DE2901631C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen
Zerschneiden einer in ihrer Längsrichtung bewegten Materialbahn,
insbesondere von Schälfurnier, quer zu ihrer
Laufrichtung mittels einer Messertrommel.
Es ist ein solches, als "back roll" bezeichnetes Verfahren
bekannt, bei dem gegen einen Holzblock, und zwar vor
und im wesentlichen einem Schälmesser diametral gegenüberliegend,
ein Schneidzylinder angeordnet ist, der mit
sich in seiner Längsrichtung erstreckenden Messern besetzt
ist. Der Holzblock nimmt den Zylinder bei seiner
Umdrehung infolge des Eindringens der Messer in das Holz
formschlüssig mit.
Der Hauptnachteil dieses bekannten Verfahrens beruht auf
der Tatsache, daß die von den Messerschneiden erzeugte
Schnittlinie und die von den Messerschneiden erzeugten Einschnitte
im Holz nicht das Profil einer Kreisevolvente haben
und infolgedessen der Eingriff nicht ohne bedeutende
Erhöhung der Schnittkraft und ohne Verursachen von Schäden
oder beträchtlichen Fehlstellen möglich ist. Dazu gehören
ein schnelles Abstumpfen der Messerschneiden, was ein häufiges
Schleifen und Ausrichten der Messer erforderlich
macht. Weiterhin findet ein Zusammendrücken des Holzes
statt, verbunden mit einem Zerreißen der Fasern und einer
Zersplitterung. Die Ränder der Streifen, Leisten oder
Plättchen, die auf diese Weise aus der abgeschälten Bahn
gewonnen werden, sind stets unregelmäßig, zerhackt und
stehen nicht senkrecht zur Oberfläche.
Um eine vollständige Trennung der aufeinanderfolgenden
Streifen oder Leisten zu gewährleisten, muß der Eingriff
der Messer größer sein als die Dicke der abgeschälten
Bahn, weil es sich um einen Einschnitt durch Druck und
nicht durch einen freien Schnitt handelt. Daher können
von den Einschnitten der vorhergehenden Schicht herrührende
Markierungen in der folgenden Schicht des geschälten
Holzes beobachtet werden.
Weiterhin werden durch das Schneiden schnell aufeinanderfolgende
und sehr heftige Stöße verursacht, was die Qualität
der Arbeit und die Lebensdauer der Schälmaschine stark
beeinträchtigt.
Aus der DE-AS 24 20 481 ist eine Vorrichtung zum Zerschneiden
von Furnieren bekannt, bei dem die Furnierbahn mittels Förderbändern
zwischen zwei vertikal übereinander angeordneten Walzen
hindurchgeführt wird, zwischen denen sich ein dünnes Messer
streckt, das um eine zu den Achsen der Walzen parallele Achse
schwenkbar gelagert ist und zum Zerschneiden der Materialbahn
um seine Längsachse gedreht werden kann, so daß es mit seiner
Schneide in die an der einen Walze anliegende Materialbahn
eindringt und sich mit seiner anderen Schneide an der anderen,
dazu parallelen Walze abstützt. Daher ist die Kinematik des
Schnittvorganges bei dieser Vorrichtung die gleiche wie bei
dem vorstehend behandelten Verfahren und es treten auch hier
die gleichen Nachteile auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum kontinuierlichen Zerschneiden einer Materialbahn anzugeben,
das diese Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
die Materialbahn auf einen Weg geführt wird, der im Bereich
eines Sektors mit beschränktem Öffnungswinkel in
bezug auf die Messertrommel konkav gekrümmt und zu dem
durch die Schneiden der Messertrommel definierten Kreis
tangential angeordnet ist, so daß die Materialbahn in diesem
Sektor mit den Schneiden der Messertrommel in Eingriff
gebracht wird. Bei diesem Verfahren wird also die zu zerschneidende
Materialbahn so geführt, daß sie den Schneidzylinder
auf einem Teil ihres Weges umhüllt.
Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens zum Gegenstand, die eine Messertrommel
umfaßt, die mit sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden
Messern versehen ist, welche unter Druck in die Materialbahn
eindringen, die in Querrichtung zu zerschneiden ist.
Nach der Erfindung ist die Messertromnmel von einem Käfigläufer
umgeben, dessen Stäbe paarweise Spalte für den
Durchtritt der Messer der Messertrommel begrenzen und
dessen Achse mit einem solchen Abstand parallel zur Achse
der Messertrommel angeordnet ist, daß es im Inneren des
Käfigläufers zu einem zahnradartigen Eingriff der Messer
und der Stäbe kommt. Ein über zwei Rollen geführtes, aus
einem elastischen Material bestehendes endloses Schneidband
liegt im Bereich eines seiner Trume an dem durch die
Schneiden der Messertrommel definierten Kreis an.
