1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zerspanungswerkzeug zum Zerspanen von Naturstoffen, insbesondere für einen Einsatz in Holzspan-Hackmaschinen.

2. Stand der Technik Aus Stamm- und Resthölzern können in Zerspanungsmaschinen definierte Holzspäne hergestellt werden, die dann beispielsweise zu Holzspanwerkstoffen, insbesondere Span- oder OSB-Platten verpresst werden. Bei der Herstellung von Holzspänen für die Produktion von Holzspanwerkstoffen, insbesondere für die Bau- und Möbelindustrie, ist die Qualität der Holzspäne von wesentlicher Bedeutung, da deren Beschaffenheit die physikalischen Eigenschaften der daraus hergestellten Produkte bestimmen. Die Hauptkriterien bei der Zerspanung zum Bereitstellen einer hohen Qualität von Holzspänen sind dabei die Gleichmäßigkeit der Späne in Bezug auf ihre Dicke und Länge, die Oberflächenbeschaffenheit, die Schnittqualität und Randschärfe sowie ein geringer Splitter-/Feinstaubanteil, um bei der in- dustriellen Weiterverarbeitung eine aufwendiges und kostenträchtiges Nachsichten zu vermeiden.

Eine homogene Längen Verteilung der Holzspäne kann jedoch nur dann erreicht werden, wenn der Einsatz von stets ausreichend geschärften Schneidmessern und Ritzklingen in den Zerspanungswerkzeugen gewährleistet ist. Die sogenannten Ritzklingen ritzen die Hölzer vor der Zerspanung quer zur eigentlichen Zerspanungsrichtung ein, was nach der Holzspanerzeugung dazu führt, dass die entstehenden Holzspäne alle annähernd gleich lang sind. Stumpfe Schneidmesser und Ritzerklingen erzeugen beim Zerspanvorgang insbesondere unscharfe Ränder und einen erhöhten Splitter- und Feinstaubanteil, wodurch die Qualität der erzeugten Werkstoffe vermindert, der Produktionsprozess durch Aussieben des erhöhten Splitter- und Feinstaubanteils verlangsamt und der Verlust am Rohstoff Holz erhöht wird.

Einen wesentlichen wirtschaftlichen Faktor bilden bei Holzspan-Hackmaschinen oder anderen Zerspanungsmaschinen insbesondere die Messerkosten, da in relativ kurzen Zeitabständen die Messer insbesondere erneuert, nachgeschliffen und/oder genau justiert werden müssen.

Demzufolge besteht bei Zerspanungswerkzeugen ein Bedarf an ständig ausreichend scharfen Schneidmessern und Ritzklingen.

Eine Vorrichtung zum Nachschärfen von zweidimensional wirksamen Schneid- garnituren bei Zerspanmaschinen ist beispielsweise aus der DE 196 05 072 Cl bekannt. Hierbei umfasst jede Schneidgarnitur eine mit einer Schneide versehenen Messerplatte und mehrere Ritzorgane, deren Ritzklingen mit der Messerplatte mittels Presssitz oder thermischen Schrumpfsitz fest angebracht sind. Nachteilig ist hierbei einerseits das zeitaufwendige Verfahren zum Nachschärfen der Schneidmesser und der Ritzorgane und zum Anderen der erhebliche Produktionsausfall während des Nachschleifens in der Zerspanungsmaschine. Der vorgeschlagene Einsatz einer zweiten Zerspanungsmaschine, wobei die erste Zerspanungsmaschine sich im Produktionsprozess und die zweite Zerspanungsmaschine im Schleif- bzw. Wartungsprozess befindet, ist mit einem sehr hohen technischen Aufwand verbunden und ist sehr kostenintensiv.

Wird ein Kühlmittel zur Kühlung der Scheidmesser während des Schleifenvorgangs verwendet, können das Schleiföl und der Schleifabrieb insbesondere mit den Holzspänen in Kontakt kommen, wodurch die Qualität der Holzspäne und der erzeugten Produkte vermindert wird. Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, Schneidmesser für Zerspanungsmaschinen aus einem Werkstück herzustellen und mittels eines Schleifwerkzeugs nachzuschärfen.

