund seiner Nachgiebigkeit
in Verbindung mit der Spaltdicke eine nachgiebige Bettung der Schneidplatte, die die
zuvor beschriebene Biegeverformung der Schneidplatte zulässt. Die durch die Biegeverformung
entstehenden Zugeigenspannungen addieren sich mit betriebsbedingten Biegebeanspruchungen
und führen zum Bauteilversagen bzw. Schneidenbruch.
[0012] Bei Messern mit aufgeschweißten Schneidplatten beschränkt sich die Nachgiebigkeit
der Bettung auf die Nachgiebigkeit der weniger weichen Schweißnaht, weshalb die betriebsbedingten
Biegebeanspruchungen geringer sind. Jedoch ist zu berücksichtigen, dass aufgeschweißte
Schneidplatten nicht vollflächig, sondern vielmehr rahmenartig an dem Messergrundkörper
befestigt sind. So können Schneidkräfte bewirken, dass die Schneidplatte sich mittig
vom Messergrundkörper abhebt und Biegebeanspruchungen an den Schweißnähten entstehen.
Zudem weisen geschweißte Messer an den Fügestellen des Messergrundkörpers und der
Schneidplatte infolge des Schweißprozesses hohe thermisch induzierte Zugeigenspannungen
auf. Diese Zugeigenspannungen addieren sich mit den Biegespannungen sowie mit betriebsbedingten
Biegebeanspruchungen und führen zum Bauteilversagen bzw. Schneidenbruch.
[0013] Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von Kupferlot werden obige Schwierigkeiten umgangen.
Da die Hartlotverbindung mit Kupferlot gegenüber anderen Hartlotverbindungen insbesondere
wegen ihrer vergleichsweise geringen Lötspaltdicke eine sehr geringe Nachgiebigkeit
aufweist, wird die Schneidplatte durch das Kupferlot entgegen der Schnittkräfte deutlich
weniger nachgiebig abgestützt. Durch die steifere Abstützung sind die aus der insbesondere
schlagartig aufgebrachten Schnittkraft resultierenden Biegespannungen in der Schneidplatte
reduziert.
[0014] Darüber hinaus sind die Fügetemperaturunterschiede bei Hartlotverbindungen mit Kupferlot
gegenüber den Fügetemperaturunterschieden aufgeschweißter Schneidplatten deutlich
geringer. Durch die vergleichsweise geringen Temperaturveränderungen im Fügebereich
wird die Ausbildung von verbleibenden Zugeigenspannungen im Wesentlichen vermieden.
Beim Schweißen treten zudem lokal begrenzte Erwärmungen auf, die ebenfalls während
des Abkühlprozesses zu Eigenspannungen im Werkstoff führen. Insgesamt ist erreicht,
dass den besonderen Materialeigenschaften von hochharten Materialien in Schneidplatten
deutlich besser Rechnung getragen wird: Diese Materialien sind sehr verschleißfest
und weisen eine sehr hohe Druckbelastbarkeit auf, sind jedoch empfindlich gegen Zugbeanspruchung.
Gemäß der Erfindung ist nun erreicht worden, dass die Biegebeanspruchungen in den
Schneidplatten selbst bei hohen Schlagbelastungen in Grenzen gehalten werden, so dass
mit erhöhtem Zahnvorschub und entsprechend einhergehender erhöhter Stoßbelastung gearbeitet
werden kann.
[0015] Jedenfalls ist hierdurch erst die Verwendung zur Verarbeitung von Nassholz und/oder
Rohholz, insbesondere die Verwendung als Spanermesser, Profiliermesser oder Hackermesser
möglich geworden, was gegenüber der Verwendung von herkömmlichen Messern zu erheblich
höherer Standzeit führt. Rohholz ist das Holz von gefällten, entasteten und entwipfelten
Bäumen, die keine weitere Bearbeitung erfahren haben. Nassholz ist feuchtes, nicht
getrocknetes Holz. In der Holzverarbeitung wird Nassholz auch als Grünholz bezeichnet.
Spanermesser, Profiliermesser und Hackermesser haben gemein, dass diese unter hohen
Vorschubgeschwindigkeiten und großen Zahnvorschüben eingesetzt werden. Vorteilhaft
beträgt der Zahnvorschub mindestens 5 mm, insbesondere mindestens 8 mm, vorzugsweise
mindestens 10 mm. Hierbei treten zwar im Vergleich zur Trockenholzbearbeitung sehr
hohe Stoßbelastungen auf. Diese können jedoch aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ertragen werden, so dass insgesamt eine ausgeprägt wirtschaftliche Verwendung mit
schnellem Arbeitsfortschritt und dennoch hoher Standzeit möglich geworden ist.
[0016] Die Hartlotverbindung zwischen der mindestens einen Schneidplatte und dem Messergrundkörper
ist vorteilhaft eine Hochtemperatur-Vakuumlötverbindung. Beim Hochtemperatur-Vakuumlöten
wird in einem Ofen unter Vakuum die Schneidplatte an den Messergrundkörper mit Kupferlot
bei einer Temperatur von mindestens 750°C gelötet. Dabei erfolgt eine gleichmäßige
und durchgreifende Wärmeeinbringung bis auf Löttemperatur in das gesamte Messer. Der
Verzug des Messers sowie die thermisch induzierten Spannungen sind sehr gering. Zudem
dient das Vakuum der Verhinderung von Oxidation, wodurch auf ein separates Flussmittel
verzichtet werden kann.
[0017] Es ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Kupferlot einen Massenanteil an Kupfer von
mindestens 99% aufweist. Vorzugsweise ist das Kupferlot reines Kupfer. Kupferlot mit
einem hohen Massenanteil an Kupfer besitzt eine besonders gute Bearbeitbarkeit.
[0018] Die mindestens eine Schneidplatte ist vorzugsweise aus einem Material der Gruppe
der Stoffe umfassend unbeschichtetes Hartmetall, beschichtetes Hartmetall, Schneidkeramik,
superharte Schneidstoffe, Naturdiamant, PKD, MKD, CVD-D, CBN gebildet. Dadurch weist
die Schneidplatte eine hohe Härte auf und ist gegenüber abrasivem Verschleiß besonderes
widerstandsfähig.
[0019] Vorteilhaft umfasst das Messer mindestens eine zusätzliche Schneidplatte. Auch die
mindestens eine zusätzliche Schneidplatte ist mittels der erfindungsgemäßen Hartlotverbindung
mit dem Kupferlot an dem Messergrundkörper befestigt. Die von den Schneidkanten der
Schneidplatten gebildete Schneidkontur ist in einer bevorzugten Variante gewinkelt.
Durch die Anordnung mehrerer Schneidplatten zueinander wird die Gestaltung einer komplexen
Schneidkante oder einer langen Schneidkante ermöglicht. Die Geometrie derartiger Schneidkanten
können verschieden ausgelegt werden, um beispielsweise Schnittkräfte zu reduzieren
oder die Werkstückoberfläche oder auch die Spangeometrie gezielt zu gestalten. In
einer vorteilhaften Alternative bilden die Schneidkanten der Schneidplatten gemeinsam
eine durchgehende, geradlinige Schneidkontur. Bei der Ausbildung von langen, insbesondere
geradlinigen Schneidkanten durch mehrere Schneidelemente wird den verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten
von Schneidelementen und Messergrundkörper Rechnung getragen. Durch die Verwendung
mehrerer und deshalb kleinerer Schneiden kann die thermisch induzierte Eigenspannung
innerhalb der einzelnen Schneiden reduziert werden.
[0020] Die mindestens eine Schneidplatte und der Messergrundkörper begrenzen einen Lötspalt,
dessen Breite vorteilhaft kleiner als 0,1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,08 mm ist.
Da die Steifigkeit des Messergrundkörpers höher ist als die Steifigkeit des Kupferlotes,
reduziert sich mit geringerer Breite des Lötspaltes auch die Verschiebung der Schneidplatte
während des Schneidvorganges. Dadurch wird die Biegebeanspruchung auf ein Minimum
reduziert, was mit einer korrespondierenden Erhöhung der Schlagbeanspruchbarkeit einhergeht.