Dem Käfigläufer steht ein Widerlager mit einer zum Käfigläufer
konzentrischen, gewölbten Auflagefläche für das
Schneidband mit Abstand gegenüber. Mit einer der das Schneidband
führenden Rolle, der Messertrommel und/oder dem Käfigläufer
ist eine Antriebsvorrichtung gekoppelt. Endlich ist
mit dem Käfigläufer und dem Widerlager eine Druckeinrichtung
gekoppelt, die bestrebt ist, das Widerlager und den
Käfigläufer aneinander anzunähern, um dadurch die
Materialbahn einzuspannen, während der Abstand des Widerlagers
von der Messertrommel konstant bleibt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind das Widerlager, die Rollen und die Messertrommel
in einem festen Gestell angeordnet, während der Käfigläufer
in einem Rahmen gelagert ist, der von der Messertrommel
durchsetzt wird und in dem festen Gestell beweglich,
vorzugsweise schwenkbar angeordnet ist, so daß die
so gebildete bewegliche Anordnung die Druckeinrichtung
bildet, die zumindest durch ihre eigene Schwere über den
Käfigläufer die zu schneidende Materialbahn gegen das
Schneidband und dieses gegen das Widerlager drückt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung erlauben die Durchführung eines tatsächlich
radialen und freien Schnittes. Die Schnittdauer ist gegenüber
derjenigen bei dem bekannten "back roll"-Verfahren
bedeutend, nämlich um das 10- bis 20fache verlängert.
Hierdurch hat das Material, insbesondere Holz, genügend
Zeit, beim Durchtritt einer Messerschneide sich zwischen
zwei Flächen, die einen radialen Druck ausüben, tangential
zusammenzudrücken. Ein solcher Vorgang kann offensichtlich
bei der stoßartigen Belastung des "back roll"-Verfahrens
nicht beobachtet werden, das zu einem Zerreißen der Fasern
führt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nimmt die Eindringgeschwindigkeit
der Messerschneide in das Holz von der
Innenhaut zur Außenhaut ab, wo sie zu Null wird, wodurch
ein unkontrolliertes Spalten des Holzes vermieden wird.
Gleichzeitig wird infolge der Synchronisation und der
Stetigkeit der Bewegungen ein geräuschloses Schneiden erzielt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Herstellung
von Streifen oder Leisten unabhängig von der Dicke
der abgeschälten Holzschicht, und es kann die Breite der
Streifen mittels einer einfachen Einstellung leicht verändert
werden, während das bekannte "back roll"-Verfahren
die Verwendung von ebenso viel verschiedenen Schneidzylindern
erfordert, wie verschiedene Holzdicken und verschiedene
Breiten zu schneiden sind.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden, detaillierten Beschreibung des in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Es
zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung mit vielen Aufbrechungen
einer Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 die wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung
nach Fig. 1 in einem schematischen Querschnitt,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Messertrommel der
Vorrichtung nach Fig. 1 und
Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie IV-IV durch die
Messertrommel nach Fig. 3.
Wie Fig. 1 deutlich zeigt, umfaßt die als Ausführungsbeispiel
dargestellte Vorrichtung ein festes Gestell 1, das
aus zwei Platten 2, 3 besteht, die miteinander durch Stangen
4 und Fußleisten 5 fest verbunden sind.
Sie umfaßt außerdem einen beweglichen Rahmen 6, der aus
zwei ausgesparten Platten 7, 8 besteht, die mittels Achsen
9 in den Platten 2, 3 des Gestelles schwenkbar gelagert
sind. Diese Platten 7, 8 sind miteinander durch eine
vordere Stange 10 miteinander fest verbunden.
Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, umfaßt die Vorrichtung
einen Käfigläufer 11, der sich zwischen den Platten 7,
8 des schwenkbaren Rahmens erstreckt und gegenüber dem
Rahmen um eine geometrische Achse 12 drehbar gelagert ist.
Zwischen den Platten 2, 3 des festen Gestelles erstreckt
sich eine Messertrommel 13 die gegenüber dem festen Gestell
um eine geometrische Achse 14 drehbar ist, die zur Achse 12
des Käfigläufers parallel verläuft.
Die Messertrommel 13 ist mit einer Anzahl Messer 15 versehen,
während der Käfigläufer 11 eine Anzahl Stäbe 16
aufweist, die voneinander durch Spalte 17 getrennt sind.
Die Messertrommel erstreckt sich im Inneren des Käfigläufers
11 und es ist ihre Achse 14 gegenüber der Achse 12
des Käfigläufers so weit nach unten versetzt, daß die
Messer 15 die Spalte 17 im unteren Bereich des Käfigläufers
durchsetzen und mit den Stäben 16 eine Art Verzahnung
bilden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
Messertrommel 13 mit 42 Messern versehen, die einen gleichen
Abstand von 25 mm aufweisen, was gleich der Breite
der herzustellenden Streifen oder Leisten ist, und es besitzt
der Käfigläufer 70 im Abstand gleicher Größe voneinander
angeordnete Stäbe.
