DE19816164B4

DE19816164B4 - Schneidkopf

Info

Publication number: DE19816164B4
Application number: DE1998116164
Authority: DE
Inventors: Brad R. Beaverton Stager
Original assignee: Key Knife Inc
Current assignee: Key Knife Inc
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: BR9802611A; CA2234800A1; AT407132B; US5816301A; ATA118398A; FI980922A0; CA2234800C; SE9802135L; DE19816164A1; AU6067998A; SE9802135D0; AU746476B2; NZ330301A; FI980922A; SE517172C2

Abstract

Schneidkopf für ein spanabhebendes Werkzeug, wobei der Schneidkopf (10) um eine Rotationsachse (12) kraftgetrieben ist, gekennzeichnet durch, ein Nabenelement (16), welches drehbar um die Rotationsachse (12) angeordnet ist, wenigstens eine Messeranordnung (22), welche auf dem Nabenelement (16) radial auswärts bezüglich der Achse (12) angeordnet ist, wobei die Messeranordnung (22) ein Grundelement (40), welches benachbart zum Nabenelement (16) angeordnet ist, und ein spanabhebendes Messer (26, 28), welches lösbar auf dem Grundelement (40) radial auswärts des Nabenelementes (16) angeordnet ist, aufweist, und ein Befestigungselement für das Grundelement (40), welches dieses an einer festen Position benachbart zum Nabenelement (16) befestigt, wobei das Befestigungselement eine Nut (90), welche in einem der Elemente (16, 40) ausgebildet ist, und einen länglichen Flansch (82) umfaßt, welcher am entsprechenden anderen Element (16, 40) befestigt und in der Nut (90) anordenbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf für ein spanabhebendes Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige bekannte spanabhebende Werkzeuge ( US 5 271 442 A und US 5 511 597 A umfassen üblicherweise einen kraftgetriebenen Kopf, welcher an einer Seite eines Trägers für ein langgestrecktes bzw. längliches Werkstück, wie beispielsweise einen Holz- oder Baumstamm, angeordnet ist. Der Kopf trägt eine oder mehrere Messeranordnungen, welche um eine Rotationsachse des Kopfes verteilt sind, wobei diese Anordnungen Messer zum spanenden Abheben von Holzmaterial eines Holz- bzw. Baumstammes aufweisen, wobei sich der Baumstamm längs des Endes des Kopfes bewegt. Bei einem derartigen spanabhebenden Werkzeug bewegen sich die Messeranordnungen des Kopfes entlang der Seite des Holz- bzw. Baumstammes hin und her und führen so eine entsprechende spanabhebende Aktion aus.
Bei den vorgenannten bekannten spanabhebenden Werkzeugen ist ein Nabenelement vorgesehen, welches sich kraftgetrieben um seine Achse dreht. An einer geeigneten festen Position des Nabenelementes ist eine Messeranordnung benachbart zum Umfang des Nabenelementes derart angeordnet, daß sich die Messeranordnung bei Rotation des Nebenelements kreisförmig hin- und herbewegt. Die Messeranordnung umfaßt ein hierin als Halter oder Grundelement bezeichnetes Bauteil, wobei ein derartiger Halter typischerweise mittels Befestigungsmitteln, welche eine Plattform an der Basis des Halters mit dem Umfang des Nabenelementes verbinden, befestigt ist.
Bezüglich der Befestigung des Halters auf dem Nabenelement in oben beschriebener Weise haben sich jedoch Probleme gezeigt. Während des Betriebs des spanabhebenden Werkzeuges ist der Halter offensichtlich erheblichen Kräften ausgesetzt, wenn die Messer, welche vom Halter getragen werden, mit dem Holzmaterial, Astknorren oder anderen Dingen während des Schneidbetriebs des spanabhebenden Werkzeuges in Kontakt kommen. Die Befestigung des Halters oder Grundelements muß dementsprechend bezüglich dieser Kräfte widerstandsfähig ausgebildet sein, und eine Gefahr, daß der Halter abreißt oder von seiner Befestigung gelöst wird, muß wirksam vermieden sein. Diese Probleme ergeben sich insbesondere dann, wenn ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht und die Konstruktion des Schneidkopfes derart ist, daß lediglich ein geringer Raum zum Zugang und Befestigen einer ausreichenden Anzahl von Schrauben oder Befestigungsmitteln für eine geeignete Befestigung des Halters an seinem Ort zur Verfügung steht.