[0021] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung
und der Zeichnung, in der nachfolgend im Einzelnen beschriebene Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:
- Fig. 1
- in einer Vorderansicht eine Spanerscheibe mit montierten Messern,
- Fig. 2
- in einer Schnittdarstellung die Spanerscheibe nach Fig. 1 entlang der mit den Pfeilen
II-II in Fig. 1 angegebenen Schnittebene,
- Fig. 3
- in einer perspektivischen Darstellung ein Spanermesser,
- Fig. 4
- in einer Vorderansicht das Spanermesser nach Fig. 3,
- Fig. 5
- in einer Seitenansicht ein Profiliermesser mit Schneidplatte,
- Fig. 6
- in einer Ansicht von unten das Profiliermesser nach Fig. 5,
- Fig. 7
- in einer schematischen ausschnittsweisen Darstellung das Messer mit Schneidplatte
nach Fig. 5,
- Fig. 8
- in einer schematischen ausschnittsweisen Darstellung den Lötspalt des Messers nach
Fig. 5, und
- Fig. 9
- in einer perspektivischen Darstellung eine Variante des Messers nach den Fig. 5, 6
mit breiterer und in einzelne Teilstücke aufgeteilter Schneidplatte.
[0022] In der Fig. 1 ist eine Spanerscheibe 10 gezeigt, die in einer nicht gezeigten Profilierspaneranlage
zur Herstellung von planparallelen Flächen an Rohhölzern und/oder Nasshölzern eingesetzt
wird. Dabei werden die Hölzer durch die Profilierspaneranlage gefördert und von zwei
gegenüberliegend angeordneten Spanerscheiben 10 bearbeitet. Die Spanerscheiben 10
sind jeweils von einer Antriebseinheit in Drehrichtung 11 um deren Drehachse 9 rotierend
angetrieben. Bei Kontakt des Holzes mit den Spanerscheiben 10 wird das Holz über sogenannte
Profiliermesser auf eine definierte Geometrie zugeschnitten. Zugleich wird das Restholz
durch sogenannte Spanermesser zu Hackschnitzeln zerkleinert, um als Rohstoff in der
Papierindustrie Anwendung zu finden.
[0023] Die in Fig. 1 gezeigte Spanerscheibe 10 besitzt eine dem Holz zugewandte, konisch
ausgebildete Innenseite 12, an welcher eine Vielzahl von Messern 1 über den gesamten
Umfang der Spanerscheibe 10 angeordnet ist. Jedes Messer 1 ist an der Spanerscheibe
10 mittels einer Schraube 16 befestigt. Die Messer 1 weisen ein bezogen auf die Drehrichtung
11 hinteres Ende 15 und ein vorderes Ende 14 auf, wobei an dem vorderen Ende 14 des
Messers 1 eine Schneidkante 4 ausgebildet ist. Die Spanerscheibe 10 weist für jedes
Messer 1 eine Spanöffnung 13 auf. Die Spanöffnung 13 ist in Drehrichtung 11 der Spanscheibe
10 unmittelbar vor dem Messer 1 angeordnet. Dadurch werden die Späne, die beim Schneiden
von Holz an der Schneidkante 4 des Messers 1 entstehen, über die Spanöffnung 13 abgeführt.
[0024] Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Spanerscheibe 10 einen kegelförmigen Abschnitt 17
auf. Da im Betrieb zwei Spanerscheiben 10 gegenüberliegend angeordnet sind, bilden
diese eine Art trichterförmigen Durchgang, durch welchen das Holz bei der Verarbeitung
hindurchgeschoben wird. Beim Kontakt des Holzes mit den Spanerscheiben 10 wird das
Holz schrittweise über den trichterförmigen Durchgang der Spanerscheiben 10 auf eine
minimale Breite des Durchgangs geschnitten. Im Ausführungsbeispiel sind die im kegelförmigen
Abschnitt der Spanerscheibe 10 montierten Messer 1 als Spanermesser ausgebildet. Die
Spanerscheibe 10 weist zudem auf ihrer Innenseite 12 eine Anlagefläche 18 auf, die
zusätzlich die Montage einer nicht gezeigten Kreissäge ermöglicht.