Insbesondere ist aus der EP 1 358 980 A2 bekannt, ein zweidimensional wirkendes Messer herzustellen und nachzuschärfen, wobei eine Hauptschneide und mindestens eine Trennschneide vorgesehen ist, die einstückig ausgeführt sind. Nachteilig hierbei ist insbesondere, dass die zur Herstellung oder Aufbereitung von Zerspanwerkzeugen durchgeführte Schleifbearbeitung eine hohe thermische Belastung für das jeweilige Werkzeug darstellt. Bei ungünstig gewählten Parametern für den Schleifprozess kann dies zu einer Enthärtung des Werkzeuges im Bereich der Randzone führen, was sich negativ auf dessen späteres Einsatz- und Verschleißverhalten auswirken kann. Ferner kann das Nachschärfen nur bedingt automatisiert werden und es ist ein zusätzlicher technischer Aufwand, was mit er- höhten Kosten verbunden ist. Zudem ist ein Nachrüsten von vorhandenen Schneidmessern nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zerspanungswerkzeug zum Zerspanen von Naturstoffen bereitzustellen, welche die genannten Nachteile des Standes der Technik überwindet und insbesondere ein Zerspanungswerkzeug, bei dem eine thermische Belastung der Schneiden vermieden wird, eine Automatisierbarkeit und ein Nachrüsten von vorhandenen Schneidmessern ermöglicht wird und Kosten reduziert werden.

3. Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Zerspanungswerkzeug zum Zerspanen von Naturstoffen, insbesondere für einen Einsatz in Holzspan- Hackmaschinen gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 15 bzw. den entsprechenden Herstellungsverfahren gemäß den Merkmalen der unab- hängigen Ansprüche 19 und 21. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Durch die erfϊndungsgemäße Lösung wird ein Zerspanungswerkzeug zum Zerspanen von Naturstoffen, insbesondere für den Einsatz in Holzspan- Hackmaschinen bereitgestellt, welches zumindest ein Schneidmesser und zumin- dest eine Ritzklinge aufweist, wobei die Ritzklinge mit dem Schneidmesser fest verklebt ist.

Das Verkleben von Ritzklinge mit dem Schneidmesser ist technisch einfach durchzuführen und daher kostengünstig. Durch das ausschließliche Verkleben der Ritzklinge an der Oberfläche des Schneidmessers werden thermische Belastungen an den Schneidkanten sowohl der Ritzklinge als auch des Schneidmessers vermieden. Dadurch ist es möglich, die Schneidkanten beider Komponenten vor dem Verkleben auf die Gebrauchshärte zu härten und zu schleifen. Durch das Verkleben ist eine Verschlechterung der Härte des Schneidmessers und der Ritzklinge ausgeschlossen. Vorteilhafterweise werden auch beim Aushärten des Klebestoffes keine Temperaturen benötigt, die zum Verlust der Härte führen können.

Vorteilhafterweise kann das Schneidmesser und die Ritzklinge gleichzeitig gewendet oder gewechselt werden, wodurch eine konstante Schnittqualität gewähr- leistet wird und der Splitter- und Feinstaubanteil wesentlich verringert wird. Durch das Verkleben entfällt beim Wechseln des Zerspanungswerkzeugs ein aufwendiges Justieren der Ritzklingen in Bezug auf das Schneidmesser, wodurch Zeit und Kosten eingespart werden.

Weiterhin lässt sich der Klebevorgang leicht automatisieren, was eine gleichbleibende Qualität gewährleistet und Herstellkosten senkt. Darüber hinaus können bereits vorhandene gewöhnliche Schneidmesser technisch problemlos mit Ritzklingen nachgerüstet werden, was sie für Holzspan-Hackmaschinen nutzbar macht. Obwohl die Ritzklingen im Einsatz durch das Eintauchen in den Werkstoff einer hohen, diskontinuierlichen und sehr stark wechselnden Kraft ausgesetzt sind, hält die Klebeverbindung überraschenderweise diesen hohen Kräften stand, wie Versuche des Anmelders bestätigt haben.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Schneidmessers und der Ritzklinge wird auch ein Stapeln problemlos ermöglicht, wodurch eine effiziente Verpackung und Lagerung bereitgestellt werden kann.

Vorzugsweise verläuft eine Schneidkante der Ritzklinge im Wesentlichen senkrecht zu einer Schneidkante des Schneidmessers. Durch eine derartige Ausgestaltung wird ermöglicht, dass die Ritzklinge die zugeführten Holzstämme vor dem Zerspanvorgang senkrecht zur Zerspanrichtung einritzt, was nach der Zerspanung dazu fuhrt, dass die entstehenden Holzspäne alle ungefähr die gleiche Länge auf- weisen.