Es sind auch schon Schneidköpfe bekannt ( DE 10 46 862 B , DE 295 08 112 U1 ), bei denen die einzelnen Messer dadurch festgelegt sind, daß sie gemeinsam mit ihrem Messerträger, der schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist, in einer entsprechend schwalbenschwanzförmig geformten Nut des Nabenelementes festgelegt sind. Dies hat jedoch zur Folge, daß dann, wenn ein Messer des Schneidkopfes ausgewechselt werden soll, die gesamte betreffende Messeranordnung samt Messerträger vom Nabenelement gelöst werden muß. Dies ist zeit- und arbeitsaufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung für die Befestigung eines Halters oder Grundelements einer Messeranordnung am Umfang eines kraftgetriebenen Nabenelementes eines o.g. kraftgetriebenen spanabhebenden Werkzeuges zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schneidkopf der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung erzielt eine verbesserte Konstruktion zum Befestigen eines Halters auf einem Nabenelement in einem spanabhebenden Werkzeug, wobei die Befestigung ggf. zum Entfernen des Halters von seiner Befestigungsposition leicht zugänglich ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Schneidkopfes liegt darin, daß eine genaue Positionierung der Basis oder des Halters in einer präzisen vorbestimmten Position auf dem Nabenelement sichergestellt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes ist zum Befestigen des Grundelementes auf einem Nabenelement eine längliche Nut im Grundelement oder im Nabenelement und ein länglicher Flansch integral in dem entsprechenden anderen Element vorgesehen, welcher in der Nut aufnehmbar ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes ist eine längliche Stell-Leiste im wesentlichen parallel zum Flansch angeordnet. Diese Stell-Leiste ist längs verstellbar, um eine Klemmfunktion zur Verfügung zu stellen, so daß der Flansch in seiner geeigneten Sitzposition sicher befestigt ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneidkopfes,
2 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts von 1,
3 eine Explosionsdarstellung wichtiger Bauteile des Schneidkopfes und
4 eine teilweise gebrochene Aufrißansicht entlang Linie 4–4 von 1.
Die 1–4 zeigen einen mit 10 bezeichneten kraftgetriebenen Schneidkopf, wie er beispielsweise in einem spanabhebenden Werkzeug zum Abheben von Spänen von einem Werkstück, wie beispielsweise einem Holz- oder Baumstamm, verwendet wird, welcher entlang eines Endes des Schneidkopfes 10 bewegt wird. Der Schneidkopf 10 wird während des Betriebs des spanabhebenden Werkzeugs rotierend angetrieben, wobei sich der Schneidkopf 10 um eine Achse 12 dreht. Der Schneidkopf 10 umfaßt ein hierin als Nabenelement 16 bezeichnetes Bauteil, welches mittels Befestigungsmittel 18 im Schneidkopf 10 drehbar um die Achse 12 befestigt ist. In Umfangsrichtung, um das Nabenelement 16 herum verteilt, sind mehrere Messeranordnungen 22 vorgesehen. Eine Planscheibenanordnung 20 (vgl. 4) ist in geeigneter Weise an einer Frontseite des Kopfes 10 angeordnet und bedeckt die Enden der Befestigungsmittel 18 des vollständig zusammengebauten Schneidkopfes 10.
Jede Messeranordnung (vgl. 1) hält zwei Messer 26, 28 mit Schneidkanten 30, 32, welche in eine Betriebsposition zum Schneiden ausgerichtet sind. Beim Betrieb des spanabhebenden Werkzeuges und Rotation des Schneidkopfes 10 bewegen sich diese Messer 26, 28 um die Achse 12 kreisförmig auf und ab.
Die Messer 26, 28 in einer Messeranordnung 22 sind lösbar in einer Betriebsposition befestigt, und zwar auf einem nachfolgend als Messerhalter oder Grundelement 40 bezeichneten Bauteil. Die Befestigung des Messers 26 umfaßt eine äußere Klammer 44 und Befestigungsmittel 46, welche bei Festziehen die Klammer 44 abwärts gegen das Messer 26 drücken. Nicht dargestellt ist ein Träger für die Unterseite des Messers 26, wobei das Messer 26 zwischen dem Träger und der Klammer 44 angeordnet ist. Die Anordnung aus Klammer 44, Messer 26 und Träger wird mittels der Befestigungsmittel 46 an einer flachen Montagefläche 48 des Halters 40 befestigt, wobei die Befestigungsmittel 46 in Bohrungen 50 des Halters 40 aufgenommen werden.
Eine ähnliche Befestigung ist für das Messer 28 vorgesehen. Eine Klammer 54 und ein Befestigungsmittel 56 sind zusammen mit einem darunterliegenden Träger zum Befestigen des Messers 28 gegen eine flache Montagefläche 58 des Halters 40 vorgesehen. Das Befestigungsmittel 56 wird in Bohrungen 60 im Halter 40 auf genommen.
Die Montageflächen 48, 58 haben eine geeignete Ausrichtung auf dem Halter 40, wodurch die Messer 26 und 28 in einer geeigneten Position zum Ausführen einer gewünschten Schneidfunktion angeordnet sind.
Wenn das Messer 26 in seiner Betriebsposition befestigt ist, dann ist dessen Schneide 30 oberhalb einer Kante 66 der Montagefläche 48 (vgl. 3) angeordnet und verläuft im wesentlichen parallel zur Kante 66 der Oberfläche 48. Die Kante 66 (und ebenso die Schneide 30 des Messers 26) ist aufwärts abgewinkelt und erstreckt sich in rückwärtiger Richtung bezüglich des Halters 40. In Aufsicht sind diese Kanten 66, 30 ebenfalls um einen vorbestimmten Winkel relativ zur Achse 12 des Kopfes 10 abgewinkelt. Aufgrund dieser Anordnung erstreckt sich die Schneidkante 30 wenigstens teilweise in axialer Richtung, wobei sich beim Schneiden der Kante 30 durch Holz eine Schnitzelaktion ergibt.
Das Messer 26, wie auch das Messer 28, können als doppelschneidige Messer ausgebildet sein, wobei das jeweilige Messer von seiner Befestigung lösbar und um seine Enden gedreht wieder einbaubar ist, um eine abgenutzte Schneidkante mit der entsprechend anderen der zwei Schneidkanten des Messers zu ersetzen. Die beiden Schneidkanten sind im wesentlichen parallel zueinander und erstrecken sich entlang gegenüberliegender Ränder.
Die Einzelheiten des Aufbaus des Halters oder Grundelements 40 des Schneidkopfes 10 sind in 3 dargestellt. Der Halter 40 umfaßt eine Montagefläche 48, eine Montagefläche 58 und eine Wand 70, welche zusammen eine einheitliche Anordnung ausbilden. Diese Anordnung ist oberhalb eines länglichen Flansches 82 und an diesem befestigt angeordnet.
Der Flansch 82 hat einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt (vgl. 2), wobei der Flansch 82 an seiner Basis eine größere Breite hat als in einem Bereich 84 aufwärts beabstandet von der Flanschbasis, wobei der Bereich 84 nachfolgend als Halsabschnitt bezeichnet wird.
Das Nabenelement 16 ist, wie in 3 dargestellt, mit einer länglichen Nut 90 für jeden Messerhalter oder für jedes Grundelement 40, welches vom Nabenelement 16 getragen wird, ausgebildet. Diese Nut 90 erstreckt sich axial und im wesentlichen parallel zur Achse 12. Der Umfang der Nut 90 ist im wesentlichen einem Querschnittsumfang des Flansches 82 angepaßt, was bedeutet, daß dessen Querschnitt eine im wesentlichen schwalbenschwanzförmige Ausbildung aufweist, wobei eine Basis größerer Breite als der Breite eines Eintrittsbereichs 94 oben auf der Nut vorgesehen ist.
Aufgrund der gewünschten Konstruktion kann ein Halter 40 auf dem Nabenelement 16 durch Einschieben eines Endes seines Flansches 82 in ein Ende der Nut 90 montiert werden, wobei anschließend der Halter mit seinem Flansch in Längsrichtung in die Nut eingeschoben wird, bis der Flansch vollständig in der Nut 90 sitzt bzw. von dieser umschlossen ist. In dieser Position wirkt der Eintrittsabschnitt 94 mit reduzierter Breite als Halterung für den Flansch und verhindert eine radial auswärtige Verschiebung des Flansches bei Rotation des Nabenelementes 16 und des Halters 40 um die Achse 12.
Eine langgestreckte Stell-Leiste 102, welche sich entlang ihrer Längsrichtung verjüngt, ist zur abschließenden Befestigung des Halters 40 in seiner Sitzposition vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Nut 90 entlang einer ihrer Seiten einen Kanal 104 umfaßt, welcher im wesentlichen parallel zur Achse 12 ausgebildet ist und entlang seiner Seite angrenzend zur Nut 90 offen ist. Befindet sich der Flansch 82 in der geeigneten Position innerhalb der Nut 90, dann kann die Stell-Leiste 102 in den Kanal 104 eingepaßt und entlang seiner Länge zum engen Festkeilen gegen den Flansch 82 und festen Befestigen entlang des Kanals 104 vorgeschoben werden. Der Kanal 104 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit Gewindeabschnitten 106 versehen. Diese nehmen Schrauben, wie beispielsweise die dargestellten Schrauben 110 und 112, auf, welche in die Gewindeabschnitte 106 einschraubbar sind, wobei die Köpfe dieser Schrauben 110, 112 gegen Enden der Stell-Leiste 102 stoßen, wodurch diese an ihrem Ort gesichert ist.
Wie sich insbesondere aus 2 ergibt, sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Enden der Stell-Leiste 102 mit engen Schraubbohrungen 114 zur Aufnahme einer Zugschraube ausgebildet, wobei diese Zugschraube zum Entfernen einer Stell-Leiste in die Bohrung eingeführt wird und beim Festziehen eine Zugkraft auf die entsprechende Stell-Leiste 102 ausübt, sofern dies erforderlich ist.
Eine präzise Positionierung des Halters oder Grundelementes 40 wird dadurch erreicht, daß ein Begrenzungsstift 120 (vgl. 3 und 4) vorgesehen ist, welcher an einer festen Position an einem Ende des Flansches 82 befestigt ist und sich unterhalb der Basis des Flansches erstreckt. Ein Positionierschlitz 122 erstreckt sich einwärts von einem Ende der Nut 90 und nimmt den Begrenzungsstift 120 bündig auf, wenn dieser in den Positionierschlitz 122 hineingesteckt wird. Das Ende des Positionierschlitzes 122 wird von einer Wand ausgebildet und eine geeignete Positionierung oder Einteilung des Halters 40 ergibt sich, wenn der Stift 120 an diese Wand anstößt.
