-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von
Hackschnitzeln aus Holz, mit einem in vorbestimmter Richtung durch
das Holz geführten Messer, wobei das Messer zwischen einer
Oberseite eines Messerhalters und einer Unterseite einer
Unterlegscheibe in jeweils flächige Anlage mittels einer die
Unterlegscheibe, das Messer und den Messerhalter wenigstens
teilweise durchdringenden Schraube verschraubt ist, die einen
Gewindeabschnitt aufweist, und ferner der mittels des Messers vom
Holz abgetrennte Hackschnitzel an der Unterlegscheibe vorbei
geführt wird.
-
Eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art ist bekannt.
-
Beim Bearbeiten von Baumstämmen, insbesondere beim Zerlegen von
Baumstämmen in Holzerzeugnisse wie Bretter, Balken und
dergleichen, werden Bereiche des Baumstamms beim sogenannten
"Profilieren" oder während des sogenannten "Vorschnitts" zerspant.
Die dabei anfallenden Späne werden auch als Hackschnitzel
bezeichnet, da sie mittels Zerspanermessern aus dem Holz
herausgehackt werden.
-
Es ist auch bekannt, zum Erzeugen von Hackschnitzeln Baumstämme
oder Teile von Bäumen insgesamt zu Hackschnitzeln zu
verarbeiten, d. h. ohne daß andere Holzerzeugnisse wie Bretter und
Balken dabei erzeugt werden.
-
Hackschnitzel sind ein wertvoller Ausgangswerkstoff für die
Papier- und Zelluloseindustrie. Diese Industrie hat für den
Ankauf von Hackschnitzeln bestimmte Bewertungskriterien
entwickelt, nach denen angelieferte Hackschnitzel in Kategorien
unterschiedlicher Wertigkeit eingeteilt werden. Die höchste
Wertigkeit haben dabei Hackschnitzel bestimmter Abmessungen, die
in ihrem Faserverlauf unbeschädigt sind und keine dünn
auslaufenden Bereiche aufweisen.
-
Entsprechendes gilt bei einem anderen typischen Verwendungsfall
für Hackschnitzel, nämlich für die Herstellung von
Kompositbauteilen. Hierunter versteht man Bretter, Balken und
dergleichen, die durch Verleimen von Hackschnitzeln hergestellt
werden. Bei diesen Bauelementen hängt naturgemäß die Festigkeit in
hohem Maße von der Festigkeit der verleimten Hackschnitzel ab.
-
Beim Erzeugen von Hackschnitzeln mittels einer Vorrichtung der
eingangs genannten Art besteht das Problem, daß der vom Holz
abgetrennte Hackschnitzel stromabwärts der Messerschneide an
der das Messer flächig haltenden Unterlegscheibe sowie dem Kopf
der Schraube vorbei geführt werden muß, die den Verbund von
Unterlegscheibe, Messer und Messerhalter zusammenhält. Da diese
Elemente kurz hinter der Messerschneide angeordnet sind, muß
der Hackschnitzel sogleich nach dem Abtrennen vom Holz stark
umgebogen werden. Häufig kommt es vor, daß der Hackschnitzel
unmittelbar gegen die Vorderkante des Schraubenkopfes läuft und
dabei einerseits beschädigt und andererseits ebenfalls stark
gebogen wird.
-
Eine starke Verbiegung des Hackschnitzels, d. h. eine Erzeugung
von Hackschnitzeln mit Krümmungslinie von kleinem
Krümmungsradius, führt jedoch im Faserbereich zu Schwächungen und
gegebenenfalls auch zu Zerstörungen. Dies hat zur Folge, daß die so
erzeugten Hackschnitzel in eine Kategorie niedrigerer
Wertigkeit klassifiziert werden und daher einen geringeren
wirtschaftlichen Ertrag bringen.
-
Andererseits müssen Messer von Zerspanern der hier
interessierenden Art flächig eingespannt werden, und die zum Einspannen
verwendeten Elemente (Schrauben) müssen auch in unmittelbarer
Nähe der Messerschneide angeordnet sein. Andernfalls wird
nämlich das Messer stark gebogen und, da es aus Hartmetall
hergestellt ist, sehr bald brechen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß
die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden.
Insbesondere soll es möglich sein, unter möglichst weitgehender
Beibehaltung herkömmlich verwendeter und bewährter
Maschinenelemente die Vorrichtung so auszubilden, daß die Hackschnitzel
beim Abtrennen vom Holz weniger als nach dem Stand der Technik
umgebogen werden und insbesondere stromabwärts der
Messerschneide nicht in Kollision mit mechanischen Elementen der
Vorrichtung gelangen.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schraube mit ihrem
Gewindeabschnitt in der Unterlegscheibe verschraubt ist.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese
Weise vollkommen gelöst.