Bevorzugterweise ist das Schneidmesser als Einweg- Wendeschneidmesser ausgebildet, welches nicht nachgeschärft bzw. nachgeschliffen werden kann. Das Einweg-Wendeschneidmesser weist zwei Schneidkanten auf, wobei im Bereich jeder Schneidkante des Schneidemessers zumindest eine Ritzklinge verklebt ist. Hierdurch kann ein schnelles Wenden oder eine rasche Neubestückung der Holzspan- Hackmaschinen mit scharfen Einweg-Zerspanungswerkzeugen bereitgestellt werden. Dadurch ist ein technisch schwierig durchzuführendes und zeit- und kostenintensives Nachschleifen sowie ein Justieren der Schneidmesser und Ritzklingen nicht erforderlich und Stillstandszeiten der Holzspan-Hackmaschinen werden minimiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ritzklinge einen im Wesentlichen zylindrischen Verbindungsabschnitt auf, auf dem ein Ritzelement ausgebil- det ist und der im Wesentlichen zylindrische Verbindungsabschnitt der Ritzklinge ist in einer an einer Oberfläche des Schneidmessers ausgebildeten Bohrung ver- klebt. Vorteilhafterweise kann die Ritzklinge aus einem Profilstab, der einen runden Querschnitt aufweist und vorzugsweise ein Metall oder eine Metalllegierung umfasst, hergestellt werden. Die Bohrung kann auf einfache, schnelle und kostengünstige Art und Weise, insbesondere mittels einer Bohrmaschine, Drehmaschine, Fräsmaschine oder durch Laserschneiden ausgebildet werden. Der im Wesentlichen zylindrische Verbindungsabschnitt der Ritzklinge stellt mit der Bohrung zusätzlich zur Verklebung der beiden Bauteile eine form- und kraftschlüssige Verbindung bereit, wodurch ein Abtrennen bzw. Abreißen der Ritzklinge auf Grund einer diskontinuierlichen Krafteinwirkung und hohen mechanischen Belastung, insbesondere im Bereich der Verklebung, verhindert wird. Diese bevorzugte Ausführungsform erhöht die Festigkeit der Klebeverbindung. Vorteilhafterweise ist dadurch auch der Herstellungsprozess des Zerspanungswerkzeugs automatisierbar und schon vorhandene Schneidmesser können leicht mit Ritzklingen nachgerüstet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Ritzklinge ein im Wesentlichen L-förmiges Profil mit einem Verbindungsabschnitt und einem Ritzabschnitt auf, wobei der Ritzabschnitt im Wesentlichen senkrecht zum Verbindungsabschnitt angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann die Ritzklinge technisch auf einfache, schnelle und kostengünstige Art und Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann das im Wesentlichen L-förmige Profil aus einem Profilstahl, der vorzugsweise ein in einer definierten Form gewalzter, gezogener oder gepresster Stahl ist, hergestellt werden.

Vorzugsweise ist die Ritzklinge aus einem Blechbiegeteil hergestellt und der Ritzabschnitt ist in Bezug auf den Verbindungsabschnitt im Wesentlichen senkrecht gebogen. Beim Biegen wird auf das Profilstück an der Biegekante ein Biegemoment aufgebracht, so dass eine plastische Verformung herbeigeführt wird. Das Biegen ermöglicht sowohl eine maßgenaue Herstellung der Profilteile als auch automatisierte industrielle Fertigung der Ritzklingen. Bevorzugterweise weist die Ritzklinge zwischen den Kanten des Verbindungsabschnitts eine Versteifungssicke auf. Die Versteifungssicke kann bevorzugt eine maschinell hergestellte rinnenförmige Vertiefungen sein, die zu einer Erhöhung der Steifigkeit des Verbindungsabschnitts führt. Durch die Ausgestaltung einer Versteifungssicke im Verbindungsabschnitt zwischen den Kanten der Ritzklinge kann eine Verformung auf Grund von hohen mechanischen Belastungen und Kräften, die auf den Verbindungsabschnitt wirken, verhindert werden.