Die Querschneide-Vorrichtung umfaßt weiterhin ein endloses
Band 18, das aus einem elastischen Material besteht, das
die gleiche Zusammensetzung und Beschaffenheit aufweist
wie das Material, das für mit Gummiunterlage arbeitende
Schneidwerkzeuge verwendet wird. Dieses Band umschlingt
zwei Rollen 19, 20, die sich zwischen den Platten 2, 3
des festen Gestelles 1 parallel zu den Achsen 12 und 14
erstrecken. Diese Rollen sind in Lagern 21 (Fig. 1) dieser
Platten frei drehbar gelagert. Die Lager sind derart
angeordnet, daß das obere Trum 18 s des Bandes an den
Schneiden der Messer 15 anliegt, die über die Stäbe 16
überstehen, und konzentrisch zum Käfigläufer gewölbt ist
(siehe Fig. 2). Die zu schneidende Materialbahn 22 läuft
bei ihrer Bewegung in Richtung des Pfeiles F zwischen dem
Käfigläufer 11 und dem oberen Trum 18 s des Bandes hindurch.
Ein konkav gewölbtes, festes Widerlager 23 ist unterhalb
des oberen Trums 18 s des Bandes im wesentlichen konzentrisch
zum Käfigläufer 11 angeordnet und an den Platten 2,
3 des festen Gestelles 1 befestigt. Dieses Widerlager unterstützt
das Band während des Ablaufes der Materialbahn
22 und dient zur Aufnahme der von den Messern 15 ausgeübten
Schneidkräfte.
Eine Antriebsvorrichtung kann wahlweise mit der Messertrommel
13, dem Käfigläufer 11 oder einem der das Band
führenden Rollen 19, 20 verbunden sein, um diese Organe
der Vorrichtung in Umdrehung zu versetzen. Bei dem in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der äußere
Achszapfen 24 der Rolle 19, der aus der Platte 2 herausragt,
mit einer Riemenscheibe 25 mit mehreren Rillen versehen,
auf die nicht dargestellte Antriebsriemen aufgelegt
werden können. Die Rolle 19 bewirkt eine Bewegung
des Bandes 18, das die zu schneidende Materialbahn 22
mitnimmt, in welche die Messer 15 eingreifen. Das Eingreifen
der Messer, die Reibung der Stäbe 16 und deren
Verzahnung mit den Messern bewirken die synchrone Drehung
der Messertrommel 13 und des Käfigläufers 11.
Eine Druckeinrichtung dient dazu, das Widerlager 23 und
den Käfigläufer einander anzunähern, um die zu schneidende
Materialbahn 22 einzuklemmen. Dagegen muß der Abstand
des Wildlagers 23 von der Achse 14 der Messertrommel 13
konstant bleiben, damit die Schneiden der Messer 15 stets
das Band 18 berühren. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wirkt die Druckeinrichtung durch die Schwerkraft
und wird von der beweglichen Anordnung selbst gebildet,
die aus dem schwenkbaren Rahmen 6 mit dem Käfigläufer 11
besteht. Es versteht sich, daß die Druckeinrichtung auch
wenigstens ein mechanisches Glied, wie beispielsweise eine
Feder oder ein Gegengewicht, oder auch pneumatische
oder hydraulische Glieder umfassen kann, die an dem schwenkbaren
Rahmen angelenkt sind, um die Wirkung der Schwerkraft
zu unterstützen.
Es ist offensichtlich, daß die Materialbahn 22 geradezu
von der Vorrichtung gefressen wird. Sie wird von dem Käfigläufer
11 gegen das Band 18 gepreßt, das seinerseits gegen
das Widerlager 23 gepreßt wird. An dieser Stelle treten
die Messer 15 der Messertrommel 13 radial und in zunehmendem
Maße mit abnehmender Geschwindigkeit in die Materialbahn
ein, die sie in Form von Streifen oder Leisten mit
freien Rändern ausstoßen, wenn sie mit dem Band in Berührung
gekommen sind.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Band 18 eben und weist
an seiner an den Rollen 19, 20 anliegenden Seite zwei Wülste
26 mit trapezförmigem Querschnitt auf, die in Nuten gleichen
Querschnittes eingreifen, die sich in den Rollen 19, 20
befinden. Auf diese Weise wird eine ausgezeichnete Führung
erreicht.
Das Widerlager 23 ist vorzugsweise verstellbar. Zu diesem
Zweck ist es an nach unten ragenden Endplatten 27 befestigt,
die mit Bolzen 28 versehen sind, welche Langlöcher 29 in
den Platten 2, 3 des festen Gestelles durchdringen. Auf
diese Weise ist es möglich, die Höhe und Ausrichtung des
Widerlagers einzustellen und dann das Widerlager zu blockieren,
indem auf die Bolzen 28 Muttern aufgedreht werden.