[0025] Die Spanerscheibe 10 wie auch die Profilierspaneranlage sind lediglich Beispiele
für den Einsatz eines Messers. In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines
solchen Messers 1, nämlich ein Spanermesser 1 für die Spanerscheibe 10 nach den Figuren
1 und 2 gezeigt. Das Messer 1 weist, wie auch das in den Figuren 5 und 6 gezeigte
Ausführungsbeispiel, an dem Messergrundkörper 2 zwei Schenkel 19 sowie ein Innengewinde
20 (Fig. 4) auf. Über die Schenkel 19 und das Innengewinde 20 kann das Messer 1 an
einer entsprechenden Schneidanlage, namentlich an der Spanerscheibe 10 gemäß den Figuren
1 und 2 positioniert und befestigt werden. In einer alternativen Ausführung kann das
Messer auch auf andere Weise an einer Schneidanlage befestigt werden. So kann anstelle
der Schenkel 19 beispielsweise ein Loch oder ein Langloch an dem Messer 1 zur Befestigung
ausgebildet sein. Ferner ist beispielsweise auch ein Klemmsitz des Messers zur Befestigung
an einer Schneidanlage möglich. Das Messer 1 umfasst eine erste Schneidplatte 3 mit
einer Schneidkante 4 und eine optionale zusätzliche Schneidplatte 3' mit einer zugehörigen
Schneidkante 4'. Die Schneidplatten 3, 3' sind an dem vorderen Ende 14 des Messers
1 angeordnet und auf dem Messergrundkörper 2 mittels einer Hartlotverbindung 5 unter
Verwendung von Kupferlot 6 befestigt. Erfindungsgemäß kontaktieren sich die Schneidplatten
3, 3' gegenseitig, wobei deren Schneidkanten 4, 4' eine Schneidkontur 22 bilden. Für
die Ausbildung der Hartlotverbindung und das zum Einsatz kommende Kupferlot 6 gilt
sinngemäß das Gleiche wie das weiter unten zu den Ausführungsbeispielen nach den Figuren
5 bis 9 Gesagte.
[0026] Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Schneidkontur 22 gewinkelt ausgebildet. In der Vorderansicht
des Messers 1, also in Blickrichtung vom vorderen Ende 14 zum hinteren Ende 15 des
Messers 1, schließen die Schneidkanten 4 und 4' einen Winkel α ein. Um auch die zusätzliche
Schneidplatte 3' tragen zu können, weist der Messergrundkörper 2 an dem vorderen Ende
14 auf der einen Schenkelseite, auf welcher die zusätzliche Schneidplatte 3' angeordnet
ist, eine Verdickung 23 auf. Die zusätzliche Schneidplatte 3' ist an der Verdickung
des Messergrundkörpers 2 gehalten.
[0027] Im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 4 wurde eine Spanerscheibe 10 mit zugehörigen
Spanermessern 1 beschrieben. Profilierlinien zur Bearbeitung von Rohhölzern und/oder
Nasshölzern weisen aber häufig auch sogenannte Profilieraggregate auf, die den Spanerscheiben
10 nachgeschaltet sind, und die die Längskanten der von den Spanerscheiben 10 erzeugten
Flächen bearbeiten. Gemäß der Erfindung finden auch in solchen, hier nicht dargestellten
Profilieraggregaten erfindungsgemäß ausgeführte Messer 1 ihre erfindungsgemäße Verwendung,
nämlich in Form von Profiliermessern. In den Figuren 5 und 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Messers 1 gezeigt, welches als ein solches Profiliermesser ausgebildet ist.
Das Messer 1 umfasst einen Messergrundkörper 2 und eine Schneidplatte 3 mit einer
Schneidkante 4. Die Schneidplatte 3 ist an dem bezogen auf die Drehrichtung vorderen
Ende 14 des Messers 1 angeordnet und mittels einer Hartlotverbindung 5 auf dem Messergrundkörper
2 befestigt. Am Messergrundkörper 2 ist ein Innengewinde 20 ausgebildet, über welches
das Messer 1 an einer entsprechenden Schneidanlage in seiner Längsrichtung positioniert
wird. Nach Fig. 6 weist der Messergrundkörper 2 zwei Schenkel 19 auf, zwischen denen
im montierten Zustand Befestigungsschrauben hindurch verlaufen und das Messer 1 in
seiner eingestellten Position fixieren.
