DE4443727A1 - Blockformungsmaschine mit Spiralscheiben und Zerspanwerkzeugsatz für solche Spiralscheiben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blockformungsmaschine der Gattung, die zwei zusammenwirkende, drehbare und eine kegelstumpfförmige Grundform aufweisende Scheiben umfaßt, die je mit demontierbaren Zerspanwerkzeugen bestückt sind, die die Aufgabe haben, aus entgegengesetzten Seiten eines die Maschine durchlaufenden, axial geführten Rundholzstammes, Holzmaterial auszuhacken unter der Bildung von teils einem Block mit flachen, entgegengesetzten Oberflächen, teils Spänen aus Überschußmaterial, wobei die Zerspanwerkzeuge der einzelnen Scheibe in eine oder mehrere spiralförmigen Bahnen verlegt sind, de je eine große Anzahl von im wesentlichen äquidistanten Zerspanwerkzeugen umfassen und je sich an der kegelförmigen Fläche der Scheibe entlang, von einem äußeren Zerspanwerkzeug im Bereich des gröberen Endes des Kegelteils bis zu einem inneren Zerspanwerkzeug im Bereich des schwächeren, entgegen der anderen Scheibe gerichteten Endes des Kegelteils, erstrecken, wobei im Bereich der letzteren eine Kreissägeklinge mit vielen Zähnen montiert ist, die die Aufgabe haben, den Planflächen des Stammblockes Glätte zu verleihen und wobei einzelne Zerspanwerkzeuge in jeder von der peripherischen Außenkante der Scheibe gegen ihr schwächeres Ende sich erstreckenden Spiralbahn teils eine Hauptschneide aufweisen, die in einem zur Faserrichtung des Holzstammes parallelen Plan belegen ist, und die Aufgabe hat die Fasern zu zerspalten, teils eine quer zur Faserrichtung gerichtete Nebenschneide mit der Aufgabe, die Fasern in jedem spanbildenden Faserkörper, der durch Abspaltung durch die Hauptschneide im Werden ist, abzuschneiden.

Stand der Technik

Im allgemeinen können solche Blockformungsmaschinen, die in Sägewerken verwendet werden, in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden, und zwar abhängig davon, wie die Reduzierscheiben, die die Zerspanwerkzeuge tragen, gestaltet sind, nämlich auf der einen Seite solche Maschinen, die Spiralscheiben mit faserspaltenden Zerspanwerkzeugen verwenden, und auf der anderen Seite Maschinen deren Reduzierscheiben Zerspanwerkzeuge haben, die hauptsächlich faserschneidend sind. In der Praxis werden die letztgenannten Reduzierscheiben Langmesser- oder Stufenscheiben benannt.

Es sind hauptsächlich die faserspaltenden Zerspanwerkzeuge, die durchgehend auf Spiralscheiben mit kegelförmiger Grundform montiert sind, die sog. parallelgeschnittene Späne zerspanen, und zwar dadurch, daß die einzelnen Zerspanwerkzeuge eine verhältnismäßig lange, parallel zur Faserrichtung des axial durchlaufenden Holzstammes gerichtete Hauptschneide haben, um auf diese Weise das Faserholz in Ebenen zu zerspalten oder zu zersplittern, die im wesentlichen parallel zur Zentrumachse des Holzstammes sind, und eine verhältnismäßig kurze Nebenschneide, die quergestellt ist (z. B. in einem Winkel von 45° gegen die Hauptschneide) und die Aufgabe hat, die Fasern abzuschneiden. Hierdurch werden die Form und die Dimensionen des abgetrennten, einzelnen Spankörpers durch mehrere verschiedene Faktoren bestimmt, wie die Stammzufuhrgeschwindigkeit gegen die Drehzahl der Spiralscheibe, die Holzart, die Zähigkeit, die Temperatur, usw. Im allgemeinen kann doch behauptet werden, daß die Stärke des Spankörpers wohldefiniert ist insofern, daß diese immer durch den gegenseitigen Abstand zwischen den Axialebenen, in welchen die faserspaltenden Hauptschneiden von benachbarten Zerspanwerkzeugen in der gleichen Spiralbahn arbeiten, bestimmt wird, daß die Länge des Spankörpers in der Faserrichtung immer regelbar ist, in dem die Drehzahl der Reduzierscheibe im Verhältnis zur Stammzufuhrgeschwindigkeit auf geeignete Weise eingestellt wird, daß aber die Breite des Spankörpers sich nicht durch äußere Parameter steuern läßt, in dem daß eine Zerbrechung der bandförmigen Holzfaserstücke, die vom Stamm gelöst werden, in Abhängigkeit von in der Holzrohware natürlich vorkommende Eigenschaften, die abhängig von der Holzart, der Zähigkeit (Gefrorenheitsgrad) und ähnliches variieren, geschieht. Unter Fachleuten wird deshalb die Spiralscheibe als vorteilhaft angesehen, und zwar gerade aus dem Grund, daß zwei aus drei dimensionsbestimmenden Massen der Späne, nämlich gerade die spanqualitätsbestimmenden Masse, Länge und Stärke, durch bewußte Beeinflussung von außen, festzustellen sind. Andere Vorteile der Spiralscheibe sind, daß dieselbe bei verhältnismäßig niedrigem Energieverbrauch eine sanfte und vibrationsfreie Zerspanung des Holzstammes leistet. Dies beruht in erster Stelle darauf, daß die Spiralscheibe eine große Anzahl von relativ kleinen und nah zueinander befindlichen Zerspanwerkzeugen (beispielsweise kann jede Scheibe 75-90 Zerspanwerkzeuge umfassen, verteilt in drei Spiralbahnen um je 25 bis 30 Stück) ausnützt. Eine Beschränkung bei derartigen Maschinen, die Spiralscheiben verwenden, ist jedoch, daß sie nur für relativ mäßige Stammzufuhrgeschwindigkeit anzuwenden sind, z. B. im Bereich 50-80 m/min.