Es kann vorteilhaft sein, den Käfigläufer 11 in der in
Fig. 1 dargestellten Weise zu realisieren. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel weist der Käfigläufer zwei
äußere Ringe 30, 31 auf, die symmetrisch zueinander neben
den ausgesparten Platten 7, 8 angeordnet und an denen die
Stäbe 16 befestigt sind. Wie Fig. 1 für den Ring 30 zeigt,
weist dieser an seiner Stirnfläche eine Ringnut 32 zur
Aufnahme von Führungsrollen 33.1 bis 33.6 auf. Die Ringnut
32 wird von zwei Laufbahnen 34, 35 begrenzt, die
konzentrisch zur Achse 12 angeordnet sind und einen Abstand
voneinander haben, der größer ist als der Durchmesser
der Führungsrollen. Die Führungsrollen sind auf der
ausgesparten Platte 7 des beweglichen Rahmens 6 frei
drehbar angeordnet und stehen über die Innenseite dieser
Platte über. Die geradzahligen Führungsrollen 33.2, 33.4
und 33.6 liegen an der äußeren Laufbahn 34 an und sind
demgemäß von der inneren Laufbahn 35 frei, wogegen die
ungeradzahligen Führungsrollen 33.1, 33.3 und 33.5 auf
der inneren Laufbahn 35 tragen und von der äußeren Laufbahn
34 einen Abstand haben. Die vorstehend für den äußeren
Ring 30 beschriebene Anordnung wiederholt sich naturgemäß
in symmetrischer Weise am Ring 31. Auf diese Weise
wird eine ausgezeichnete Lagerung des Käfigläufers 11 an
dessen Umfang erzielt.
Um ihre Montage zu gestatten, sind die Stäbe 16 an ihren
beiden Enden zwischen einem gezahnten inneren Band 36 und
einem äußeren Band 37 angeordnet. Das innere Band 36 ist
auf einer Schulter des zugeordneten Ringes 30 oder 31 befestigt,
während das äußere Band 37 auf dem zugeordneten
Ring befestigt ist. Um das Innere des Käfigläufers 11 zugänglich
zu machen, insbesondere zur Vornahme von Arbeiten
an der Messertrommel 13, ist die aus den Stäben 16 und den
Bändern 36, 37 bestehende Anordnung in zwei Hälften unterteilt,
derart, daß die auf diese Weise geschaffenen Halbschalen
unabhängig voneinander von den Ringen 30, 31 abgenommen
und daran wieder befestigt werden können.
Wie aus den Fig. 1, 3 und 4 hervorgeht, umfaßt die Messertrommel
13 eine Welle 38, welche die Öffnungen in den Platten
7, 8 des schwenkbaren Rahmens 6 durchdringt und in
äußeren Lagern 39, 40 gehalten ist, die konzentrisch zur
Achse 14 an den Platten 2, 3 des festen Gestelles 1 befestigt
sind.
Es versteht sich, daß die Messer 15 in einem mit der Trommelwelle
38 verbundenen Kern fest angeordnet sein könnten.
Es erscheint jedoch vorteilhaft, die Messertrommel 13 mit
einer Verstelleinrichtung 113 zu versehen, die es ermöglicht,
die Breite der aus der Materialbahn 22 ausgeschnittenen
Streifen zu verändern. Diese Verstelleinrichtung, die nachstehend
beschrieben wird, macht es möglich, ausgewählte
Messer verschwinden zu lassen, während die restlichen
Messer in der Schneidstellung verbleiben. Eine solche
Vorrichtung macht es bei dem oben gewählten Ausführungsbeispiel
möglich, bei Beibehaltung der 42 Messer bei jeder
Umdrehung der Messertrommel 42 Leisten von 25 mm Breite
auszuschneiden. Wenn ein Messer von zweien zum Verschwinden
gebracht wird, bleiben 21 Messer übrig, die das Ausschneiden
von 21 Leisten von 50 mm Breite pro Umdrehung
ermöglichen. Werden zwei von drei Messern unwirksam gemacht,
bleiben 14 Messer wirksam, und es werden pro Umdrehung
14 Leisten von 75 mm Breite ausgeschnitten. Werden
5 Messer von 6 unwirksam gemacht, bleiben 7 Messer
übrig, und es werden 7 Leisten von 150 mm Breite pro Umdrehung
ausgeschnitten. Werden 6 von 7 Messern unwirksam
gemacht, bleiben 6 Messer in der Schneidstellung, so daß
6 Abschnitte von 175 mm Breite pro Umdrehung ausgeschnitten
werden. Werden 13 von 14 Messern unwirksam gemacht, bleiben
3 Messer in der Arbeitsstellung, und es werden 3 Abschnitte
von je 350 mm Breite pro Umdrehung ausgeschnitten.
Werden 20 von 21 Messern unwirksam gemacht, bleiben
2 Messer in der Arbeitsstellung, so daß zwei Abschnitte
von 525 mm Breite bei jeder Umdrehung entstehen. Werden
endlich von den 42 Messern 41 in die Ruhestellung überführt,
bleibt noch ein wirksames Messer übrig, das bei
jeder Umdrehung einen Abschnitt von 1050 mm Breite abtrennt.