[0028] In den Figuren 7 und 8 ist der Schneidenbereich des Messers 1 nach den Figuren 5
und 6 schematisch in einem Längsschnitt dargestellt. Dabei begrenzen die Schneidplatte
3 und der Messergrundkörper 2 einen Lötspalt 8 für die Hartlotverbindung 5. Der Lötspalt
8 hat eine Breite a, welche dem Abstand zwischen dem Messergrundkörper 2 und der Schneidplatte
3 entspricht. Im Ausführungsbeispiel beträgt die maximale Breite a des Lötspaltes
8 höchstens 0,1 mm, bevorzugt höchstens 0,07 mm. Im Lötspalt 8 zwischen dem Messergrundkörper
2 und der Schneidplatte 3 befindet sich Kupferlot 6, welches den Messergrundkörper
2 mit der Schneidplatte 3 stoffschlüssig verbindet. Dabei ist das Kupferlot 6 mit
dem Messergrundkörper 2 und der Schneidplatte 3 in Kontakt und bildet die Hartlotverbindung
5.
[0029] In allen gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Hartlötverbindung 5 als eine Hochtemperatur-Vakuumlötverbindung
ausgebildet. Demnach erfolgt der Lötvorgang zur Befestigung der Schneidplatte 3 auf
dem Messergrundkörper 2 unter Luftabschluss in einem Vakuum. Dabei wird das Messer
1 in einem Ofen unter Vakuum stufenweise auf eine Durchwärmtemperatur von weniger
als 750°C geheizt. Anschließend wird zum Schmelzen des Kupferlotes 6 die Temperatur
auf eine Löttemperatur von größer als 750°C erhöht. Die Verteilung des Kupferlotes
6 im Lötspalt 8 erfolgt durch Kapillarwirkung, gefolgt von einer Diffusion des Kupferlotes
6 in die Oberflächen des Messergrundkörpers 2 und der Schneidplatte 3. Nach anschließender
Abkühlung des Messers 1 ist die Hartlötverbindung fertiggestellt.
[0030] Der Massenanteil des Kupferlotes 6 an Kupfer beträgt mindestens 99%. In einer alternativen
Ausführung kann aber auch eine Kupferlegierung mit einem geringeren Kupferanteil,
insbesondere von mindestens 50%, bevorzugt mindestens 80%, vorzugsweise mindestens
90%, und entsprechenden Zuschlagsstoffen als Lot zweckmäßig sein. Die Schneidplatte
3 besteht aus einem beschichteten oder unbeschichteten Hartmetall. Für eine noch höhere
Verschleißfestigkeit kann die Schneidplatte 3 aber auch aus einer Schneidkeramik,
aus superharten Schneidstoffen oder ultraharten Schneidstoffen bestehen. Hierzu zählen
beispielsweise Naturdiamant, PKD (Polykristalliner Diamant), MKD (Monokristalliner
Diamant), und CBN (Polykristallines kubisches Bornitrid) und CVD-D (chemical vapour
deposition Diamant). Der Messergrundkörper 2 besteht im Ausführungsbeispiel aus Stahl.
Der Einsatz anderer Werkstoffe, wie beispielsweise Pulvermetall, kann ebenfalls zweckmäßig
sein.
[0031] Unter weiterem Bezug auf die Figuren 7 und 8 werden die Verhältnisse im Betrieb deutlich,
was gleichermaßen für das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 wie auch für
das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 gilt: Während des Schneidvorganges
kontaktiert die Schneidplatte 3 das nicht gezeigte Werkstück in einem an die Schneidkante
4 angrenzenden, stirnseitigen Kontaktbereich 21. Dabei wirken im Kontaktbereich 21
auf die Schneidplatte 3 Schnittkräfte Fc, welche die Schneidplatte 3 über die zwischenliegende
Hartlotverbindung 5 gegen den Messergrundkörper 2 drücken und zu elastischen Verformungen
führen. Sind die Schnittkräfte Fc entsprechend hoch, kann dies sogar zu einer plastischen
Verformung des Kupferlotes 6 führen. Jedenfalls stellt sich eine Verformung der Unterlage
der Schneidplatte 3 insbesondere innerhalb der Schicht des Kupferlotes 6 um ein Verformungsmaß
b ein, wobei das Verformungsmaß b einen prozentualen Anteil der Breite a des Lötspaltes
darstellt. Die Verformung der Unterlage geht mit einer entsprechenden Verformung der
Schneidplatte 3 einher, wobei in der Schneidplatte 3 korrespondierende Biegeverformungen