Im Gegensatz zur Spiralscheibe, ist die Langmesser- oder die Stufenscheibe bestückt mit relativ wenigen Zerspanwerkzeugen, deren gerade, lange Hauptschneiden im wesentlichen rechtwinklig zur Faserrichtung gerichtet sind. Dies bedeutet, daß die Schneide in Frage in das Holz eindringt und eine Abschneidung der Fasern stattfindet, und wenn dieselbe eine bestimmte Tiefe im Holz erreicht hat, dann wird ein größerer Faserkörper abgeschoben oder abgebrochen, welcher seinerseits, z. B. durch Kontakt mit anderen, kollidierenden Faserkörpern, in kleinere Körper zersplittert werden, die die endgültigen Dimensionen der fertigen Späne haben. Der erste Vorteil bei Reduzierscheiben mit in erster Stelle faserabschneidenden Zerspanwerkzeugen ist, daß sie hohe Stammzufuhrgeschwindigkeiten ermöglichen, z. B. 100 m/min oder mehr. Bei solchen Reduzierscheiben läßt indessen nur eine Spandimension, und zwar die Länge in der Faserrichtung, sich bewußt durch äußere Regelung beeinflussen, genauer gesagt durch passende Einstellung der Stammzufuhrgeschwindigkeit im Verhältnis zur Drehzahl der Reduzierscheiben.

In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden, daß gewisse Sorten von Reduzierscheiben mit faserabschneidenden Zerspanwerkzeugen an und für sich ihre Zerspanwerkzeuge spiralförmig über einer kegelstumpfförmigen Fläche angeordnet haben können. In diesen Fällen haben aber die Zerspanwerkzeuge immer noch ihre wirksame Hauptschneide hauptsächlich rechtwinklig zur Faserrichtung gerichtet, was bedeutet, daß die Spanbildung hauptsächlich eher durch Faserabschneidung als durch Abspaltung parallel zur Faserrichtung geschieht. Weiter sollte erwähnt werden, daß die Langmesserscheiben ihre Zerspanwerkzeuge in der Form messerähnlichen Elemente ausgeführt haben, derer Hauptschneide sich entlang der ganzen Breite der Scheibe erstreckt.

Spiralscheiben mit faserspaltenden Zerspanwerkzeugen sind früher bekannt durch SE 339 389, SE 8104721-9 (Veröff.-Nr. 446 838), SE 9100345-9 (Veröff.-Nr. 467 915) und DE 31 14 332. Reduzierscheiben in der Form von Langmesser- oder Stufenscheiben mit abschneidenden Zerspanwerkzeugen sind bekannt durch SE 7203989-4 (Veröff.-Nr. 388 158), SE 7708706-2 (Veröff.-Nr. 432 733), DE 15 28 197, DE 33 12 033, US 3 812 891, US 3 880 215 und US 4 984 614.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blockformungsmaschine der Gattung, die gerade auf der Verwendung von Spiralscheiben beruht, d. h. Reduzierscheiben deren Zerspanwerkzeuge ihre Hauptschneide in einer mit der Faserrichtung des Holzstammes parallelen Ebene verlegt haben, um in erster Stelle die Fasern zu zerspalten oder zersplittern, eher als sie hauptsächlich abzuschneiden. Früher bekannte Spiralscheiben, beispielsweise die in den oben genannten Veröffentlichungen Beschriebenen, sind mit einigen Nachteilen behaftet. Ein solcher Nachteil ist, daß die Spiralscheibe früher nicht mit einer vorsägenden Sägeklinge hat versehen werden können, d. h. eine Klinge deren Zahnkranz einen so großen Durchmesser hat, daß die Sägezähne vermögen, einen planen Schnitt im Holzstamm zu sägen, bevor die innersten Zerspanwerkzeuge damit anfangen, das Faserholz im Bereich neben der planen Seitenfläche des werdenden Blockes zu bearbeiten. An und für sich sind Versuche gemacht worden, auch Spiralscheiben mit vorsägenden Sägeklingen zu versehen, aber diese Versuche waren nicht erfolgreich wegen der Tatsache, daß Spanmaterial dazu neigt, mit großer Kraft im keilförmigen Raum zwischen der Klinge und der inneren, konischen Schmalendpartie der Scheibe, festgekeilt zu werden und steckenzubleiben, welche Partie sich im Bereich vor jedem innersten Zerspanwerkzeug befindet. Dabei hat das somit festgekeilte Spanmaterial eine Sprengwirkung auf die Klinge ausgeübt, wobei die Klinge dazu geneigt hat, teils deformiert zu werden, teils überhitzt zu werden. Ferner ist bei den vorgenommenen Versuchen jedes innerste Zerspanwerkzeug teilweise in vergrößerten Zahnlücken im Zahnkranz der Klingen aufgenommen, d. h. Lücken, die dadurch erzeugt worden sind, daß mindestens ein Zahn für jedes Zerspanwerkzeug aus der im übrigen äquidistanten Folge von Sägezähnen beseitigt worden ist. Dies hat die Folge gehabt, daß jeder hinter einer Zahnlücke befindlicher Zahn extrem großen Kräften ausgesetzt worden ist; was seinerseits schlechte Flächenglätte beim fertigen Block, bzw. zahlreiche Klingenaustausche, verursacht hat. Ein besonderes Problem bei diesen Versuchen, Spiralscheiben mit vorsägender Sägeklingen zu versehen, ist der Umstand gewesen, daß die Klinge, indem sie mindestens etwas an den innersten Zerspanwerkzeugen jeder Spiralbahn vorbei hinausragt, hindernd auf die Möglichkeiten gewirkt hat, verschlissene Zerspanwerkzeuge abzumontieren und scharfgeschliffene Zerspanwerkzeuge wiederzumontieren, in dem die gebräuchlichen Zerspanwerkzeuge eine beträchtliche Räumlichkeit zwischen benachbarten Sägezähnen fordert, um von der Scheibe entfernt werden zu können. Dieses Problem ist besonders gravierend im Hinblick darauf, daß gerade die innersten Zerspanwerkzeuge jeder Scheibe dem größten Verschleiß ausgesetzt sind, in dem sie immer im Betrieb sind, und zwar unabhängig davon, ob der Durchmesser des durchgeführten Holzstammes groß oder klein ist. Wegen des letztgenannten Grundes haben die allerinnersten Zerspanwerkzeuge eine relativ kurze Lebensdauer von 4 bis 5 Stunden, während sowohl die Sägeklinge als übrige Zerspanwerkzeuge eine erheblich längere Lebensdauer haben (z. B. der Größenordnung 40-50 St.).

