DE1403686C - Werkzeugkopf zum Abspanen von Rund holzstammen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugkopf zum Abspanen der Seitenflächen von in ihrer Längsrichtung kontinuierlich vorgeschobenen Rundholzstämmen unter gleichzeitiger Erzeugung von Nutzspänen, der mit im wesentlichen quer zur Stammlängsachse gerichteter Drehachse seitwärts am Stamm angreift, wobei die äußeren Kanten der Werkzeugschneiden auf einer in der Projektion eine Spirale bildenden Kurve liegen.

Bei einem bekannten scheibenförmigen Werkzeugkopf dieser Art erstreckt sich die Spirale auf einen einzigen Umlauf. Der Werkzeugkopf greift den Stamm nur an einer Stelle an, nämlich da, wo die Spirale den Stamm berührt. Bei der Drehung des Werkzeugkopfes bewegt sich der Ort der Spanabnahme auf die Stammlängsachse zu, zugleich bewegt er sich aber auch mit der Vorschubgeschwindigkeit des Stammes in der Vorschubrichtung, d. h. radial nach innen zum Werkzeugkopf weiter; mit anderen Worten, der Ort der augenblicklichen Spanabnahme bewegt sich relativ zum Stamm nur in Richtung auf die Stammlängsachse zu, eine Längsbewegung relativ zum Stamm findet nicht statt. Erst nach einer vollen Umdrehung des Werkzeugkopfes beginnt ein erneuter Spanabtrag an einem zweiten Ort, der um den Steigungsbetrag der Spirale von dem ersten Ort der Spanabnahme in Stammlängsrichtung entfernt liegt. Dieser Vorgang wiederholt sich mit jeder Umdrehung des Werkzeugkopfes. Dabei erfassen die Werkzeuge zu Beginn des Zerspanungsvorganges nur einen geringen Querschnitt der im wesentlichen zylindrischen Stammseite. Bei weiterem Vordringen in Richtung auf die Stammachse vergrößert sich der zu zerspanende Querschnitt bis zu einem Höchstwert, sodann beginnt die Zerspanung wieder mit dem geringsten Wert.

Die Zerspanung erfolgt bei der bekannten Einrichtung stets nur in einer einzigen Bahn. Die Dimensionierung des Werkzeugkopfes und die Auslegung des Antriebes muß für diesen letzten Augenblick mit dem größten Zerspanungsquerschnitt gewählt werden, so daß die Zerspanung am Anfang jeder Bahn unwirtschaftlich erfolgt. Außerdem findet eine sehr hohe Beanspruchung des Fräsers durch die bei jeder Umdrehung einmal bis zum Maximalwert ansteigende Belastung statt. Außerdem können mit dem bekannten Werkzeugkopf nicht beliebig dünne Späne hergestellt werden, wie sie für die Spanplattenherstellung häufig erwünscht sind, da nach höchstens einem Messerkopfumlauf die volle Tiefe der abzuspanenden Bahn erreicht sein muß. Die Spandicke läßt sich zwar durch die Anordnung möglichst vieler Messer verringern, aber die Zahl der Messer ist aus wirtschaftlichen und konstruktiven Gründen begrenzt. Wären die Messer zu nah hintereinander angeordnet, so würde der Spanabfluß gehindert werden und die Messer müßten zu schmal ausgeführt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Werkzeugkopf der erläuterten Art zu schaffen, mit dem Späne hoher Qualität bei gleichmäßig hoher Belastung und annähernd gleicher Zerspanungsleistung an allen Schneiden erzeugt werden können, wobei auch größere Zerspanungstiefen in einem einzigen Durchgang möglich sein sollen und die Spandicke beliebig dünn wählbar sein soll.

■ Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die äußeren Kanten der Werkzeugschneiden auf einer .Schraubenlinie mit mehreren Windungen auf einem sich zum Stamm hin verjüngenden Kegelstumpf liegen. Jede Windung der Schraubenlinie berührt an einer Stelle das abzuspanende seitliche Segment des Stammes, so daß zu gleicher Zeit die Zerspanung immer an mehreren Orten erfolgt. Hierdurch sind die ^jauf den Werkzeugkopf wirkenden Zerspanungskräfte zu jedem Zeitpunkt gleich hoch. Da die Belastung des Werkzeugkopfes nicht zwischen Null und einem Maximalwert schwankt, ist die Störanfälligkeit gering. Der Werkzeugkopf kann deshalb für eine ίο optimale Auslastung ausgelegt werden. Durch geeignete Wahl der Größe des Kegels kann die Zerspanungstiefe, d. h. die Dicke des abzuspanenden Segments in weiten Grenzen beliebig gewählt werden. Auch hinsichtlich der Spandicke besteht weitgehende Freiheit, da nicht mit einer einzigen Umdrehung die gesamte Zerspanungstiefe erreicht werden muß.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens bestehen die Werkzeugschneiden aus Ritzmessern zum Einschneiden und Hobelmessern zum Herauslösen der Späne. Durch die Trennung in Ritz- und Hobelmesser wird erreicht, daß auch bei dem Abspanen von nur Teilen des Stammes im Vorbeilauf, nämlich den seitlichen Segmenten, hochwertige Späne mit unversehrten Fasern in einer Länge erzeugt werden, die durch den Abstand je zweier Ritzmesser bedingt ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Ritzmesser und die Hobelmesser entsprechend der Dicke der zu erzeugenden Späne gestaffelt, um Späne jeder gewünschten Dicke herstellen zu können. In der Zeichnung und in der Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Einrichtung, bei der zwei Werkzeugköpfe die Seiten des Stammes abspanen, und

Fig. 2 die Vorderansicht eines Werkzeugkopfes nach Fig. 1.

Die Werkzeugköpfe G, H sind in ihrer äußeren Form etwa kegelstumpfförmig ausgebildet und derart gelagert, daß die schmale Seite des Kegelsstumpfes dem Stamm Λ zugekehrt ist. Die Kegelkörper sind mit horizontalen Achsen in Lagern / bzw. K drehbar gelagert und gegebenenfalls axial einstellbar, um Stämme unterschiedlicher Dicke bearbeiten zu kön-, nen. Zur axialen Verstellung dienen Hydraulikzylinder.

Der Stamm A läuft kontinuierlich zwischen den beiden Werkzeugköpfen G, H durch; seine seitlichen Segmente werden dabei abgespant, wobei zwei ebene Seitenflächen entstehen.

Die kegelstumpfförmigen Werkzeugköpfe . weisen im wesentlichen eine Schraubenlinie mit mehreren Windungen auf, die in der Projektion gemäß der Fig. 2 wie eine Spirale aussieht. Auf der Spirale sind die einzelnen Schneidzähne z. B. M, N so angeordnet, daß sie den an ihnen vorbeigeführten Stamm A parallelzur Richtung der Holzfasern des Stammes angreifen, wenn sie die Späne von ihm abtrennen.
Bei der Ausführungsform des Werkzeugkopfes gemäß der Fig. 2 sind die Schneidmesser in einem solchen Abstand zueinander angeordnet, daß sich im Zusammenhang mit der Drehzahl des Werkzeuges und dem Holzvorschub die gewünschte Spanstärke ergibt.

Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung kann beispielsweise vor einer Sägegatteranlage angeordnet werden, in der der Stamm anschließend zersägt wird. Üblicher-

weise wird man den Stamm nach dem erstmaligen Durchlauf durdh die Einrichtung um 90° um seine Längsachse drehen und ein zweites Mal durchlaufen lassen, so daß alle vier Seiten abgespant sind und ein Vierkantbalken entsteht, der dann gegebenenfalls noch zersägt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Werkzeugkopf zum Abspanen der Seitenflächen von in ihrer Längsrichtung kontinuierlich vorgeschobenen Rundholzstämmen unter gleichzeiter Erzeugung von Nutzspänen, der mit im wesentlichen quer zur Stammlängsachse gerichteter Drehachse seitwärts am Stamm angreift, wobei die äußeren Kanten der Werkzeugschneiden auf einer in der Projektion eine Spirale bildenden Kurve liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Kanten der Werkzeugschneiden (M, N) auf einer Schraubenlinie (L) mit mehreren Windungen auf einem sich zum Stamm (/1) hin verjüngenden Kegelstumpf (G, H) liegen.

2. Werkzeugkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschneiden aus Ritzmessern zum Einschneiden und Hobelmessern zum Herauslösen der Späne bestehen.

3. Werkzeugkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzmesser und die Hobelmesser entsprechend der Dicke der zu erzeugenden Späne gestaffelt angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen