DE4228410C2 - Schneidrotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneidrotor mit in Ausnehmungen eines Rotorkörpers eingespannten Messern mit min­ destens einer Spannfläche, gegen die ein Spannkeil anliegt, der eine Durchgangsbohrung aufweist, in die eine Schraube ein­ greift, die den Spannkeil mit dem Rotorkörper lösbar verbindet.

Es sind für Stranggranulatoren bestimmte Rotoren bekannt, bei denen die Messer in Nuten gehalten werden, deren eine Wand durch Exzenter verformt und gegen die eine Seite des in die Nut greifenden Messerteils gestemmt ist. Diese Konstruktion setzt zu einem sicheren Halt des Messers voraus, daß sich der in die Nut ragende Messerteil bzw. die Nut nach innen erweitert.

Im übrigen ist es beispielsweise aus der DE-A-21 20 491 be­ kannt, Schneidmesser mittels Schrauben mit konischen Köpfen am Rotorkörper unmittelbar festzuschrauben.

Die EP 0 357 549 A1 beschreibt einen Schneidrotor der eingangs genannten Art, bei dem jedes Messer mindestens eine konkave Spannfläche aufweist, gegen die eine Konusschraube eines Spann­ elementes anliegt, deren Achse etwa parallel zur Längsrichtung des Messers liegt. Der Konus der Konusschraube liegt derart ex­ zentrisch an der Spannfläche an, daß die auf die Messer wir­ kende Spannkraft sowohl eine axiale als auch eine radiale Kom­ ponente aufweist.

Die DE 25 11 105 C3 beschreibt einen Messerkopf zum Bearbeiten von Holz und Kunststoff, dessen Tragscheibe im Umfangsbereich mindestens eine nach außen offene Ausnehmung hat, in der ein auswechselbares Messer arretierbar ist, wobei die Dicke der Tragscheibe geringer als die Breite des Messers ist und das Messer mit seiner Rückseite an einer besonderen Messerrückab­ stützung anliegt und von einem mittels einer Schraube festleg­ baren Spannbacken in der Ausnehmung gehalten wird. Die Messer­ rückenabstützung steht entlang einer Breite des Messers auf wenigstens einer Seite der Tragscheibe über und ist in der Aus­ nehmung der Tragscheibe durch Schweißen fest mit derselben ver­ bunden. Die Anlagefläche ist kurven- bzw. bogenförmig ausgebil­ det, wodurch ein steuerbarer Anpreßdruck auf das Messer gewähr­ leistet sein soll. Nachteilig an dieser Ausgestaltung ist die Gefahr, daß sich bei geringfügig lösender Spannschraube auch der Keil lösen kann, so daß die radial eingreifende Spann­ schraube zwar noch den Keil, letzterer jedoch nicht mehr das Messer sicher halten kann.

Die DE 39 12 940 A1 betrifft eine Vorrichtung mit einer Rotor­ welle mit wenigstens einer Längsnut zur Aufnahme einer über die Oberfläche der Rotorwelle überstehenden Messerleiste sowie Haltemitteln hierfür, wobei die Längsnut sich konisch radial nach innen in ihrem Abstand verjüngende Längsseitenwände hat und als Haltemittel ein in die Längsnut einsetzbares Klemmteil in Form von mehreren sich jeweils über die Teillänge der Längs­ nut erstreckende Keilnutsteine vorgesehen sind, zu deren Halten und Verstellen jeweils in Spann- oder in Löserichtung beauf­ schlagende Halteschrauben vorgesehen sind. Auch diese Halte­ schrauben greifen in radialer Richtung ein, so daß bei gering­ fügigem Lösen der Halteschraube und Lockern der Keilnutsteine eine sichere Halterung der Messerleiste nicht mehr gewährlei­ stet ist.

Die FR-A-2 286 691 beschreibt ebenfalls einen Schneidrotor mit eingespannten Messern, wobei die Messer selbst eine Keilform besitzen und auf diese Art in einer entsprechend konisch ver­ laufenden Schlitzöffnung gegen ein Herausfallen nach außen gesichert sind. Die Spannung dieser Messer erfolgt über einen an der Messerrückfläche angreifenden kegelstumpfförmigen Stift, der in Verbindung mit einer in eine Gewindebohrung dieses Stif­ tes eingreifenden Spannschraube eine Klemmung bewirken soll. Diese Art der Spannung hat den Nachteil, daß der konusförmige Stift nur eine Linienberührung zur Messerrückseite herstellen kann.

Die FR 2 423 263 beschreibt ebenfalls einen Rotorkörper mit radial eingesetzten Schneidelementen, die über ein keilförmiges Spannelement, das auf die Messerrückenfläche wirkt, jeweils gesichert werden sollen. Der Spannkeil wird allerdings nachtei­ ligerweise über eine radial in die Rotorwelle einschraubbare Spannschraube befestigt, mit der bereits erwähnten Gefahr, daß bei geringfügiger Lockerung der Spannschraube und des Keiles das Messer leicht herausfallen kann.

Daneben sind auch noch, wie in der EP-A-0 377 060 beschrieben, Schneidwerkzeughalterungen über Exzenterschrauben bekannt; jedoch kann die Exzenterschraube auch nur eine linienförmige Berührung zu der gegenüberliegenden Spannfläche bieten.

Schließlich ist aus der DE 28 27 391 A1 ein Rotor für eine Abfallzerkleinerungsvorrichtung bekannt. Die Rotorwelle besitzt radial gerichtete Ausnehmungen in Form von zylindrischen Boh­ rungen, deren Achsen im Abstand zur Rotorachse verlaufen und in die eine Halterung für das Rotormesser eingesetzt ist. Diese Halterung besitzt einen zylindrischen Schaft, der eine in Dreh­ richtung vornliegende, zur Rotorachse parallele und zur radia­ len Richtung entgegen der Drehrichtung geneigte plane Fläche aufweist, welche aus Auflagefläche für einen im Querschnitt rechteckigen Keil dient. Dieser Keil sitzt in einer Aussparung der Wellenausnehmung und wird über Schrauben gespannt. Das Rotormesser wird mit Schrauben von der Rückseite der Halterung her festgehalten. Der genannte Keil dient ausschließlich zur Schaffung einer Auflagefläche für ein Rotormesser.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Schneidrotor von fertigungstechnisch einfacher Konstruktion zu schaffen, bei dem auf einfache Bauteile zur Erzielung einer sicheren Einspan­ nung der Messer zurückgegriffen werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den Schneidrotor nach Anspruch 1 ge­ löst, dessen Neuerung darin besteht, daß die an der Messer­ spannfläche anliegende Spannfläche des Keiles gegenüber einer Senkrechten zur Messerlängsachse und/oder der Schraubenlängs­ achse, d. h. in axialer Richtung, eine Neigung aufweist, die maximal 20° beträgt, und daß die Messerspannfläche in paralle­ ler Richtung zur Messerlängsachse eine Neigung aufweist.

Die Spann-Keilfläche wirkt sowohl radial wie auch axial, so daß ein sicherer Halt der Messer gewährleistet ist. Ferner gehören Spannkeile sowie Schrauben zu den üblichen im Handel erhältli­ chen Standardteilen, die neben einer kostengünstigen Herstel­ lung bzw. Beschaffung eine leichte Handhabung ermöglichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprü­ chen 2 bis 11 beschrieben.

So ist die Schraube bevorzugt eine Doppelgewindeschraube, deren erstes Gewinde in eine Gewindedurchgangsbohrung des Keiles und deren zweites Gewinde in eine entsprechende Gewindebohrung des Rotorkörpers eingreift.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Durchgangsbohrung parallel zu der Keilaußenfläche, die an dem Rotorkörper unmittelbar anliegt. Bei dieser Konstruktion wird durch den Keilwinkel der Keilfläche allein die Aufteilung der Spannkraft in eine radiale und eine axiale Komponente größenmä­ ßig bestimmt.

Die an der Messerspannfläche anliegende Spannfläche des Keiles ist gegenüber einer Senkrechten zur Messerlängsachse und/oder der Schraubenlängsachse 7 bis 8°, insbesondere 7° 30′, geneigt.

Vorzugsweise besitzt die Messerspannfläche in paralleler Rich­ tung zur Messerlängsachse, d. h. in radialer Richtung, eine Nei­ gung bis zu 10°, wodurch ein Verschieben der besser in ihrer Längsrichtung wirksam verhindert werden kann. Diese Neigung wird insbesondere mit 5° gewählt.

Je nach Bearbeitungsvorgang bestimmen sich die Span- und Keil­ winkel der Messer, die regelmäßig zwischen 0 und 20°, vorzugs­ weise 10° (Spanwinkel) und/oder über 45°, vorzugsweise bei 55° (Keilwinkel), liegen.

Um eine gleichmäßigen Schnitt zu gewährleisten, liegen die Mes­ ser gegenüber der Drehachse um 0 bis 5° geneigt.

Zur sicheren Befestigung werden an beiden Enden der Messer Spannkeile angeordnet und über betreffende Spannschrauben mit dem Rotorkörper verbunden.

Die Messer bestehen aus Hartmetall, Schnellstahl, pulvermetall­ urgisch gefertigtem Stahl, Cermet, Keramik, kubischem Bornitrid (CBN) oder - zumindest im Schneidenbereich - aus polykristalli­ nem Diamant (PKD).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schneidrotors,

Fig. 2 eine Teilansicht des Rotors mit einem Messer und der Spanneinrichtung,

Fig. 3 eine Schnittansicht in Richtung einer Senkrechten zur Messerlängsachse im Bereich des Spannkeiles und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Schneidrotor (abgewickel­ te Darstellung).