Aufgaben und Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obengenannten Nachteile zu überwinden und eine für Blockformungsmaschinen vorgesehene Spiralscheibe so zu entwickeln, daß dieselbe erfolgreich mit einer vorsägenden Kreissägeklinge versehen werden kann. Eine grundlegende Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin eine Spiralscheibe zu schaffen, bei der Spanmaterial nicht dazu tendiert, massiv zwischen der Kreissägeklinge und dem kegelförmigen Schmalende der Scheibe zusammengebacken oder festgekeilt zu werden, um dadurch die Gefahr für Warmlaufen bzw. Deformationen der Klinge zu beseitigen. Eine gleichzeitige Aufgabe besteht darin, eine Spiralscheibe zu schaffen, bei der einzelne Zähne der Sägeklinge nicht extremen Druck- oder Stoßbelastungen ausgesetzt werden, die schnell dazu tendieren würden, den einzelnen Zahn zu deformieren und zu verderben. Noch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spiralscheibe zu schaffen, deren innersten, am häufigsten arbeitende Zerspanwerkzeuge, schnell und einfach zu demontieren und wiederzumontieren sind trotz des Vorhandenseins einer vorsägenden Klinge mit großem Durchmesser. Eine dieser Aufgabe untergeordnete Aufgabe besteht darin, ein neues, für Spiralscheiben vorgesehenes Zerspanwerkzeug zu schaffen, das durch seine spezielle Ausführung eine solche Montierung bzw. Demontierung ermöglicht. Eine weitere Ausgabe ist es, ein für Spiralscheiben vorgesehenes, neues Zerspanwerkzeug zu schaffen, das sich auf rationale und kostengünstige Weise umschleifen läßt. Noch eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein für Spiralscheiben vorgesehenes Zerspanwerkzeug zu schaffen, das eine Begrenzung auf bloß zwei Ausführungsformen zuläßt, die zwei verschiedene Funktionen auszuführen vermögen, auf sowohl eine Links- als eine Rechtsscheibe in der Maschine.

Gemäß der Erfindung wird zum mindesten die grundlegende Aufgabe gelöst durch die Merkmale, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben sind. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine bzw. ihrer Spiralscheiben sind im übrigen in den unabhängigen Ansprüchen angegeben.

Nach einem anderen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Satz von Zerspanwerkzeugen für eine Maschine mit Spiralscheiben. Die besonderen Merkmale dieses Zerspanwerkzeugsatzes sind aus den Ansprüchen 4 und 5 zu entnehmen.

Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen

Die Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 und 2 äußerst vereinfachte Perspektivsichten, die prinzipiell den Funktionsunterschied zwischen faserabschneidenden und faserspaltenden oder -splitternden Zerspanwerkzeugen bei Stufenscheiben bzw. Spiralscheiben beleuchten,

Fig. 3 eine zum Teil geschnittene und vereinfachte Seitensicht, die eine einzelne erfindungsgemäße Spiralscheibe veranschaulicht,

Fig. 4 eine zum Teil geschnittene oder sektionierte Draufsicht von einem in einer Blockformungsmaschine inbegriffenen Paar von Spiralscheiben, betrachtet in der Richtung der Pfeile P in Fig. 3, d. h. von unten,

Fig. 5 ein vergrößerter Detailschnitt, der ein inneres Zerspanwerkzeug im Anschluß an eine Kreissägeklinge veranschaulicht,

Fig. 6 ein vertikaler, zum Teil in Ansicht gezeigter Schnitt entsprechend Fig. 4, obwohl in einer Vertikalebene gezeigt,

Fig. 7-10 vergrößerte Perspektivsichten, die zwei verschiedene Ausführungen von Zerspanwerkzeugen zeigen, nämlich eine Rechtsausführung und eine Linksausführung,

Fig. 11 eine vergrößerte Perspektivsicht von einem Abschnitt der Scheibe im Anschluß an ein inneres Zerspanwerkzeug,

Fig. 12 eine Endansicht des Zerspanwerkzeuges gemäß Fig. 11, die seine Anbringung zwischen zwei Zähnen auf der Sägeklinge zeigt, und

Fig. 13 eine vereinfachte Darstellung, die eine Mehrzahl von in einer Schleifaufspannplatte angeordneten Zespanwerkzeugen zeigt.

Bevor die Erfindung ins Detail beschrieben wird, wird auf die prinzipiellen Darstellungen in Fig. 1 und 2 verwiesen. In Fig. 1 wird äußerst schematisch das Arbeitsprinzip veranschaulicht von einer Stufenscheibe mit faserabschneidenden Zerspanwerkzeugen a und einer vorsägenden Kreissägeklinge b. Der Holzstamm c, der axial durch eine Blockformungsmaschine geführt wird, und dabei an zwei Reduzierscheiben vorbeiläuft, die an beiden Seiten der Holzstamm-Mitte angebracht sind, wird zu einem Block mit zwei flachen Seitenflächen d geformt werden, wobei gleichzeitig außenliegendes Holzmaterial zu Spänen verarbeitet wird, genauer gesagt mit Hilfe der Spanwerkzeuge a. Dadurch, daß jedes Zerspanwerkzeug a seine Hauptschneide e in Winkel oder quer zur Faserrichtung des Holzstammes hat, wird die Spanbildung in erster Stelle durch Faserabschneiden geschehen, wie einleitend beschrieben wurde.

Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten, für Spiralscheiben typischen Arbeitsprinzip, haben die Zerspanwerkzeuge ihre Hauptschneiden f parallel mit der Faserrichtung verlegt (genauer gerechnet, liegt die Hauptschneide in einer Vertikalebene, die parallel zur axialen Ausdehnung des Holzstammes ist, d. h. zur Faserrichtung, obwohl diese in dieser Vertikalebene auf verschiedene Weisen schräggestellt gegenüber der Horizontalebene sein kann, abhängig vom aktuellen Angriffspunkt). Auf diese Weise wird die Hauptschneide f in erster Stelle die Fasern zerspalten oder zersplittern, eher als sie abzuschneiden (in der Praxis haben die Zerspanwerkzeuge in Frage auch kürzere, in Fig. 2 nicht gezeigte faserabschneidende Nebenschneiden, wie aus der Beschreibung unten zu entnehmen sein wird).

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

In Fig. 3-6 werden zwei, in ihrer Ganzheit mit 1 bzw. 2 bezeichneten Reduzierscheiben dargestellt, die zusammen eine Blockformungsmaschine bilden oder von einer solchen umfaßt werden. Diese Maschine hat die Aufgabe, einen zwischen die Scheiben laufenden axial geführten Holzstamm 3 zu planverarbeiten, so daß dieser zwei entgegengesetzte, plane Flächen 4, 4′ erhält. Gleichzeitig soll die Maschine Späne produzieren aus dem Holzüberschußmaterial, das im Bereich außerhalb der genannten Planflächen vom Holzstamm umfaßt wird. Die beiden Reduzierscheiben 1, 2 sind um eine gemeinsame geometrische Achse 5 drehbar und haben eine allgemeine kegelstumpfförmige Grundform. In Fig. 4 ist das innere, schmale Ende jeder Scheibe mit 6 bezeichnet, während das entgegengesetzte, gröbere Ende mit 7 bezeichnet ist. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist das schmale Ende jeder Scheibe nach innen, gegen den vorbeigeführten Holzstamm gedreht, während das Grobende 7 vom Holzstamm entfernt ist. Jede Scheibe ist mit einer großen Anzahl von demontierbaren Zerspanwerkzeugen bestückt. Wie näher unten beschrieben wird, gibt es zwei verschiedene Ausführungen oder Typen dieses Zerspanwerkzeuges, nämlich einen Rechtstyp 9 und einen Linkstyp 8. Die Zerspanwerkzeuge sind mit Hilfe von Schraubverbänden demontierbar angeordnet in besonderen, in der Hauptsache ringförmigen Haltern 10, die ihrerseits in Löchern 11 in jeder Scheibe 1, 2 fest angebracht sind, am besten durch Schweißen. Dank der Ringform des Halters 10, wird im Anschluß an jedes Zerspanwerkzeug 8, 9 eine Öffnung oder Passage gebildet, durch welche Späne von der Stirnseite der Scheibe, die gegen den Holzstamm gewendet ist, zur Kehrseite der Scheibe passieren können. Jede Reduzierscheibe umfaßt außerdem eine in ihrer Ganzheit mit 12 bezeichnete Kreissägeklinge, deren Zähne mit 13 bezeichnet sind. Aus Fig. 4 und 6 ist deutlich zu ersehen, wie die Klinge 12 auf einem ringförmigen Teil 14 festgeschraubt ist, das seinerseits von der Kehrseite aus an einem scheibenförmigen Naben- oder Zentrumteil 15 der einzelnen Reduzierscheibe festgeschraubt ist. Im Raum innerhalb des Ringteils 14 ist am Nabenteil 15 eine Distanzscheibe 16 festgeschraubt.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind die Zerspanwerkzeuge der einzelnen Reduzierscheibe, im vorliegenden Falle Scheibe 1, in einer oder mehreren Spiralbahnen entlang der konischen Fläche der Scheibe angeordnet (es möge unterstrichen werden, daß die Zerspanwerkzeuge in der genannten Figur nur schematisch veranschaulicht sind). Im Beispiel sind die Zerspanwerkzeuge in drei verschiedenen Spiralbahnen verteilt, die mit A, B bzw. C bezeichnet sind. Sämtliche äußere Zerspanwerkzeuge 9 in jeder solchen Spiralbahn, gerechnet vom äußeren, groben Ende der Scheibe bis zum zweitinnersten Zerspanwerkzeug, sind von einem und demgleichen Typ, in diesem Fall dem Rechtstyp, während das allerinnerste Zerspanwerkzeug 8 vom gegenteiligen Typ, d. h. bei der Scheibe 1 gemäß Fig. 3 vom Linkstyp, ist. In der Praxis können in jeder solchen Spiralbahn 25 bis 30 Zerspanwerkzeuge umfaßt sein, d. h. insgesamt 75 bis 90 auf der ganzen Scheibe. Die Hauptschneiden der Zerspanwerkzeuge sind im wesentlichen parallel zur Zufuhrrichtung oder Faserrichtung des Holzstammes plaziert, d. h. in Vertikalebenen die im wesentlichen rechtwinklig zur Rotationsachse 5 sind. Dies bedeutet, daß die Hauptschneiden der Zerspanwerkzeuge bei Kontakt mit dem Holzstamm die Fasern im Holz zerspalten oder zersplittert werden, eher als sie abzuschneiden.

Mit Ausnahme der obengenannten Verwendung der Zerspanwerkzeuge in sinngemäßen Rechts- bzw. Linksausführungen, ist die beschriebene Maschine in allem wesentlichen früher bekannt. In diesem Zusammenhang sollte doch betont werden, daß die Kreissägeklinge bei früheren bekannten Spiralscheiben einen wesentlich kleineren Durchmesser als die in Fig. 3-6 gezeigte Klinge gehabt haben, während dieselben bei Betrieb nur eine putzende, wohl aber nicht eine vorsägende Funktion gehabt haben.