mit Druckspannungen D und Zugspannungen Z auftreten. Die harte Schneidplatte 3 ist
empfindlich vor allem gegenüber den biegungsbedingten Zugspannungen Z. Gemäß der Erfindung
ist es gelungen, die Biegeverformungen und damit die Zugspannungen Z in der Schneidplatte
3 auf ein Minimum zu reduzieren. Insbesondere aus der vergrößerten Detaildarstellung
nach Fig. 8 wird nämlich deutlich, dass das Verformungsmaß b umso kleiner ist, je
geringer die Breite a des Lötspaltes ist. Es hat sich gezeigt, dass eine ausreichend
kleine Breite a des Lötspaltes nicht mit gewöhnlichen Hartlotverbindungen, wohl aber
in erfindungsgemäßer Weise mit dem Kupferlot 6 erzielt werden kann, was in der Folge
zu einem entsprechend geringen Verformungsmaß b und entsprechend geringen Zugspannungen
Z führt. Die Tragfähigkeit der Schneidplatte 3 gegenüber insbesondere stoß- oder schlagartig
aufgebrachten Schnittkräften F
C ist entsprechend erhöht, was die erfindungsgemäße Verwendung zur Verarbeitung von
Nassholz und/oder Rohholz bei entsprechend großen Zahnvorschüben und damit einhergehenden
großen Schlagbelastungen ermöglicht. Dabei entspricht der Zahnvorschub dem Vorschub
eines Messers 1 in das Werkstück relativ zum in Drehrichtung vorangehenden Messer
1. Die Messer sind zur Verwendung bei einem Zahnvorschub von 5 mm oder mehr geeignet.
Es kann aber auch die Verwendung des Messers bei einem höheren Zahnvorschub von 8
mm oder mehr und insbesondere von mindestens 10 mm oder mehr zweckmäßig sein.
[0032] Fig. 9 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Variante des Messers 1 nach den
Fig. 5, 6 mit im Vergleich dazu größerer Breite. Im Messergrundkörper 2 sind zwei
U-förmige Aufnahmen für Befestigungsschrauben ausgeformt. Zusätzlich zu der einen
Schneidplatte 3 nach den Fig. 5, 6 sind hier weitere Schneidplatten 3 vorgesehen,
die sich zu einer Gesamtzahl von beispielhaft sechs Stück addieren. Je nach Anwendungsfall
und geometrischer Ausgestaltung können aber auch abweichende Gesamtzahlen von Schneidplatten
3 zweckmäßig sein. Die Schneidplatten 3 entsprechen in ihrer geometrischen Ausgestaltung
und in ihrer Art der Befestigung der Schneidplatte 3 nach den Fig. 5 bis 8. Sie sind
lückenlos nebeneinander derart positioniert, dass sich ihre Schneidkanten 4 zu einer
durchgehenden, geradlinigen Schneidkontur 22 ergänzen. Funktional ist damit eine einzelne,
größere Schneide gebildet, die sich aus kleineren Einzelschneidplatten zusammensetzt.
In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt das Ausführungsbeispiel nach Fig.
9 mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen überein.
[0033] Das vorstehend zu den Profilier- und Spanermessern Beschriebene gilt natürlich sinngemäß
gleich auch für andere Messer 1 beispielsweise zur Verwendung als Hackermesser oder
dergleichen überall da, wo hohe Schlaglasten im Betrieb zu erwarten sind. Die genannten
Hackermesser werden an Hackermaschinen eingesetzt. Derartige Hackermaschinen dienen
der Zerkleinerung von Rohholz, Grünholz und/oder Holzabfällen und stellen vorwiegend
Hackschnitzel für die Papierindustrie her.
1. Verwendung eines Messers (1) zur Verarbeitung von Holz, wobei das Messer einen Messergrundkörper
(2) und mindestens eine Schneidplatte (3) mit einer Schneidkante (4) umfasst, wobei
die Schneidplatte (3) von dem Messergrundkörper (2) getragen wird, wobei das Messer
(1) seine Verwendung zur Verarbeitung von Nassholz und/oder Rohholz findet, dadurch gekennzeichnet, dass das Holz Nassholz und/oder Rohholz ist und dass die Schneidplatte (3) mittels einer
Hartlotverbindung (5) mit einem Kupferlot (6) an dem Messergrundkörper (2) befestigt
ist.
2. Verwendung eines Messers nach Anspruch 1
als Spanermesser oder Profiliermesser.