-
Wenn nämlich die Schraube mit ihrem Gewindeabschnitt in der
Unterlegscheibe verschraubt ist, stehen keine Bestandteile der
Schraube über die Oberseite der Unterlegscheibe vor. Dann
entfällt das Hindernis an dieser Stelle, und der abgetrennte
Hackschnitzel läuft nicht auf ein Hindernis auf und wird nicht
beschädigt. Er braucht auch nicht mit großer Krümmung umgebogen
zu werden. Im Ergebnis ist es daher möglich, Hackschnitzel von
höherer Qualität als im Stand der Technik herzustellen.
-
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung weist die Schraube einen Kopf auf, und der Kopf ist im
eingeschraubten Zustand der Schraube in einer Vertiefung des
Messerhalters angeordnet.
-
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß herkömmliche
Maschinenschrauben verwendet werden können, um den Verbund von
Unterlegscheibe, Messer und Messerhalter miteinander verschrauben zu
können.
-
Bei einer weiteren Fortbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist die Unterlegscheibe an ihrer dem Hackschnitzel
zugewandten Seite mit einer Führungsfläche für den Hackschnitzel
versehen.
-
Bevorzugt ist die Führungsfläche dabei gegen die vorbestimmte
Richtung um einen Winkel geneigt, der so bemessen ist, daß eine
Krümmungslinie des an der Führungsfläche vorbeigeführten
Hackschnitzels einen minimalen Krümmungsradius aufweist, der größer
als ein vorbestimmter Wert ist.
-
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die an sich bekannte
Führungsfläche an der Unterlegscheibe hinsichtlich ihres
Neigungswinkels flacher dimensioniert werden kann, so daß entsprechend
der minimale Krümmungsradius der Krümmungslinie größer wird.
Dies wiederum bedeutet aus den obengenannten Gründen, daß die
Hackschnitzel bei ihrer Erzeugung nicht übermäßig gebogen
werden und damit ihre hohe Festigkeit beibehalten. Dies ist von
besonderer Bedeutung bei der Verwendung derartiger
Hackschnitzel in Kompositbauteilen, deren Festigkeit unter anderem
maßgeblich durch die Festigkeit der Hackschnitzel selbst
beeinflußt wird.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist diese als Spanerkopf mit konischer
Oberfläche ausgebildet, in die eine Mehrzahl von Messerhaltern
eingeschweißt ist.
-
Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung in
besonders bevorzugter Weise bei an sich bekannten konischen
Spanerköpfen eingesetzt werden kann.
-
Schließlich eignet sich die Erfindung in besonderem Maße dann,
wenn das Messer entlang der vorbestimmten Richtung mit einer
Geschwindigkeit von etwa 40 m/s führbar ist, vorzugsweise mit
einer Geschwindigkeit zwischen 35 und 45 m/s.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
-
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die
nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
-
Fig. 1 in vergrößertem Maßstab eine Schnittdarstellung
durch eine Vorrichtung zum Erzeugen von
Hackschnitzeln nach dem Stand der Technik;
-
Fig. 2 eine Darstellung, ähnlich Fig. 1, jedoch für ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
-
In den Fig. 1 und 2 sind gleiche Bauelemente mit gleichen
Bezugszeichen versehen. Dort, wo in Fig. 2 erfindungsgemäß
Abwandlungen gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Stand der
Technik gezeigt sind, ist den Bezugszeichen jeweils ein "a"
hinzugefügt worden.
-
In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 10 insgesamt einen Baumstamm
oder dergleichen, also ein Stück Holz, von dem Hackschnitzel 12
abgetrennt werden sollen, so daß eine Oberfläche 14 am
Baumstamm 10 entsteht. Ein typischer Anwendungsfall ist das
seitliche Anflachen von Baumstämmen 10 im Rahmen einer Profilierung
oder eines Vorschnitts eines Baumstamms.
-
Zum Abtrennen der Hackschnitzel 12 ist ein Messer 16
vorgesehen, dessen Schneide 18 den Hackschnitzel 12 vom Baumstamm 10
abschneidet. Mit 20 ist eine Nebenschneide bezeichnet, die zum
Abtrennen des Hackschnitzels 12 in Querrichtung, also senkrecht
zur Zeichenebene in Fig. 1, dient.
-
Die Bewegungsrichtung des Messers 16 relativ zum Baumstamm 10
ist mit einem Pfeil 22 gekennzeichnet. Dieser repräsentiert
gleichzeitig die Geschwindigkeit, mit der sich das Messer 16
durch den Baumstamm 10 bewegt. Diese Geschwindigkeit liegt im
Bereich von 40 m/s, vorzugsweise im Bereich zwischen 35 und 45
m/s.