Nun wird auf Fig. 7-10 hingewiesen, auf denen ein für beide Spiral- oder Reduzierscheiben 1, 2 vorgesehenen Satz von Zerspanwerkzeugen von zwei verschiedenen, obschon analogen Typen, dargestellt wird, nämlich von einem Linkstyp 8 und einem Rechtstyp 9. Jedes einzelne Zerspanwerkzeug umfaßt eine gerippebildende Platte 17, die an einem Ende eine verhältnismäßig lange Hauptschneide aufweist, die zwischen einer ersten planen Fläche auf der einen Seite oder Stirnseite der Platte 17 und einer schrägen Giebel- oder Endseite 20 gebildet ist. Bei ihrem entgegengesetzten Ende geht die Platte 17 in zwei getrennte, gegenseitig parallele Schenkel 21, 21′ über. Im Anschluß an die eine von zwei entgegengesetzten Langseitekanten der Platte ist ein Wulst 22, 22′ vorgesehen, der eine zur Hauptschneide sich anschließende, verhältnismäßig kurze Nebenschneide hat, die sich quer oder schräg zur Hauptschneide erstreckt. Auch die Nebenschneide 23 ist zwischen einer planen Stirnfläche 24 und einer schrägen Giebelseite 25 geformt. Aus einem Vergleich zwischen Fig. 7 und 9 geht hervor, daß der die Nebenschneide tragende Wulst 22 an der rechten Langseitenkante der Platte 17 entlang am Werkzeug 9 vom Rechtstyp plaziert ist, während der entsprechende Wulst 22′ am Zerspanwerkzeug 8 vom Linkstyp entlang der linken Langseitenkante der Platte plaziert ist.

Sofern die in Fig. 7-10 gezeigten Zerspanwerkzeuge bis jetzt beschrieben sind, sind sie im allen wesentlichen früher bekannt. Gemäß früher bekannten Zerspanwerkzeugen dieser Art haben indessen die Schenkel einen hauptsächlich quadratischen oder viereckigen Querschnitt gehabt. Im Gegensatz dazu sind die erfindungsgemäßen Zerspanwerkzeuge mit Schenkeln geformt, die eine hauptsächlich dreieckige Querschnittsform aufweisen. Diese Querschnittsform ist erreicht worden, indem die Schenkel mit schrägen Flächen 26, 26′versehen werden, die sich nicht nur an den Schenkeln entlang erstrecken, sondern auch an den beiden entgegengesetzten Langseiten der Gerippeplatte entlang. Das Vorhandensein dieser schrägen Flächen 26, 26′ ermöglicht, daß das Zerspanwerkzeug als ein Innenzerspanwerkzeug in jeder einzelnen Spiralbahn A, B, C verwendet werden kann, wie im Bezug auf Fig. 11 und 12 weiter beschrieben wird.

Aus Fig. 7 und 9 ist weiter zu entnehmen, daß jedes einzelne Zerspanwerkzeug ein Gewindeloch 27 hat, das in die zwischen den beiden Schenkeln 21, 21′ gelegene, gerundete Bodenfläche 27′ mündet. In diesem Loch kann eine Stellschraube 28 (siehe Fig. 13) festgeschraubt werden, die die Aufgabe hat, die Position der Hauptschneide des Zerspanwerkzeugs gegenüber einem Anhalt (teils in der Reduzierscheibe, teils in der Schleifaufspannplatte) zu bestimmen.

Jetzt wird wieder auf die Fig. 3-6 hingewiesen, und auch mit einem gewissen Rückblick auf Fig. 2, die das grundlegende Arbeitsprinzip für Spiralscheiben darstellt, d. h. Reduzierscheiben deren Zerspanwerkzeuge ihre Hauptschneiden parallel zur Faserrichtung des Holzstammes orientiert haben. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind sämtliche äußere Zerspanwerkzeuge, d. h. sämtliche Zerspanwerkzeuge ab dem zweitinnersten in jeder Spiralbahn bis zum Äußersten in der Hauptsache, äquidistant (auch wenn die tangentialen c/c-Abstände zwischen den Zerspanwerkzeugen mit einer oder einigen mm wechseln können, abhängig von der Plazierung der Zerspanwerkzeuge an der Scheibe, sind sie doch stets in der Hauptsache äquidistant, solange die axialen Abstände - gerechnet an der Rotationsachse 5 entlang - zwischen den Vertikalebenen, in welchen benachbarte Zerspanwerkzeuge arbeiten, in der Hauptsache immer gleich groß sind). In der Praxis sind diese c/c-Abstände etwas kleiner als die axiale Ausdehnung der faserabschneidenden Nebenschneiden 23, so daß die Nebenschneiden jeden lamellartigen vertikalen Raum überbrücken werden, der zwischen nahgelegenen Vertikalebenen, in denen die Hauptschneiden von nahgelegenen Zerspanwerkzeugen rotieren, wenn im Betrieb, abgegrenzt wird.

Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, wird der Holzstamm in einen Maschinenbereich hauptsächlich unter der zentralen Drehachse 5 des Scheibenpaares geführt, genauer gesagt in die Richtung des Pfeiles D. Gleichzeitig drehen sich die Scheiben in die Richtung des Pfeiles E, wodurch sowohl die Zähne der Sägeklinge als die Zerspanwerkzeuge den Holzstamm in Richtung von oben nach unten angreifen werden.

In der Praxis kann die Schraubverbindung, die die einzelne Zerspanerplatte im dazugehörigen Halter 10 festhält, aus einem mit dem Halter fest verbundenen Gewindebolzen oder Zapfen 29 (siehe Fig. 5) bestehen, auf den eine Mutter 30 geschraubt wird, die gegen eine Spannplatte 31 festziehbar ist, die an ihrem vorderen Ende einen spanbrechenden Wulst 32 aufweist. Die Zerspanerplatte wird zwischen die Spannplatte 32 und einen Sitz im Halter 10 eingeschoben, wobei der Gewindebolzen 29 zwischen den beiden Schenkeln 21, 21′ der Platte angebracht ist. Die Lage der Hauptschneide 18 im Verhältnis zum Gewindebolzen 29 wird mit Hilfe der Stellschraube 28 bestimmt.