Es ergibt sich unmittelbar aus der beschriebenen Konstruktion, daß der Halter oder das Grundelement 40 fest in seiner Position in einer Art und Weise gehalten ist, welche gut Schlägen und Spannungen, welchen der Halter 40 bei Betrieb des Schneidkopfes 10 ausgesetzt ist, widersteht. Dies wird ohne die Notwendigkeit von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln, welche mit einer plattformartigen Basis mit geeigneten Bohrungen zur Aufnahme der Schrauben zusammenwirken, erzielt, wobei diese letztgenannte Art der Konstruktion typischerweise den Stand der Technik charakterisiert und das Problem und den Nachteil hat, daß die Schrauben zugänglich sein müssen und dementsprechend mehr Bauraum bei bestimmten Arten von Nabenkonstruktionen benötigt wird. Es ist ferner klar, daß der Halter 40 einfach bei Bedarf dadurch entfernbar ist, daß zuerst die Schrauben 110, 112 entfernt werden und dann die Stell-Leiste 102 ausgeschoben wird, indem diese beispielsweise mit einem Werkzeug freigeklopft oder ausgeschlagen wird. Bei entfernter Stell-Leiste 102 ist es auf einfache Weise möglich, den Halter durch Schieben in axialer Richtung durch Außereingriffbringen des Flansches 82 von der Nut 90 zu entfernen.

Claims

Schneidkopf für ein spanabhebendes Werkzeug, wobei der Schneidkopf (10) um eine Rotationsachse (12) kraftgetrieben ist, gekennzeichnet durch, ein Nabenelement (16), welches drehbar um die Rotationsachse (12) angeordnet ist, wenigstens eine Messeranordnung (22), welche auf dem Nabenelement (16) radial auswärts bezüglich der Achse (12) angeordnet ist, wobei die Messeranordnung (22) ein Grundelement (40), welches benachbart zum Nabenelement (16) angeordnet ist, und ein spanabhebendes Messer (26, 28), welches lösbar auf dem Grundelement (40) radial auswärts des Nabenelementes (16) angeordnet ist, aufweist, und ein Befestigungselement für das Grundelement (40), welches dieses an einer festen Position benachbart zum Nabenelement (16) befestigt, wobei das Befestigungselement eine Nut (90), welche in einem der Elemente (16, 40) ausgebildet ist, und einen länglichen Flansch (82) umfaßt, welcher am entsprechenden anderen Element (16, 40) befestigt und in der Nut (90) anordenbar ist.
Schneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine längliche Stell-Leiste (102) umfaßt, welche in Richtung des Flansches (82) zu dessen Befestigung in die Nut (90) einschiebbar ist.
Schneidkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (102) einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweist, welcher eine radial auswärts gerichtete Verschiebung des Flansches (102) verhindert.
Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (90) und/oder der längliche Flansch (102) in axialer Richtung bezüglich der Rotationsachse (12) erstrecken.
Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (90) einen Kanal (104) umfaßt, welcher sich im wesentlichen benachbart zum Flansch (82) erstreckt und eine längliche Stell-Leiste (102) aufweist, welche innerhalb und sich entlang des Kanals (104) erstreckend an einer Seite des Flansches (82) angeordnet ist, wobei die Stell-Leiste (102) in deren Längsrichtung zum Befestigen des Flansches (82) in der Nut (90) verschiebbar ist.
Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (26, 28) jeweils wenigstens eine Schneidkante (30, 32) umfassen, welche sich wenigstens teilweise in axialer Richtung entlang des Nabenelementes (16) erstrecken.
Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (90) im Nabenelement (16) ausgebildet und daß der Flansch (82) am Grundelement (40) befestigt ist sowie einen Boden des Grundelements (40) ausbildet.
Schneidkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die längliche Stell-Leiste (102) im wesentlichen entlang des Flansches (82) erstreckt.
Schneidkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (90) einen länglichen Kanal (104) aufweist, welcher sich im wesentlichen entlang der Nut (90) erstreckt, wobei eine Stell-Leiste (102) vorgesehen ist, welche in den Kanal (104) einschiebbar ausgebildet ist, wobei eine Seite der Stell-Leiste (102) ein Lager für den Flansch (82) ausbildet.