EP0158243A2 - Messerkopf für Kutter - Google Patents

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EP0158243A2
EP0158243A2 EP85103798A EP85103798A EP0158243A2 EP 0158243 A2 EP0158243 A2 EP 0158243A2 EP 85103798 A EP85103798 A EP 85103798A EP 85103798 A EP85103798 A EP 85103798A EP 0158243 A2 EP0158243 A2 EP 0158243A2
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EP
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cutter head
shaft
knife
package
sickle
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EP85103798A
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EP0158243A3 (en
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Rainer Dr.-Ing. Hartmann
Heinz-Jürgen Heier
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Alexanderwerk AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B02C18/20—Sickle-shaped knives

Definitions

  • the invention relates to a cutter head for cutters, consisting of several, optionally together with washers axially braced as a package, inserted on a profiled shaft and positively locked to the shaft by means of a sickle knife, and several eccentrically arranged on the shaft and, together with the sickle knives, disc-shaped balancing weights clamped in the package.
  • Cutter heads made from sickle knives cause considerable, dynamic imbalances in cutters, which are detrimental to both the smooth running of the machine and the life of the knife shaft bearing, provided they are used unbalanced. For this reason, the cutter heads should always be balanced before use.
  • each individual sickle knife is provided with a counterweight, so that the center of mass of this knife lies in the axis of rotation when the knife package is later assembled.
  • a satisfactorily balanced cutter head can be built up.
  • the M es- serkopf by a sickle knives each associated additional weights is difficult and is therefore dangerous to handle.
  • each sickle knife is assigned a disc-shaped, adjustable balancing ring.
  • two rotatable adjusting rings are therefore arranged on the knife shaft.
  • the adjusting rings assigned to each sickle knife increase the weight of the cutter head considerably. Since the compensating rings are arranged directly one above the other, i.e. practically in one plane, they can only compensate for the static imbalance. However, it is known that a cutter cannot be smoothly running without compensating for the dynamic imbalance.
  • the invention has for its object to provide a cutter head for cutters that is simple in construction, light in weight and dynamically balanced.
  • a balance weight with a fixed center of mass is arranged in a form-fitting manner only in two axially offset planes lying on both sides of the knife package center, each balance weight with respect to its mass, its center of gravity and its angular position is matched to the resulting unbalance of the knife package effective in its plane.
  • the dynamic imbalance of the cutter package is eliminated with only two counterweights. This means that the total weight of the cutter head is not significantly increased by the counterweights.
  • the unbalance moment can be calculated in the planes in which the counterweights are positioned. It is therefore possible to determine the angular position and size of the counterweight from the start. The user of the cutter can therefore complete the cutter head without having to measure the entire cutter head on a balancing device.
  • the full compensation of the dynamic imbalance is lost. This fact can be taken into account from the outset by accepting a certain dynamic imbalance when new and the full compensation only after repeated grinding and thus reducing the weight of the individual sickle knives and at the end of the life of the sickle knife a certain dynamic imbalance again Purchase is taken.
  • the acceptance of the low dynamic unbalance during the life of the sickle knife can be avoided according to one embodiment of the invention in that the counterweights carry one or more detachable additional masses.
  • the additional masses can be held in recesses, in particular holes in the counterweights.
  • the additional weight is removed from the central recess, after further sanding, the two outer additional weights are removed and the medium additional weight is reinstalled and at the end of the service life, the third weight is also removed.
  • an untrained operator can keep the cutter head in a dynamically balanced state.
  • the cutter head consists of a profiled shaft with stop flange 1, a first disc-shaped counterweight 2, four sickle knives 3, 3.1, 3.2, 3.3, with spacers 4, 4.1, 4.2 arranged in between, which can correspond in their axial thickness to the disc-shaped counterweight 2, one second disc-shaped balance weight 5 and a nut 6.
  • the disc-shaped balance weights 2, 5 sit positively against rotation and radially immovable on the shaft.
  • the sickle knives 3, 3.1, 3.2, 3.3 have elongated holes 7, 7.1, 7.2, 7.3, so that they are non-rotatably held on the shaft, but are adjustable according to their degree of wear.
  • the center of gravity of the disc-shaped balance weights on the outside of the package is eccentric. Its angular position depends on the resulting unbalanced knife set effective in the levels. Since the direction of the unbalance does not change significantly with the wear of the crescent-shaped knives 3, 3.1, 3.2, 3.3, the angular position of the center of gravity, once defined, can be retained. To compensate for the decreasing mass, the additional masses 8, 8.1, 8.2 seated in the recesses can be removed. In this way, the cutter head can be kept in a dynamically balanced state throughout the entire service life of the cutter set.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Messerkopf für Kutter, bei dem die Sichelmesser (3, 3.1, 3.2, 3.3) zu. sammen mit Ausgleichsgewichten (2,5) auf einer Profilwelle (1) als Paket verspannt gehalten sind. Die als Scheiben ausgebildeten Ausgleichsgewichte (2,5) sind auf den Außenseiten des Messersatzes mit festgelegtem Massenschwerpunkt formschlüssig angeordnet, wobei jedes Ausgleichsgewicht bezüglich seiner Winkelstellung, seiner Masse und seines Massenschwerpunktes auf das in seiner Ebene wirksame Moment des Messersatzes abgestimmt ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Messerkopf für Kutter, bestehend aus mehreren, gegebenenfalls zusammen mit Zwischenscheiben als Paket axial verspannten, auf einer profilierten Welle gesteckten und durch Formschluß mit der Welle drehfest auf ihr gehaltenen Sichel- messern, sowie mehreren, auf der Welle exzentrisch angeordneten und zusammen mit den Sichelmessern im Paket verspannten, scheibenförmigen Ausgleichsgewichten.