3. Verwendung eines Messers nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Zahnvorschub mindestens 5 mm beträgt.
4. Verwendung eines Messers nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hartlotverbindung (5) zwischen der mindestens einen Schneidplatte (3) und dem
Messergrundkörper (2) eine Hochtemperatur-Vakuumlötverbindung ist.
5. Verwendung eines Messers nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kupferlot (6) einen Massenanteil an Kupfer von mindestens 99% aufweist.
6. Verwendung eines Messers nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schneidplatte (3) aus der Gruppe der Stoffe unbeschichtetes Hartmetall,
beschichtetes Hartmetall, Schneidkeramik, superharte Schneidstoffe, Naturdiamant,
PKD, MKD, CVD-D, CBN besteht.
7. Verwendung eines Messers nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (1) mindestens eine zusätzliche Schneidplatte (3, 3') umfasst, wobei die
mindestens eine zusätzliche Schneidplatte (3, 3') mittels der Hartlotverbindung (5)
mit dem Kupferlot (6) an dem Messergrundkörper (2) befestigt ist.
8. Verwendung eines Messers nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (4, 4') der Schneidplatten (3, 3') eine gewinkelte Schneidkontur
(22) bilden.
9. Verwendung eines Messers nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (4) der Schneidplatten (3) gemeinsam eine durchgehende, geradlinige
Schneidkontur (22) bilden.
10. Verwendung eines Messers nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schneidplatte (3) und der Messergrundkörper (2) einen Lötspalt
(8) begrenzen, dessen Breite (a) kleiner ist als 0,1 mm.
11. Messer (1) zur Verarbeitung von Holz, wobei das Messer einen Messergrundkörper (2)
und mindestens eine Schneidplatte (3) mit einer Schneidkante (4) umfasst, wobei die
Schneidplatte (3) von dem Messergrundkörper (2) getragen wird, wobei die Schneidplatte
(3) mittels einer Hartlotverbindung (5) mit einem Kupferlot (6) an dem Messergrundkörper
(2) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Holz Nassholz und/oder Rohholz ist und dass das Messer (1) mindestens eine zusätzliche
Schneidplatte (3, 3') umfasst, wobei die mindestens eine zusätzliche Schneidplatte
(3, 3') mittels der Hartlotverbindung (5) mit dem Kupferlot (6) an dem Messergrundkörper
(2) befestigt ist,
und dass die Schneidplatten (3, 3') sich gegenseitig kontaktieren, wobei deren Schneidkanten
(4, 4') eine Schneidkontur (22) bilden.
1. Use of a blade (1) for processing wood,
wherein the blade comprises a blade main body (2) and at least one cutting plate (3)
with a cutting edge (4), wherein the cutting plate (3) is borne by the blade main
body (2), wherein the blade (1) is used to process wet wood and/or raw wood,
characterized in that the wood is wet wood and/or raw wood, and in that the cutting plate (3) is fastened to the blade main body (2) by means of a brazed
connection (5) using a copper solder (6).
2. Use of a blade according to Claim 1
as a chipper blade or profiling blade.
3. Use of a blade according to Claim 1 or 2,
characterized in that a tooth feed is at least 5 mm.
4. Use of a blade according to one of Claims 1 to 3,
characterized in that the brazed connection (5) between the at least one cutting plate (3) and the blade
main body (2) is a high-temperature vacuum soldered connection.
5. Use of a blade according to one of Claims 1 to 4,
characterized in that the copper solder (6) comprises a proportion by mass of copper of at least 99%.
6. Use of a blade according to one of Claims 1 to 5,
characterized in that the at least one cutting plate (3) consists of the group of materials uncoated hard
metal, coated hard metal, cutting ceramics, super-hard cutting materials, natural
diamond, PCD, MCD, CVD-D, CBN.
7. Use of a blade according to one of Claims 1 to 6,
characterized in that the blade (1) comprises at least one additional cutting plate (3, 3'), wherein the
at least one additional cutting plate (3, 3') is fastened to the blade main body (2)
by means of the brazed connection (5) using the copper solder (6).
8. Use of a blade according to Claim 7,
characterized in that the cutting edges (4, 4') of the cutting plates (3, 3') form an angled cutting contour
(22).