Der in Fig. 1 dargestellte Schneidrotor besteht im wesentlichen aus einem Rotorkörper 10 sowie in entsprechenden Ausnehmungen dieses Rotorkörpers 10 eingespannten Messern 11, die umfangsei­ tig in äquidistantem Abstand angeordnet sind. Im vorliegenden Fall beschreiben 32 Schneidmesser den 360°-Kreis.

Wie aus der Detailansicht entsprechend Fig. 2 ersichtlich, be­ sitzen ausführungsgemäß die Schneidwinkel 11 einen Freiwin­ kel 111 von 25°, einen Spanwinkel 112 von 10° und einen Keil­ winkel 113 von 55°. Jedes Schneidmesser 11 besitzt an der der Schneidkante 114 abgewandten Seite eine Ausnehmung 115 mit ei­ ner ebenen Bodenfläche, deren Neigungswinkel 116 in paralleler Richtung zur Messerlängsachse 5° beträgt. An der Spannflä­ che 115 des Messers 11 liegt das Spannelement 12 mit einer ent­ sprechend ausgebildeten ebenen Fläche 121 an. Das Spannelement besitzt eine Durchgangsbohrung mit einem Innengewinde, in dem eine Doppelgewindeschraube 13 mit einem Innensechskant 131 ein­ geschraubt ist.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich besitzt der Keil 12 eine Keilflä­ che 121, die in einer Senkrechten zur Messerlängsachse bzw. zur Schraubenlängsachse 132 eine Neigung 123 von 7° 30′ aufweist. Der Keil 12 in Verbindung mit der Schraube 13 dienen als Ver­ bindungselement zwischen dem Rotor 10 und dem Messer 11. Die Doppelgewindeschraube 13 ruht mit ihrem zweiten Gewinde 133 in einer entsprechend ausgestatteten Bohrung des Rotors 10, wohin­ gegen sie mit ihrem ersten Gewindeabschnitt 134 in eine Durch­ gangsbohrung des Keiles 12 eingreift. Entsprechend der Darstel­ lung in Fig. 3 besitzt der Rotor 10 seitliche Ausnehmungen 101, die ein Spannen in Richtung der Rotordrehachse erlauben.

Entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 besitzt jedes Mes­ ser 11 beidseitig seiner Längsenden eine ebene Spannfläche 115 bzw. einen Keil 12. Die Schneidmesserneigung 117 gegenüber der Drehachse beträgt 2° 30′.

Claims (11)

1. Schneidrotor mit in Ausnehmungen eines Rotorkörpers (10) eingespannten Messern (11) mit mindestens einer Spannflä­ che (115), gegen die ein Spannkeil (12) anliegt, der eine Durchgangsbohrung aufweist, in die eine Schraube ein­ greift, die den Spannkeil (12) mit dem Rotorkörper lösbar verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Messerspannfläche (115) anliegende ebene Spannfläche des Spannkeiles (12) gegenüber einer Senkrech­ ten zur Messerlängsachse und/oder gegenüber der Schrauben­ längsachse eine Neigung (123) von maximal 20° aufweist und daß die Messerspannfläche (115) in paralleler Richtung zur Messerlängsachse eine Neigung (116) aufweist.

2. Schneidrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (13) eine Doppelgewindeschraube ist.

3. Schneidrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchgangsbohrung eine Gewindebohrung ist.

4. Schneidrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung parallel zu der Keilaußenfläche verläuft, die an dem Rotorkörper (10) un­ mittelbar anliegt.

5. Schneidrotor nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Neigungswinkel (123) zwischen der Spann­ fläche des Spannkeiles (12) und der Senkrechten zur Mes­ serlängsachse und/oder gegenüber der Schraubenlängsachse etwa 7 bis 8°, vorzugsweise 7° 30′, beträgt.

6. Schneidrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Messerspannfläche (115) in paralle­ ler Richtung zur Messerlängsachse eine Neigung (116) bis zu 10° aufweist.

7. Schneidrotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung (116) etwa 5° beträgt.

8. Schneidrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spanwinkel (112) der Messer (11) zwischen 0 und 20°, vorzugsweise etwa 10°, und/oder der Keilwinkel (113) < 45°, vorzugsweise 55° ist.

9. Schneidrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Messer (11) gegenüber der Drehachse um 0 bis 5° geneigt (117) angeordnet sind.

10. Schneidrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende des Messers (11) ein Spannkeil (12) angeordnet ist.

11. Schneidrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (11) aus Hartmetall, Schnellstahl oder auf pulvermetallurgischem Weg gefertig­ tem Stahl, Cermet, Keramik, kubischem Bornitrid oder zu­ mindest an den Schneiden aus polykristallinem Diamant (PKD) bestehen.