  • Aus Sichelmessern aufgebaute Messerköpfe verursachen in Kuttern erhebliche, dynamische Unwuchten, die sowohl der Laufruhe der Maschine als auch der Lebensdauer der Messerwellenlagerung abträglich sind, sofern sie unausgewuchtet zum Einsatz kommen. Aus diesem Grunde sollten die Messerköpfe vor ihrem Einsatz grundsätzlich ausgewuchtet.
  • Nach einem bekannten Verfahren wird jedes einzelne Sichelmesser mit einem Kontergewicht versehen, so daß der Massenschwerpunkt dieses Messers beim späteren Zusammenbau des Messerpaketes in der Drehachse liegt. Auf diese Art und Weise läßt sich ein befriedigend ausgewuchteter Messerkopf aufbauen. Nachteilig ist jedoch, daß der Mes- serkopf durch die einem jedem Sichelmesser zugeordneten Zusatzgewichte schwer wird und damit gefährlich zu handhaben ist. Außerdem ist es aufwendig, die Zusatzgewichte an jedem Messer anzubringen.
  • Bei einem anderen Messerkopf (DE-OS 2 653 335) ist an Stelle des von einem jeden Sichelmesser getragenen Zusatzgewichtes jedem Sichelmesser ein scheibenförmiger, einstellbarer Auswuchtring zugeordnet. Bei zwei diametral gegenüberliegend angeordneten Sichelmessern sind also zwei verdrehbare Stellringe auf der Messerwelle angeordnet. Auch in diesem Fall erhöhen die einem jeden Sichelmesser zugeordneten Stellringe das Gewicht des Messerkopfes erheblich. Da die Ausgleichsringe unmittelbar übereinander, also praktisch in einer Ebene,angeordnet sind, läßt sich mit ihnen auch nur die statische Unwucht kompensieren. Es ist aber bekannt, daß ohne Kompensation der dynamischen Unwucht ein Kutter nicht laufruhig zu bekommen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Messerkopf für Kutter zu schaffen, der einfach im Aufbau, leicht im Gewicht und dynamisch ausgewuchtet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Messerkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß nur in zwei axial versetzten, zu beiden Seiten der Messerpaketmitte liegenden Ebenen jeweils ein Ausgleichsgewicht mit festgelegtem Massenschwerpunkt formschlüssig angeordnet ist, wobei jedes Ausgleichsgewicht bezüglich seiner Masse, seines Massenschwerpunktes sowie dessen Winkellage auf die in seiner Ebene wirksame, resultierende Unwucht des Messerpaketes abgestimmt ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Messerkopf wird die dynamische Unwucht des Messerpaketes mit nur zwei Ausgleichsgewichten beseitigt. Das bedeutet, daß das Gesamtgewicht des Messerkopfes durch die Ausgleichsgewichte nicht wesentlich erhöht wird. Durch Feststellen der einzelnen Messergewichte, ihrer Schwerpunktslage und ihrer Position im Messerkopf läßt sich rechnerisch das Unwuchtmoment in den Ebenen bestimmen, in denen die Ausgleichsgewichte positioniert werden. Deshalb ist es möglich, von vornherein Winkellage und Größe des Ausgleichsgewichtes festzulegen. Der Benutzer des Kutters kann deshalb den Messerkopf komplettieren, ohne daß danach der gesamte Messerkopf auf einem Auswuchtgerät ausgemessen werden muß.
  • Da während des Betriebes die Sichelmesser in der Regel nachgeschliffen werden und es dann erforderlich ist, sie radial bis zur Schüsselward des Kutters gegenüber ihrer Position im Neuzustand zu verstellen, geht die volle Kompensation der dynamischen Unwucht verloren. Dieser Gegebenheit kann von vornherein dadurch Rechnung getragen werden, daß im Neuzustand eine gewisse dynamische Unwucht in Kauf genommen wird und die volle Kompensation erst nach mehrmaligem Nachschleifen und damit Gewichtsverminderung der einzelnen Sichelmesser erreicht wird und am Ende der Lebensdauer der Sichelmesser wieder eine gewisse dynamische Unwucht in Kauf genommen wird. Die Inkaufnahme der geringen dynamischen Unwucht während der Lebensdauer der Sichelmesser kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung aber dadurch vermieden werden, daß die Ausgleichsgewichte eine oder mehrere lösbare Zusatzmassen tragen. Die Zusatzmassen können in Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen der Ausgleichsgewichte gehalten sein. Durch Entfernen der Zusatzmassen kann eine Gewichtsverminderung der Sichelmesser, bedingt durch Abschleifen, kompensiert werden. Sind z.B. drei Ausnehmungen vorhanden, wird nach dem ersten oder zweiten Abschleifen aus der mittleren Ausnehmung das Zusatzgewicht entfernt, nach weiterem Abschleifen werden die beiden äußeren Zusatzgewichte entfernt und das-mittlere Zusatzgewicht wieder eingebaut und am Ende der Lebensdauer wird dann auch das dritte Gewicht entfernt. In jedem Fall kann eine nicht geschulte Bedienungsperson den Messerkopf in einem dynamisch ausgewuchteten Zustand halten.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
  • Im einzelnen zeigen
    • Fig. 1 einen Messerkopf in explosionsartiger Darstellung und
    • Fig. 2 ein scheibenförmiges Ausgleichsgewicht in Aufsicht.
  • Der Messerkopf besteht aus einer profilierten Welle mit Anschlagflansch 1, einem ersten scheibenförmigen Ausgleichsgewicht 2, vier Sichelmessern 3, 3.1, 3.2, 3.3, mit dazwischen angeordneten Distanzscheiben 4, 4.1, 4.2, die in ihrer axialen Dicke dem scheibenförmigen Ausgleichsgewicht 2 entsprechen können, einem zweiten scheibenförmigen Ausgleichsgewicht 5 und einer Mutter 6. Die scheibenförmigen Ausgleichsgewichte 2, 5 sitzen formschlüssig drehfest unf radial unverschieblich auf der Welle. Die Sichelmesser 3, 3.1, 3.2, 3.3 weisen Langlocher 7, 7.1, 7.2, 7.3 auf, so daß sie zwar drehfest auf der Welle gehalten sind, aber entsprechend ihrem Abnutzungsgrad verstellbar sind.
  • Der Massenschwerpunkt der auf beiden Seiten des Paketes außen angeordneten, scheibenförmigen Ausgleichsgewichte liegt exzentrisch. Seine Winkellage richtet sich nach dem in den Ebenen wirksamen resultierenden Unwuchtendes Messersatzes. Da sich auch mit der Abnutzung der sichelförmigen Messer 3, 3.1, 3.2, 3.3, die Richtung der Unwuchten nicht wesentlich ändert, kann die einmal festgelegte Winkellage des Massenschwerpunktes erhalten bleiben. Zum Ausgleich der geringer werdenden Masse können die in den Ausnehmungen sitzenden Zusatzmassen 8, 8.1, 8.2 entfernt werden. Auf diese Art und Weise läßt sich während der gesamten Lebensdauer des Messersatzes der Messerkopf im dynamisch ausgewuchteten Zustand halten.