Vorteilhafterweise wurde in die Ritzklinge im Bereich der Biegekante vor dem Biegen eine Bohrung zur Materialschwächung eingebracht, um ein Biegen des Ritzabschnitts oder Verbindungsabschnitts zu erleichtern.

Vorzugsweise weist die Ritzklinge einen flachen rechteckigen Verbindungsabschnitt auf, der an einer Oberfläche des Schneidmessers oder in einem an der O- berfläche ausgebildeten Einschnitt verklebt ist. Ein solcher Einschnitt ist auf technisch einfache und kostengünstige Weise herstellbar. Zusätzlich zur Verklebung stellt der rechteckige Verbindungsabschnitt mit dem rechteckigen Einschnitt eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung bereit, die die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht.

Bevorzugt sind mindestens zwei Ritzklingen mit je einer Schneidkante vorgesehen, wobei die Schneidkanten entgegengerichtet sind und im Wesentlichen auf einer Linie senkrecht zur Schneidkante des Schneidmessers verlaufen. Hierdurch können Schneidmesser und die Ritzklingen gleichzeitig gewendet bzw. gewech- seit werden wobei nach dem Wenden die Spangröße beibehalten wird.

Vorteilhafterweise wird durch das Verkleben ein Nachrüsten mit Ritzklingen von bereits vorhandenem Schneidklingen ohne Ritzklingen problemlos möglich.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Ritzklinge zwischen Stirnflächen von einzelnen Schneidmesserabschnitten verklebt. Die Ritzklinge umfasst einen Verbindungsabschnitt und einen Ritzabschnitt. Der Ritzabschnitt ist derart ausgebildet, dass die Ritzklinge an der Oberseite des Schneidmessers vorsteht. Zusätzlich zum Verkleben kann eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung bereitgestellt werden.

Vorzugsweise weist die Ritzklinge einen Verbindungsabschnitt auf, der im Wesentlichen dem Profil des Schneidmesserabschnitts entspricht. Durch eine derartige Ausgestaltung wird die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht. Die Herstellung dieser Ausführungsform kann zudem auf einfache Weise automatisiert werden.

Bevorzugt umfasst die Ritzklinge ein flaches Blechteil. Somit kann die Ritzklinge einfach und kostengünstig, beispielsweise durch Laserschneiden oder Stanzen hergestellt werden. Bevorzugt ist die Ritzklinge in einer Nut auf der Oberseite des Schneidmessers verklebt, wobei die Nut im Wesentlichen senkrecht zur Schneid- kante des Schneidmessers verläuft. Auch eine derartige, üblicherweise gerade Nut kann einfach und schnell in eine Oberfläche des Schneidmessers eingebracht werden. Diese Befestigungsart eignet sich insbesondere zur Nachrüstung von gewöhnlichen Schneidmessern ohne Ritzklingen.

Die obigen Aufgaben werden auch durch ein Zerspanungswerkzeug zum Zerspanen von Naturstoffen, insbesondere für einen Einsatz in Holzspan-Hackmaschinen gelöst, aufweisend zumindest ein Schneidmesser und zumindest eine Ritzklinge mit einem Verbindungsabschnitt, wobei der Verbindungsabschnitt der Ritzklinge in einer dem Verbindungsabschnitt entsprechend ausgebildeten Aufnahme des Schneidmessers durch Formschluss befestigt ist.

Anstatt oder zusätzlich zur Klebeverbindung kann die Ritzklinge auch mittels einer formschlüssigen Verbindung am Schneidmesser befestigt werden. Derartige formschlüssige Verbindungen halten sehr hohen Kräften stand, sind aber aufwen- diger herzustellen als einfache Klebeverbindungen. Dafür ist die Montage mit derartigen formschlüssigen Befestigungselementen besonders einfach, da diese in der Regel lediglich ineinander gesteckt oder ineinander geschoben werden müssen und dann ggf. noch in dieser Position gesichert werden müssen. Eine formschlüssige Verbindung zeichnet sich dadurch aus, dass die auf der Verbindungsstelle lastenden Hauptkräfte durch eine Art geometrisch definierter Hinterschnittverbin- düng auf das andere Bauteil übertragen werden, ohne, dass dafür weitere Befestigungselemente notwendig sind.