In dieser Verstelleinrichtung 113 (Fig. 3) ruht jedes
Messer 15 auf einem Stellglied 41, das nahe seinen Enden
zueinander parallele Keilflächen 42, 43 aufweist. Die
Keilflächen 42 aller Stellglieder wirken mit einem Kegelring
44 zusammen, der die gleiche Steigung aufweist,
während in gleicher Weise die Keilflächen 43 aller Stellglieder
mit einem Kegelring 45 zusammenwirken. Die Kegelringe
44 und 45 sind durch eine Hohlwelle 46
starr miteinander verbunden, die mittels Lagerbuchsen 47
auf der Trommelwelle 38 frei drehbar gelagert ist. Zu beiden
Seiten des Kegelringes 44 sind zwei Sternkränze 48,
49 angeordnet, von denen der eine mit der Trommelwelle 38
und der andere mit der Hohlwelle 46 fest verbunden ist.
In gleicher Weise sind zwei Sternkränze 51, 52, die mit
der Trommelwelle 38 bzw. der Hohlwelle 46 fest verbunden
sind, zu beiden Seiten des Kegelringes 45 angeordnet.
Die radialen Arme 52, 53 der an der Trommelwelle 38 befestigten
Sternkränze 48, 50 fluchten miteinander. Ebenso
stehen auch die radialen Arme 54, 55 der Sternkränze
49, 51, die an der Hohlwelle 46 befestigt sind, einander
gegenüber. Sie bilden jedoch die Winkelhalbierenden zu
den Zwischenräumen, welche die zuvor erwähnten Arme 52,
53 voneinander trennen. Demgemäß bilden die einander
gegenüberstehenden Arme 52, 53 mit den jeweils benachbarten
Armen 54, 55 zwei aufeinander ausgerichtete Radialschlitze,
in denen ein Messer 15 und das Stellglied 41,
an dem das Messer anliegt und das mit seinen Keilflächen
42, 43 auf den Kegelringen 44, 45 ruht, angeordnet und
geführt sind. Die Anlage des Messers 15 am zugeordneten
Stellglied 41 sowie des Stellgliedes an den Kegelringen
44, 45 wird mittels elastischer Glieder gewährleistet,
welche die Tendenz haben, das Messer in Richtung auf die
Achse 14 der Messertrommel zu ziehen. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist jedes Messer an seinen Enden mit
Löchern 56, 57 versehen. In die Löcher 56 aller Messer
greift ein Federring 58 ein, dessen Enden einander überdecken
und der bestrebt ist, sich zusammenzuziehen und
dadurch alle Messer in Richtung auf die Achse zu ziehen. In
gleicher Weise sind alle Löcher 57 der Messer von einem Federring
59 durchsetzt. Jedes Stellglied 41 steht mit einer Einrichtung
114 zur Veränderung der Längsstellung der Stellglieder
in Verbindung, die es den einzelnen Stellgliedern
erlaubt, entweder die "Arbeitsstellung" einzunehmen, in
der das Stellglied 41 in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien
dargestellt ist und in der die Keilflächen 42, 43 an den
Kegelringen 44, 45 hochgeschoben sind, so daß das zugeordnete
Messer 15 eine ausgefahrene Stellung einnimmt,
oder aber eine "Ruhestellung", die in Fig. 3 durch
gestrichelte Linien angedeutet ist und in der die Keilflächen
42, 43 längs der Kegelringe 44, 45 herabgeglitten
sind, so daß das zugeordnete Messer 15 eine eingezogene
Stellung einnimmt.
Die Einrichtung 114 zum Verstellen der Stellglieder umfaßt
an der Seite, nach der die Stellglieder sich zu bewegen
bestrebt sind (Pfeil F 1), wenn die Keilflächen 42,
43 an den Kegelringen 44, 45 hinabgleiten, einen Kranz
60, der beispielsweise mittels eines Keiles mit der Trommelwelle
38 drehfest verbunden ist. Dieser Kranz ist mit
Schrauben 61 versehen, die den einzelnen Stellgliedern 41
gegenüberstehen und einstellbare Anschläge bilden. Diejenigen
Schrauben 61, welche die mit ausgezogenen Linien
wiedergegebene Stellung einnehmen, halten die zugeordneten
Stellglieder 41 in der "Arbeitsstellung", so daß die zugeordneten
Messer 15 sich in ihrer "Schneidstellung" befinden.
Andere Schrauben 61 können im Sinne des Pfeiles F 1
zurückgedreht sein, so daß infolgedessen die zugeordneten
Stellglieder 41 die "Ruhestellung" einnehmen können, die
in Fig. 3 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Die zugeordneten
Messer 15 nehmen dann ihre zurückgezogene
Stellung ein.