Nach einem für die Erfindung kennzeichnenden Merkmal, ist das allerinnerste Zerspanwerkzeug 8 jeder Spiralbahn, z. B. der Spiralbahn A nach Fig. 3, vom zweitinnersten Zerspanerzeug 9 der gleichen Spiralbahn durch einen Abstand getrennt, der wesentlich größer ist, vorzugsweise ungefähr doppelt so groß, als der Abstand zwischen den übrigen, äquidistanten Zerspanwerkzeugen 9 der gleichen Spiralbahn. Der somit vergrößerte oder verdoppelte Raum zwischen dem innersten Zerspanwerkzeug 8 und dem Zweitinnersten 9 ist gemäß der Erfindung ausgenützt worden, um eine vergrößerte Öffnung 33 in der dazugehörigen Reduzierscheibe zu bilden. Wie aus nicht nur Fig. 3 sondern auch Fig. 11 zu entnehmen ist, kann diese Öffnung die Form eines länglichen Loches mit gerundeten Endpartien haben, in dem das innerste Zerspanwerkzeug 8 aufgenommen wird. Genauer gesagt ist das Zerspanwerkzeug 8 so plaziert, daß seine Hauptschneide 18 der axialen Spalte zwischen einerseits dem Kranz von Sägezähnen 13 und andererseits der Hauptschneide des zweitinnersten Zerspanwerkzeuges 9, das in der Drehrichtung der Scheibe dem innersten Zerspanwerkzeug vorangeht. Das innerste Zerspanwerkzeug gewährleistet somit, daß auch das Holzmaterial, das sich unmittelbar außerhalb des von den Zähnen 13 der Klinge zustande gebrachten Sägeschnittes 13′ (siehe Fig. 4) befindet, zerspant wird. Wie deutlich aus der Fig. 12 hervorgeht, ist die Einfuhr der mit Schneide versehenen Endpartie des innersten Zerspanwerkzeuges 8 durch die eine der beiden Schrägflächen 26, 26′ ermöglicht worden, die zusammenhängend an der ganzen Länge des Zerspanwerkzeuges sich entlang erstrecken. Auf diese Weise können sämtliche Zähne der Klinge äquidistant ausgeführt werden, d. h. ohne besondere vergrößerte Zahnlücken für in Frage kommende Zerspanwerkzeuge. Durch das Vorhandensein der vergrößerten Öffnung 33 in der Reduzierscheibe, können die Späne, die vor allem vom allerinnersten Zerspanwerkzeug losgemacht werden, frei zur Kehrseite der Scheibe passieren, ohne daß sie zwischen der Außenseite der Schmalendpartie der Scheibe und der Innenseite der Sägeklinge festgestopft oder festgekeilt werden. Auf diese Weise wird jedes Risiko für Warmlaufen bzw. Deformation deswegen, beseitigt.

Vom oben gesagten dürfte deutlich hervorgehen wie die Erfindung auf vorteilhafter Weise nur zwei Typen von Zerspanwerkzeugen benötigt; was in hohem Grad die Lagerhaltung vereinfacht. Bei sämtlichen Typen von Spiralscheiben, sowohl bekannten als auch den Scheiben laut der Erfindung, ist immer notwendig zwei Typen von Zerspanwerkzeugen zu verwenden, nämlich einen Rechtstyp für eine Rechtsscheibe und einen Linkstyp für eine Linksscheibe. Nach der Erfindung wird für jede Linksscheibe Zerspanwerkzeuge vom Linkstyp als äußere Zerspanwerkzeuge in jeder Spiralbahn benützt, während das innerste Zerspanwerkzeug in der einzelnen Spiralbahn aus einem Zerspanwerkzeug des Rechtstyps besteht. Die erstgenannten, äußeren Zerspanwerkzeuge haben hierbei ihre Hauptschneiden parallel zur Faserrichtung gerichtet (d. h. die Hauptschneiden liegen immer in einer mit der Faserrichtung parallelen Vertikalebene während der Rotation), während dagegen das innerste Zerspanwerkzeug seine Hauptschneide quer oder schräg zur Faserrichtung oder zur Vertikalebene hat. Deswegen wird in der Praxis die Hauptschneide des allerinnersten Zerspanwerkzeuges als faserabschneidend wirken, während sämtliche übrige, äußere Zerspanwerkzeuge faserzerspaltend wirken.

Bei der entgegengesetzten Scheibe herrschen die umgekehrten Bedingungen, d. h. als äußeres Zerspanwerkzeug werden Werkzeuge vom Rechtstyp verwendet, während die drei innersten Zerspanwerkzeuge vom Linkstyp und faserabschneidend sind.

Aus Fig. 3 geht hervor, wie nicht bloß das allerinnerste Zerspanwerkzeug 8, sondern auch das Zweitinnerste 9 teilweise in einer Lücke zwischen zwei benachbarten Sägezähnen 13 aufgenommen ist, wobei das Werkzeug 9 gegenüber dem Werkzeug 8 gedreht ist. Daraus folgt, daß die beiden Schrägflächen 26, 26′ auf dem einzelnen Zerspanwerkzeug notwendig sind, um die Passage des Werkzeuges zwischen zwei benachbarte Zähne zu ermöglichen, und zwar in dem einen Falle die Fläche 26 wenn ein Linkswerkzeug als faserabschneidendes Werkzeug auf einer Scheibe dient, und im anderen Falle die Fläche 26′ wenn ein Rechtswerkzeug als faserabschneidendes Werkzeug auf der gleichen Scheibe dient, und vice versa.