Bevorzugt sind der Verbindungsabschnitt und die entsprechende Aufnahme im Querschnitt schwalbenschwanzförmig, schlüssellochförmig oder T-förmig ausge- bildet, um eine formschlüssige Verbindung bereitzustellen. Andere, ebenfalls formschlüssige Querschnitte sind denkbar und für die vorliegende Erfindung verwendbar.

Bevorzugt ist zusätzlich zur formschlüssigen Verbindung von Schneidmesser und Ritzklinge der Verbindungsabschnitt der Ritzklinge in der Aufnahme des Schneidmessers verklebt und/oder es wird eine Presspassung zwischen Verbindungsabschnitt und Aufnahme bereitgestellt. Durch das Verkleben und/oder eine Presspassung wird die Ritzklinge in der formschlüssigen Verbindung gesichert und kann beispielsweise nicht aus der Schwalbenschwanzverbindung herausrut- sehen.

Vorteilhafterweise weist die Ritzklinge, die zwischen Stirnflächen der einzelnen Schneidmesserabschnitten verklebt ist, zwei Ritzabschnitte auf, deren Schneidkanten entgegengerichtet sind und im Wesentlichen auf einer Linie senkrecht zur Schneidkante des Schneidmessers verlaufen. Hierdurch wird das Schneidmesser und die Ritzklinge zum gleichen Zeitpunkt gewendet bzw. gewechselt, so dass stets optimal geschärfte Schneidmesser und Ritzklingen eingesetzt werden, wodurch eine hohe Schnittqualität und Randschärfe der Holzspäne gegeben ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Zerspanungswerkzeugen zum Zerspanen von Naturstoffen, insbesondere für einen Einsatz in Holzspan-Hackmaschinen, umfassend folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge: a) Bereitstellen eines Schneidmessers mit einem profilierten Querschnitt; b) Bereitstellen einer Ritzklinge; c) Aufbringen eines Klebstoffes auf einen Verbindungsabschnitt der Ritzklinge und/oder auf eine Oberfläche und/oder in eine Nut des Schneidmessers; und d) Positionieren und Verkleben des Verbindungsabschnitts der Ritzklinge mit der Oberfläche oder in der Nut des Schneidmessers.

Hierbei können die beiden Komponenten Schneidmesser und Ritzklinge zunächst unabhängig voneinander fertig bearbeitet werden (Härten, Schleifen, etc.), was damit technisch einfach und kostengünstig möglich ist. Danach werden sie ohne substantiellen Temperatureintrag miteinander verklebt, so dass deren Material ei- genschaften erhalten bleiben und keine Nachbearbeitung - wie etwa ein erneutes Härten oder Kantenschleifen - erforderlich ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird a) in die Oberfläche des Schneidmessers eine Bohrung eingebracht; b) der Verbindungsabschnitt der Ritzklinge zylindrisch ausgebildet; und c) der Verbindungsabschnitt in die Bohrung eingesteckt und mit der Bohrung verklebt.

Dies hat den Vorteil, dass die Aufnahme der Ritzklinge durch eine technisch einfache Bohrung, schnell und kostengünstig ausgeführt werden kann. Durch die Ausgestaltung der Bohrung in der Oberfläche des Schneidmessers und des zylindrischen Verbindungsabschnitts wird zudem die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird a) in die Oberfläche des Schneidmessers ein Einschnitt eingebracht; b) der Verbindungsabschnitt der Ritzklinge rechteckig ausgebildet; und c) der rechteckige Verbindungsabschnitt in den Einschnitt eingebracht und mit dem Einschnitt verklebt.