Claims (4)

1. Messerkopf für Kutter, bestehend aus mehreren, gegebenenfalls zusammen mit Zwischenscheiben als Paket axial verspannten, auf einer Profilwelle gesteckten und durch Formschluß mit der Welle drehfest auf ihr gehaltenen Sichel-messern, sowie mehreren, auf der Welle exzentrisch angeordneten und zusammen mit den Sichelmessern im Paket verspannten, scheibenförmigen Ausgleichsgewichten,
dadurch gekennzeichnet ,
daß nur in zwei axial versetzten, zu beiden Seiten der Messerpaketmitte liegenden Ebenen jeweils ein Ausgleichsgewicht (2,5) mit festgelegtem Massenschwerpunkt formschlüssig angeordnet ist, wobei jedes Ausgleichsgewicht bezüglich seiner Kasse, seines Massenschwerpunktes sowie dessen Winkellage auf die in seiner Ebene wirksame, resultierende Unwucht des Messerpektes (3,3.1,3.2,3.3) abgestimmt ist.
2. Messerkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die beiden Ausgleichsgewichte (2,5) auf den Außenseiten des Messerpaketes (3, 3.1, 3.2,3.3) angeordnet sind.
3. Messerkopf nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Sichelmesser mit Langlöchern radial verstellbar auf der Profilwelle angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgleichsgewichte (2,5) eine oder mehrere lösbare Zusatzmassen (8, 8.1, 8.2) tragen.
4. Messerkopf nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Zusatzmassen (8, 8.1, 8.2) in Ausnehmungen, insbesondere Bohrungen der Ausgleichsgewichte (2,5) gehalten sind.
EP85103798A 1984-04-05 1985-03-29 Messerkopf für Kutter Expired EP0158243B1 (de)

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