Die Vorteile der Erfindung sind offensichtlich. Durch die Erfindung ist somit ermöglicht worden, die Reduzierscheiben von Spiraltyp mit einer vorsägenden Sägeklinge zu versehen, die stets eine große Flächenglätte beim geformten Block gewährleistet. Dies läßt sich verwirklichen durch die effektive Spanabfuhr durch die vergrößerte Öffnung im Anschluß an jedes innerste Zerspanwerkzeug; was seinerseits das Risiko für Warmlaufen und die Entstehung von Deformationen in der Sägeklinge beseitigt. Dadurch, daß die Zerspanwerkzeuge sich in dem relativ begrenzten Raum zwischen zwei benachbarten Zähnen von einer Klinge mit äquidistanten Zähnen installieren lassen, und sie in ihrer Ganzheit aus dem dazugehörigen Halter durch diesen begrenzten Raum hinausgezogen werden, wird ferner sichergestellt, daß die am meisten arbeitenden Zerspanwerkzeuge, nämlich die innersten, auf schnelle und praktische Weise ersetzt werden können, in dem die Klinge, die eine bedeutend längere Lebensdauer als die innersten Zerspanwerkzeuge hat, nicht zuerst auf umständliche und zeitraubende Weise demontiert zu werden braucht. Ein in der Konstruktion enthaltener Vorteil ist weiter gerade der, daß die Klinge mit äquidistanten Zähnen ausgeführt werden kann, was mit sich bringt, daß einzelne Zähne in der Klinge nicht extremen Druck- oder Stoßbelastungen ausgesetzt werden.

Nun wird auf Fig. 13 hingewiesen, die veranschaulicht wie die vorgenannten Stellschrauben 28 nicht nur auf vorteilhafte Weise genützt werden können, um die Lage der Hauptschneide gegenüber dem Bolzen 29 in einem Halter 10 zu bestimmen, sondern auch im Zusammenhang mit dem Umschleifen von verschlissenen Zerspanwerkzeugen. In der Figur wird mit 34 eine Schleifscheibe angedeutet, wobei die Schleifscheibe im Anschluß an eine mit in ihrer Ganzheit mit 35 bezeichnete Aufspannvorrichtung angeordnet ist, in der ein Lineal 36 umfaßt ist, auf dem verschiedene Zerspanwerkzeuge 9 sich anbringen lassen, genauer gesagt in eine schräge Position, in der die Giebelseiten 20 der Zerspanwerkzeuge dem Einfluß der Schleifscheibe ausgesetzt werden können. Der Schleifgrad jedes Zerspanwerkzeuges kann durch Einstellung der Schrauben 28 in den verschiedenen Werkzeugen bestimmt werden. Nach dem die Zerspanwerkzeuge geschliffen worden sind, hat jedes einzelnes unter ihnen gleich große und vorausbestimmte Abstände zwischen dem freien Ende der Stellschraube einerseits und der hervorgeschliffenen Hauptschneide andererseits.

Das Schleifen der Nebenschneide geschieht auf ähnliche Weise unter Ausnutzung der Stellschraube als lagebestimmendes Element.

Denkbare Modifikation der Erfindung

Es liegt auf der Hand, daß die Erfindung nicht nur auf die beschriebene und auf den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform beschränkt ist. In der Praxis ist somit an und für sich möglich, als innere Zerspanwerkzeuge auf jeder Scheibe besondere Zerspanwerkzeuge ohne Nebenschneide zu verwenden, d. h. mit einer einzigen geraden Hauptschneide, obwohl die oben dargelegte Verwendung von bloß zwei Typen in der Praxis bevorzugt wird.

Claims (5)

1. Blockformungsmaschine, die zwei zusammenwirkende, drehbare und eine kegelstumpfförmige Grundform aufweisende Scheiben (1, 2) umfaßt, die je mit demontierbaren Zerspanwerkzeugen (8, 9) bestückt sind, die die Aufgabe haben, aus entgegengesetzten Seiten eines die Maschine durchlaufenden, axial geführten Rundholzstammes (3), Holzmaterial auszuhacken unter der Bildung von teils einem Block mit flachen, entgegengesetzten Oberflächen (4, 4′), teils Spänen aus Überschußmaterial, wobei die Zerspanwerkzeuge der einzelnen Scheibe in eine oder mehrere spiralförmigen Bahnen (A, B, C) verlegt sind, die je eine große Anzahl von im wesentlichen äquidistanten Zerspanwerkzeugen umfassen und sich jeweils an der kegelförmigen Fläche der Scheibe entlang, von einem äußeren Zerspanwerkzeug im Bereich des gröberen Endes (7) des Kegelteils bis zu einem inneren Zerspanwerkzeug im Bereich des schwächeren, entgegen der anderen Scheibe gerichteten Endes (6) der Kegelfläche, erstrecken, wobei im Bereich der letzteren eine Kreissägeklinge (12) mit vielen Zähnen (13) montiert ist, die die Aufgabe haben, den Planflächen des Stammblockes Glätte zu verleihen und wobei einzelne Zerspanwerkzeuge in jeder von der peripherischen Außenkante der Scheibe gegen ihr schwächeres Ende sich erstreckenden Spiralbahn teils eine Hauptschneide (18) aufweisen, die in einem zur Faserrichtung des Holzstammes parallelen Ebene gelegen ist, und die Aufgabe hat die Fasern zu zerspalten, teils eine quer zur Faserrichtung gerichtete Nebenschneide (23) mit der Aufgabe, die Fasern in jedem spanbildenden Faserkörper, der durch Abspaltung durch die Hauptschneide im Werden ist, abzuschneiden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz der Kreissägeklinge (12) einen größeren Durchmesser hat, als der Flugkreisdurchmesser, den mindestens Teile der inneren Zerspanwerkzeuge (8, 9) beschreiben, so daß die Sägezähne (13) der Klinge auf an sich bekannte Weise einen planen Schnitt (13′) im Holzstamm vorsägen, wobei innerhalb dieses Schnittes der Block abgegrenzt wird und außerhalb welchen die Zerspanwerkzeuge das Holzmaterial in Späne verarbeiten, daß sämtliche Sägezähne (13) auf der Klinge hauptsächlich äquidistant sind und daß das allerinnerste Zerspanwerkzeug jeder Spiralbahn (A, B, C) eine faserabschneidende Schneide (18) hat, die teilweise zwischen zwei benachbarten Zähne (13) auf der Klinge (12) hineinragt und die Spalte zwischen dem Zahnkranz und der Ebene, in der das zweitinnerste Zerspanwerkzeug der Spiralbahn rotiert, überbrückt, wobei die genannte Schneide (18) vom zweitinnersten Zerspanwerkzeug durch einen Abstand getrennt ist, der wesentlich größer ist, z. B. doppelt so groß, als der Abstand zwischen den übrigen, äquidistanten Zerspanwerkzeugen in der Spiralbahn, und wobei im Bereich zwischen dem innersten Zerspanwerkzeug und dem Zweitinnersten in der Scheibe eine Öffnung (33) ausgenommen ist, durch welche Späne von der Außenseite der Scheibe an ihre Innenseite passieren können, ohne in dem keilförmig sich verjüngenden, vor dem innersten Zerspanwerkzeug gelegenen Raum, der von der kegelförmigen Endpartie der Scheibe und der von dieser hinausragenden Klinge begrenzt ist, festgestopft zu werden.

2. Blockformungsmaschine gemäß Anspruch 1, die zwei Typen von Zerspanwerkzeugen umfaßt, nämlich einen Rechtstyp und einen Linkstyp, wobei das einzelne Zerspanwerkzeug eine gerippebildende Platte (17) beinhaltet, die an einem Ende eine verhältnismäßig lange Hauptschneide (18) aufweist, die zwischen einer ersten planen Fläche (19) an der einen Seite oder Stirnseite und einer schrägen Giebel- oder Endfläche (20) geformt ist, und die an ihrem entgegengesetzten Ende in zwei getrennte Schenkel (21, 21′) übergeht, die dafür vorgesehen sind, von einem Halter (10) auf der dazugehörigen Reduzierscheibe (1, 2) aufgenommen zu werden, und wobei im Anschluß an eine von zwei entgegengesetzten Langseitenkanten der Platte entweder ein rechtsplazierter oder ein linksplazierter Wulst (22, 22′) angeordnet ist, der eine zur Hauptschneide (18) sich anschließende, vergleichsweise kurze Nebenschneide (23) hat, der sich quer oder schräg gegenüber der Hauptschneide erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (21, 21′) eine in der Hauptsache dreieckige Querschnittsform dadurch aufweist, daß er von Schrägflächen (26, 26′) begrenzt wird, die sich nicht nur an den Schenkeln entlang erstrecken, sondern auch an den beiden Langseiten der Gerippeplatte (17) entlang, wobei die dreieckige Querschnittsform die Passage von dem einzelnen Schenkel durch eine Zahnlücke auf der mit äquidistanten Zähnen ausgeführten Kreissägeklinge zuläßt.

3. Blockformungsmaschine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Zerspanwerkzeuge einer ersten Reduzierscheibe Linkswerkzeuge sind, während das innerste Zerspanwerkzeug in jeder Spiralbahn (A, B, C) auf der gleichen Scheibe ein Rechtswerkzeug ist, und daß die äußeren Zerspanwerkzeuge der anderen, entgegengesetzten Scheibe Rechtswerkzeuge sind, während das innerste Zerspanwerkzeug in jeder Spiralbahn auf der gleichen Scheibe ein Linkswerkzeug ist.

4. Zerspanwerkzeugsatz für zwei zusammenwirkende, rotierbare und eine kegelstumpfförmige Grundform aufweisende Reduzierscheiben (1, 2) für eine Blockformungsmaschine, die zwei Typen von Zerspanwerkzeugen umfaßt, nämlich einen Rechtstyp und einen Linkstyp, wobei das einzelne Zerspanwerkzeug eine gerippebildende Platte (17) beinhaltet, die an einem Ende eine vergleichsweise lange Hauptschneide (18) aufweist, die zwischen einer ersten planen Fläche (19) auf der einen Seite oder Stirnseite der Platte und einer schrägen Giebel- oder Endfläche (20) geformt ist, und an ihrem entgegengesetzten Ende in zwei getrennte Schenkel (21, 21′) übergeht, die dafür vorgesehen sind, von einem Halter auf der dazugehörigen Reduzierscheibe aufgenommen zu werden, und wobei im Anschluß an die eine von zwei entgegengesetzten Langseitenkanten der Platte entweder ein rechtsplazierter oder ein linksplazierter Wulst (22, 22′) gebildet ist, der eine zur Hauptschneide sich anschließende, vergleichsweise kurze Nebenschneide (23) hat, die sich quer oder schräg gegenüber der Hauptschneide erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (21, 21′) eine in der Hauptsache dreieckige Querschnittsform dadurch aufweist, daß er von Schrägflächen begrenzt wird, die sich nicht nur an den Schenkeln entlang erstrecken, sondern auch an den beiden Langseiten der Gerippeplatte (17) entlang, wobei die dreieckige Querschnittsform die Passage von dem einzelnen Schenkel durch eine Zahnlücke auf einer mit äquidistanten Zähnen ausgeführten Kreissägeklinge auf der betreffenden Reduzierscheibe zuläßt.

5. Zerspanwerkzeugsatz gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gerippeplatte (17) ein in eine Bodenfläche (26) zwischen den beiden Schenkeln (21, 21′) mündendes Gewindeloch für eine Stellschraube (28) angeordnet ist, mit deren Hilfe die Position der Hauptschneide im Verhältnis zu einem Anhalt (29, 36) in einem Zerspanwerkzeughalter und/oder einer Schleifaufspannvorrichtung (35) einstellbar ist.