Es versteht sich, daß der Kranz 60 so viel vorstehende
Anschläge 61 aufweist, wie die Messertrommel aktive Messer
haben muß, um aus der Materialbahn 22 Streifen mit der gewünschten
Breite auszuschneiden.
Wenn mit der Vorrichtung Streifen oder Leisten anderer
Breite geschnitten werden sollen, kann unmittelbar die
Stellung der Schrauben 61 im Kranz 60 verändert werden.
Es ist aber auch möglich, den Kranz 60 gegen einen anderen
mit voreingestellten Schrauben auszuwechseln. Im letzten
Fall kann jeder Kranz 60 aus zwei Hälften bestehen, die
auf die Trommelwelle 38 aufgesetzt werden können, wobei
noch immer von einem Keil zur Fixierung der Winkelstellung
Gebrauch gemacht werden kann. Die beiden Hälften
des Kranzes weisen auf beiden Seiten halbkreisförmige
Vorsprünge auf, die dazu bestimmt sind, von Spannringen
62, 63 umgeben zu werden. Die gesamte Anordnung ist gegen
den Sternkranz 48 mittels einer Mutter 64 verspannt, die
auf einen mit Gewinde versehenen Abschnitt der Trommelwelle
38 aufgeschraubt ist.
Die Einrichtung 114 zum Verändern der Längsstellung der
Stellglieder umfaßt außerdem an der dem Kranz 60 gegenüberliegenden
Seite eine Federscheibe 65, die zwischen
zwei Ringen 66, 67 eingespannt und mittels einer Mutter
68, die auf einen mit Gewinde versehenen Abschnitt der
Trommelwelle 38 aufgeschraubt ist, gegen den Sternkranz
50 gepreßt wird. Die Federscheibe 65 ist gegenüber der
Trommelwelle 38 drehsicher verkeilt und weist radiale
Blattfedern 69 bildende Arme auf, von denen jeder dem Ende
eines Stellgliedes 41 gegenübersteht. Diese Blattfedern
nehmen die in Fig. 3 durch ausgezogene Linien wiedergegebene
Stellung ein, in der sie unter voller Spannung
stehen, wenn das zugeordnete Stellglied 41 sich in seiner
Arbeitsstellung und das zugeordnete Messer 15 sich
in seiner Schneidstellung befindet. Dagegen sind die
Blattfedern nahezu entspannt, wie es in Fig. 3 durch gestrichelte
Linien angedeutet ist, wenn das zugeordnete
Stellglied 41 seine Ruhestellung einnimmt und sich das
zugeordnete Messer in der zurückgezogenen Stellung befindet.
Die Verstelleinrichtung 113 wirkt endlich mit einer lösbaren
Spannvorrichtung 115 für die Messer zusammen, deren
Aufbau und Wirkungsweise aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich
ist. Diese Spannvorrichtung umfaßt in bezug auf den
Kegelring 44 ebenso viel Backen 70, 71, wie die Messertrommel
13 Messer 15 aufweist. Ebenso umfaßt sie mit Bezug
auf den Kegelring 45 ebenso viel Backen 72, 73, wie Messer
15 vorhanden sind. Die Backen 70 und 72 sind winkelförmige,
gegeneinander gerichtete Verlängerungen an den Armen 52,
53 der Sternkränze 48, 50, die auf der Trommelwelle 38
befestigt sind. Dagegen sind die Backen 71, 73 winkelförmige
und voneinander weg gerichtete Vorsprünge oder
Verlängerungen an den Armen 54, 55 der Sternkränze 49, 51,
die an der Hohlwelle 46 befestigt sind. Auf diese Weise
sind die einander zugeordneten Backen 70, 71 sowie auch
72, 73 einander gegenüberliegend angeordnet, um das entsprechende
Messer 15 zwischen sich einzuspannen. Eine
Fläche wenigstens einer der Backen kann mit einem Bremsbelag
versehen sein.
Es versteht sich, daß zum Erzielen einer Spannwirkung
die Backen des einen Sternkranzes elastisch in Richtung
auf die Backen des anderen Sternkranzes gedrückt werden
müssen. Zu diesem Zweck weist der Kegelring 44 eine Ringnut
74 auf, in der drei Schraubenfedern 75 angeordnet
sind, wie es die Fig. 3 und 4 zeigen. Jede Schraubenfeder
ist zwischen dem Ende 76 einer Schraube 77, die in den
Sternkranz 48 auf der Tromnmelwelle eingedreht ist, und
dem Ende 78 einer Schraube 79, die in den auf der Hohlwelle
46 befestigten Sternkranz 49 eingedreht ist, angeordnet.
In analoger Weise weist auch der Kegelring 45
eine Ringnut 80 auf, in der drei Schraubenfedern 81 angeordnet
sind, von denen jede zwischen dem Ende einer
Schraube 82 in den Sternkranz 50 auf der Trommelwelle 38
und dem Ende einer Schraube 83 in dem Sternkranz 51 auf
der Hohlwelle 46 angeordnet ist. Durch ihre Ausdehnung
bewirken die Schraubenfedern 75 und 81 eine Relativverdrehung
zwischen der Trommelwelle 38 und der Hohlwelle 46,
die ein festes Einspannen der Messer zwischen den an den
Sternkränzen angebrachten Backen zur Folge hat.