9. Use of a blade according to Claim 7,
characterized in that the cutting edges (4) of the cutting plates (3) together form a continuous, rectilinear
cutting contour (22).
10. Use of a blade according to one of Claims 1 to 9,
characterized in that the at least one cutting plate (3) and the blade main body (2) delimit a solder gap
(8), the width (a) of which is smaller than 0.1 mm.
11. Blade (1) for processing wood, wherein the blade comprises a blade main body (2) and
at least one cutting plate (3) with a cutting edge (4), wherein the cutting plate
(3) is borne by the blade main body (2), wherein the cutting plate (3) is fastened
to the blade main body (2) by means of a brazed connection (5) using a copper solder
(6),
characterized in that the wood is wet wood and/or raw wood, and in that the blade (1) comprises at least one additional cutting plate (3, 3'), wherein the
at least one additional cutting plate (3, 3') is fastened to the blade main body (2)
by means of the brazed connection (5) using the copper solder (6),
and in that the cutting plates (3, 3') contact one another, wherein the cutting edges (4, 4')
thereof form a cutting contour (22).
1. Utilisation d'une lame (1) pour l'usinage de bois, la lame comprenant un corps de
base de lame (2) et au moins une plaquette de coupe (3) avec une arête de coupe (4),
la plaquette de coupe (3) étant portée par le corps de base de lame (2), la lame (1)
trouvant son utilisation pour l'usinage de bois humide et/ou de bois brut, caractérisée en ce que le bois est du bois humide et/ou du bois brut et en ce que la plaquette de coupe (3) est fixée au corps de base de lame (2) au moyen d'une liaison
par brasage fort (5) avec une brasure au cuivre (6).
2. Utilisation d'une lame selon la revendication 1 en tant que lame d'enlèvement de copeaux
ou lame à profiler.
3. Utilisation d'une lame selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une avance par dent est d'au moins 5 mm.
4. Utilisation d'une lame selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la liaison par brasage fort (5) entre l'au moins une plaquette de coupe (3) et le
corps de base de lame (2) est une liaison par brasage sous vide à haute température.
5. Utilisation d'une lame selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la brasure au cuivre (6) présente une proportion massique de cuivre d'au moins 99
%.
6. Utilisation d'une lame selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'au moins une plaquette de coupe (3) est constituée du groupe de matériaux le métal
dur non revêtu, le métal dur revêtu, la céramique de coupe, les matériaux de coupe
super durs, le diamant naturel, le PCD, le MCD, le CVD-D, le CBN.
7. Utilisation d'une lame selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la lame (1) comprend au moins une plaquette de coupe supplémentaire (3, 3'), l'au
moins une plaquette de coupe supplémentaire (3, 3') étant fixée au corps de base de
lame (2) au moyen de la liaison par brasage fort (5) avec la brasure au cuivre (6).
8. Utilisation d'une lame selon la revendication 7, caractérisée en ce que les arêtes de coupe (4, 4') des plaquettes de coupe (3, 3') forment un contour de
coupe coudé (22).
9. Utilisation d'une lame selon la revendication 7, caractérisée en ce que les arêtes de coupe (4) des plaquettes de coupe (3) forment ensemble un contour de
coupe rectiligne continu (22).
10. Utilisation d'une lame selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'au moins une plaquette de coupe (3) et le corps de base de lame (2) délimitent
un interstice de brasage (8) dont la largeur (a) est inférieure à 0,1 mm.
11. Lame (1) pour l'usinage de bois, la lame comprenant un corps de base de lame (2) et
au moins une plaquette de coupe (3) avec une arête de coupe (4), la plaquette de coupe
(3) étant portée par le corps de base de lame (2), la plaquette de coupe (3) étant
fixée au corps de base de lame (2) au moyen d'une liaison par brasage fort (5) avec
une brasure au cuivre (6), caractérisée en ce que le bois est du bois humide et/ou du bois brut et en ce que la lame (1) comprend au moins une plaquette de coupe supplémentaire (3, 3'), l'au
moins une plaquette de coupe supplémentaire (3, 3') étant fixée au corps de base de
lame (2) au moyen de la liaison de brasage fort (5) avec la brasure au cuivre (6),
et en ce que les plaquettes de coupe (3, 3') sont en contact mutuel, leurs arêtes de coupe (4,
4') formant un contour de coupe (22).
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