-
Das Messer 16 ist in einem Messerhalter 30 gehalten. Der
Messerhalter 30 weist eine schräge, ebene Oberfläche 32 auf, auf
der das Messer 16 flächig aufliegt, und zwar mit einer ebenso
ebenen Unterseite 34. Auf einer Oberseite 36 des Messers 16
liegt eine Unterseite 38 einer Unterlegscheibe 40 auf, die in
der Fachsprache auch als "Spanbrecher" bezeichnet wird. Die
Anordnung ist damit so getroffen, daß das Messer 16 flächig
zwischen dem Messerhalter 30 und der Unterlegscheibe 40 gehalten
ist. In der Unterlegscheibe 40 ist eine Durchgangsbohrung 42
vorgesehen. Diese fluchtet mit einem Langloch 44 im Messer 16
sowie mit einer Gewindebohrung 46 im Messerhalter 30.
-
Mit einem Doppelpfeil 48 ist angedeutet, daß das Messer 16 zu
Justierungszwecken bzw. zum Einstellen der Schnittiefe relativ
zur Unterlegscheibe 40 und zum Messerhalter 30 verschiebbar
ist.
-
Der mechanische Zusammenhalt wird durch eine Schraube 50
bewirkt, die durch die Durchgangsbohrung 42 und das Langloch 44
gesteckt und mit einem Gewindeabschnitt 56 in der
Gewindebohrung 46 verschraubt ist. Ein Kopf 52 der Schraube 50 liegt
dabei teilweise innerhalb einer Vertiefung 54 in der
Unterlegscheibe 40.
-
Die Unterlegscheibe 40 ist auf ihrer dem Hackschnitzel 12 zu
weisenden Seite mit einer Führungsfläche 58 versehen.
-
Wie man aus Fig. 1 deutlich erkennt, wird der mittels des
Messers 16 vom Baumstamm 10 abgeschnittene Hackschnitzel 12 vom
Baumstamm 10 weggebogen. Der Hackschnitzel 12 bewegt sich dabei
entlang einer Krümmungslinie 62, deren minimaler
Krümmungsradius in Fig. 1 mit r bezeichnet ist. Der Hackschnitzel 12
läuft stromabwärts der Schneide 18 auf die Führungsfläche 58
auf, die gegenüber der Schnittrichtung (Pfeil 22) um einen
Winkel α angestellt ist.
-
Nach dem Überfahren der Führungsfläche 58 läuft der
Hackschnitzel 12 dann jedoch gegen eine vordere Oberkante 60 des Kopfes
52 der Schraube 50.
-
Dies bedeutet, daß der Hackschnitzel 12 einerseits mechanisch
beschädigt und andererseits noch weiter umgebogen werden kann,
wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Damit kann ein kritischer
Krümmungsradius unterschritten werden, mit der Folge, daß der
Hackschnitzel 12 zu stark gebogen wird und damit das
Fasergefüge Schaden nimmt.
-
Hier schafft die Erfindung Abhilfe, indem die bekannte
Anordnung gemäß Fig. 1 so abgeändert wird, wie dies in Fig. 2
dargestellt ist.
-
Hierzu ist zunächst der Messerhalter 30a dahingehend verändert,
daß die Vertiefung 54a für den Kopf 52a der Schraube 50a sich
in Fig. 2 auf der Unterseite des Messerhalters 30a befindet und
nicht in der Unterlegscheibe 40a. Somit wird die Schraube 50a
von unten eingeschraubt, was bedeutet, daß sich die
Durchgangsbohrung 42a im Messerhalter 30a und die Gewindebohrung 46a in
der Unterlegscheibe 40a befindet. Der Gewindeabschnitt 56a ist
somit in die Gewindebohrung 46a in der Unterlegscheibe 40a
eingeschraubt, mit der Folge, daß keine Elemente der Schraube 50a
oben über die Unterlegscheibe 40a überstehen.
-
Die Führungsfläche 58a an der Unterlegscheibe 40a kann mit
einem Winkel β etwas flacher angestellt werden. Dies führt zu
einer Krümmungslinie 62a des Hackschnitzels 12a, deren
minimaler Krümmungsradius R größer ist als der Krümmungsradius r bei
der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
-
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 2 tritt somit
keine Kollision zwischen dem Hackschnitzel 12a und einem
Element der Schraube 50, beispielsweise dem Schraubenkopf 52a,
auf, und auch die insgesamt sich ergebende Krümmungslinie 62a
verläuft weniger gekrümmt als im Stand der Technik, weil die in
der Bewegungsbahn des Hackschnitzels 12a liegenden
Befestigungselemente für das Messer 16 wesentlich flacher ausgebildet
sind.