Die Erfindung ist nicht auf die im einzelnen beschriebene
Ausführungsform beschränkt, da diese Ausführungsform in
vielfältiger Weise abgewandelt werden kann, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen.
Die erfindungsgemäße Rotations-Schneidvorrichtung kann verwendet
werden, wenn es sich darum handelt, eine stetig
transportierte Materialbahn transversal in Streifen, Leisten
oder Abschnitte bestimmter Breite zu zerschneiden. Sie ist
insbesondere dazu geeignet, eine Holzschicht in dem Maße
nacheinander in Streifen oder Leisten zu zerschneiden,
wie sie durch Abschälen von einem Holzblock hergestellt
wird. Diese Streifen und Leisten können zur Herstellung
von Spankörben, Kisten und anderen Verpackungen dienen.
Die Vorrichtung ist auch zum Zerschneiden von Furnieren,
die zur Herstellung von Sperrholz bestimmt sind, mit hoher
Schnelligkeit und Genauigkeit geeignet.
Claims (17)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Zerschneiden einer in
ihrer Längsrichtung bewegten Materialbahn, insbesondere
von Schälfurnier, quer zu ihrer Laufrichtung mittels
einer Messertrommel, dadurch gekennzeichnet, daß die
Materialbahn auf einem Weg geführt wird, der im Bereich
eines Sektors mit beschränktem Öffnungswinkel in bezug
auf die Messertrommel konkav gekrümmt und zu dem durch
die Schneiden der Messertrommel definierten Kreis tangential
angeordnet ist, so daß die Materialbahn in diesem
Sektor mit den Schneiden der Messertrommel in Eingriff
gebracht wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1 mit einer Führung für die zu zerschneidende
Materialbahn und einer in bezug auf die Führung derart
angeordneten Messertrommel, daß ihre in Längsrichtung
des Trommelmantels verlaufenden Messer unter Druck
in die vorbeilaufende Materialbahn eingreifen und diese
in ihrer Querrichtung zerschneiden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Messertrommel (13) von einem Käfigläufer
(11) umgeben ist, dessen Stäbe (16) paarweise Spalte
(17) für den Durchtritt der Messer (15) der Messertrommel
begrenzen und dessen Achse (12) mit einem
solchen Abstand parallel zur Achse (14) der Messertrommel
(13) angeordnet ist, daß es im Inneren des Käfigläufers
(11) zu einem zahnradartigen Eingriff der Messer
(15) und der Stäbe (16) kommt, daß ein über zwei
Rollen (19, 20) geführtes, aus einem elastischen Material
bestehendes, endloses Band (18) im Bereich eines seiner
Trume (18 s) dem durch die Schneiden der Messertrommel
(13) definierten Kreis anliegt, daß dem Käfigläufer
(11) ein Widerlager (23) mit einer zum Käfigläufer
konzentrischen, gewölbten Auflagefläche für das Band (18)
mit Abstand gegenübersteht, daß mit einer der das Band
(18) führenden Rollen (19), der Messertrommel oder dem
Käfigläufer eine Antriebsvorrichtung gekoppelt ist und
daß mit dem Käfigläufer (14) und dem Widerlager (23)
eine Druckeinrichtung gekoppelt ist, die bestrebt ist,
das Widerlager und den Käfigläufer aneinander anzunähern,
um dadurch die Materialbahn einzuspannen, während der
Abstand des Widerlagers von der Messertrommel konstant
bleibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerlager (23), die Rollen (19, 20) und die
Messertrommel (13) in einem festen Gestell (1) angeordnet
sind, während der Käfigläufer (11) in einem
Rahmen (6) gelagert
und in dem festen Gestell (1) beweglich,
vorzugsweise schwenkbar angeordnet ist, so daß
die so gebildete bewegliche Anordnung die Druckeinrichtung
bildet, die zumindest durch ihre eigene
Schwere über den Käfigläufer (11) die zu schneidende
Materialbahn (22) gegen das Band (18) und dieses gegen
das Widerlager (23) drückt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mit der beweglichen Anordnung ein beispielsweise
mechanisches, pneumatisches oder hydraulisches Druckglied
verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung mit einer
der das Band (18) führenden Rollen (19) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Widerlager (23) gegenüber dem
festen Gestell (1) verstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messertrommel (13) mit einer
Verstelleinrichtung (113) versehen ist, die es erlaubt,
einzelne Messer (15) wahlweise der Achse (14) der Messertrommel
zu nähern und dadurch außer Betrieb zu setzen,
um durch Auswahl der aktiven Messer die Breite der aus
der Materialbahn (22) geschnittenen Streifen zu verändern.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Messertrommel (13) für jedes Meeser (15) ein
Stellglied (41) aufweist, an dem das zugeordnete Messer
(15) anliegt, daß die Messer (15) mit ihren Stellgliedern
(41) jeweils in einem Radialschlitz der Messertrommel
(13) angeordnet sind und die Stellglieder
(41) an ihren den Messern (15) abgewandten Seiten und
nahe ihren Enden zwei genau zueinander parallele Keilflächen
(42, 43) aufweisen, die mittels elastischer
Glieder (58, 59), die bestrebt sind, die Messer in Richtung
auf die Achse der Messertrommel zu ziehen, an zusammengehörige
Keilflächen der Messertrommel (13) angedrückt
werden, und daß jedes Stellglied mit einer Einrichtung
(114) zum Verändern seiner Längsstellung gekoppelt
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß alle Messer (15) an ihren Enden je ein Loch (56, 57)
aufweisen und die jeweils am gleichen Ende der Messer
angeordneten Löcher mit einem Federring (58, 59) versehen sind,
der bestrebt ist, seinen Durchmesser zu
vermindern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (144) zum Verändern der Längsstellung
der Stellglieder (41) einen mit der Trommelwelle
(38) fest verbundenen Kranz (60), der in Verlängerung
der Stellglieder angeordnete Anschläge (61) aufweist,
an welchen die Stellglieder (41) mit ihrem einen
Ende anliegen und welche die Stellglieder in der Schneidstellung
halten, und außerdem radiale Blattfedern (69)
umfaßt, die an ihrem inneren Ende ebenfalls mit der
Trommelwelle (38) fest verbunden sind und mit ihrem
äußeren Ende an dem anderen Ende des zugeordneten Stellgliedes
(41) anliegen und das Stellglied gegen den zugeordneten
Anschlag (61) drücken und bestrebt sind, die
Stellglieder in die unwirksame Stellung zu bewegen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ebenso viel austauschbare Kränze mit verschiedenen
Anschlag-Anordnungen vorgesehen sind, wie die Vorrichtung
in der Lage sein soll, Streifen verschiedener
Breite zu schneiden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Kranz (60) aus zwei Hälften besteht, die in
montiertem Zustand durch wenigstens einen Spannring
(62, 63) miteinander verbunden sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (113) mit
einer lösbaren Spannvorrichtung (115) für die Messer
(15) zusammenwirkt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenflächen zweier Kegelringe (44, 45)
die zusammengehörigen Keilflächen der Messertrommel (13) bilden
und die Spannvorrichtung (115) zwei zu jeder
Seite der Kegelringe angeordnete Sternkränze (48,
49; 50, 51) umfaßt, von denen der eine Sternkranz jedes
Paares an der Trommelwelle (38) und der andere
auf einer auf der Trommelwelle drehbar gelagerten Hohlwelle
(46) befestigt ist, daß die radialen Arme (52,
53) des einen Sternkranzes (48, 50) gegenüber den radialen
Armen (54, 55) des anderen Sternkranzes (49, 51)
des gleichen Paares versetzt sind, so daß jeder Arm
(52, 53) des einen Sternkranzes (48, 50) im Zusammenwirken
mit einem Arm (54, 55) des anderen Sternkranzes
(49, 51) einen der Radialschlitze der Messertrommel (13)
definiert, in denen die Messer (15) mit ihren Stellgliedern
(41) geführt sind, daß mit den Armen der Sternkränze
sich zu beiden Seiten der Messer (15) gegensinnig
erstreckende Backen (70, 71, 72, 73) verbunden sind und
daß zwischen den Sternkränzen (48, 49; 50, 51) wenigstens
eines Paares wenigstens eine Feder (75, 81) angeordnet
ist, die bestrebt ist, einander zugeordnete Backen an
die Messer anzulegen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder (75, 81) in einer Ringnut (74, 80) des
Kegelringes (44, 45) zwischen zwei Anschlägen (77, 79;
81, 83) angeordnet ist, die mit jeweils einem der
Sternkränze eines Paares verbunden sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß der Käfigläufer (11) zwei äußere
Ringe (30, 31) aufweist, an denen seine Stäbe (16) befestigt
sind und die an ihren Stirnflächen je eine
Ringnut (32) aufweisen, welche durch zwei konzentrische
Laufbahnen (34, 35) begrenzt ist, daß in die Ringnuten
(32) Führungsrollen (33) eingreifen, die an Platten
(7, 8) des beweglichen Rahmens (6) vorstehend und frei
drehbar gelagert sind und abwechselnd an der inneren
bzw. äußeren der beiden konzentrischen Laufbahnen (34,
35) anliegen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stäbe (16) an ihren Enden mittels je eines gezahnten
inneren Bandes (36) und eines äußeren Bandes (37)
zu Halbschalen verbunden sind und diese Halbschalen an
den äußeren Ringen (30, 31) des Käfigläufers (11) lösbar
befestigt sind.
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