Vorzugsweise wird der rechteckige Einschnitt im Wesentlichen 90° zur Längsachse eingebracht. Weiterhin stellt der Verbindungsabschnitt der Ritzklinge mit dem Einschnitt in der Oberfläche des Schneidmessers zusätzlich zur Verklebung eine bevorzugt form- und/oder kraftschlüssige Verbindung bereit.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Ritzklinge zwischen Stirnflächen einzelner Schneidmesserabschnitte verklebt. Durch eine derartige Ausgestaltung mit einer vergleichsweise großen Klebefläche kann insbesondere die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in die Oberfläche des Schneidmessers eine Nut eingebracht, in die der Verbindungsabschnitt der Ritzklinge eingeklebt wird. Durch eine derartige Ausgestaltung mit einer vergleichsweise großen Klebefläche kann insbesondere die Festigkeit der Klebever- bindung erhöht werden, wobei gleichzeitig die mechanische Stabilität des gesamten Zerspanungswerkzeugs erhalten wird.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Zerspanungswerkzeugen zum Zerspanen von Naturstoffen, insbesondere für einen Einsatz in Holzspan-Hackmaschinen, umfassend folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge: a) Bereitstellen eines Schneidmessers mit einem profilierten Querschnitt; b) Bereitstellen einer Ritzklinge mit einem Verbindungsabschnitt; c) Einbringen einer Nut in die Oberfläche des Schneidmessers im Wesentlichen quer zu einer Schneidkante des Schneidmessers, wobei die Nut und der Ver- bindungsbereich im Querschnitt korrespondierend formschlüssig ausgebildet sind; und d) Einschieben des Verbindungsabschnitts der Ritzklinge in die Nut des

Schneidmessers, um eine formschlüssige Verbindung herzustellen.

Dieses Herstellungsverfahren ist besonders einfach und vorteilhaft bei der Montage der Ritzklinge an dem Schneidmesser. Sie wird lediglich automatisierbar oder von Hand in die entsprechend geformte Nut des Schneidmessers eingeschoben und dort geeignet gesichert.

Bevorzugt weist das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte auf: vor Schritt d): elastisches Biegen des Schneidmesser so, dass sich der Querschnitt der Nut temporär vergrößert, und nach Schritt d): elastisches Zurückbiegen des Schneidmessers, so dass sich eine Presspassung zwischen dem Verbindungsabschnitt der Ritzklinge und der Nut des Schneidmessers ergibt.

Indem das Schneidmesser einfach elastisch gebogen wird, lässt sich die Ritzklinge ohne Kraftaufwand in die Nut einschieben. Wenn die Biegung wieder aufgehoben wird, biegt sich das Schneidmesser wieder elastisch zurück und klemmt die Ritzklinge in der Nut fest, was weitere Befestigungsmaßnahmen erübrigt. Damit wird eine einfache und sichere Befestigungsart bereitgestellt, die zudem sehr kostengünstig ist, da auf zusätzliche Befestigungselemente komplett verzichtet werden kann. Auch ergibt sich hierbei keinerlei Wärmeeintrag in das Material, so dass insbesondere die Härte unverändert bleibt.

Vorteilhafterweise können alle Herstellungsprozesse automatisiert werden und ein Nachrüsten vorn Ritzklingen bei Lagermaterial ohne Ritzklingen ist technisch sehr einfach, schnell und kostengünstig möglich.

4. Kurze Beschreibung der begleitenden Figuren Im Folgenden werden Aspekte der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren genauer erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. IA: eine Seitenansicht eines ersten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels ei- ner Ritzklinge der vorliegenden Erfindung;

Fig. IB: eine Forderansicht des ersten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels der Ritzklinge von Fig. IA;

Fig. IC: eine Draufsicht des ersten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels der Ritzklinge der Fig. IA und IB;

Fig. 2: eine perspektivische Ansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels des Zerspanungswerkzeugs, wobei Ritzklingen der Fig. 1 mit einem Schneidmesser verklebt wurden;

Fig. 3A: eine Draufsicht eines zweiten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels einer Ritzklinge der vorliegenden Erfindung vor einem Biegevorgang;

Fig. 3B: eine Seiten- und Vorderansicht des zweiten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels der Ritzklinge von Fig. 3 A nach dem Biegevorgang;

Fig. 3C: eine Draufsicht eines zweiten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels des

Zerspanungswerkzeugs mit Ritzklingen der Fig. 3B;

Fig. 3D: eine Seitenansicht des Zerspanungswerkzeugs der Fig. 3C;

Fig. 4: eine perspektivische Ansicht der Ritzklinge gemäß Fig. 3 B mit einem Teil eines Biegewerkzeugs zum Biegen der Ritzklinge; Fig. 5: eine perspektivische Ansicht eines dritten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels einer Ritzklinge der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6: perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Zerspa- nungswerkzeugs mit Ritzklingen der Fig. 5 vor dem Verkleben;

Fig. 7: perspektivische Ansicht der Ausführungsform des Zerspanungswerkzeugs nach Fig. 6 nach dem Verkleben;

Fig. 8: eine Schnittansicht von zwei aufeinander gestapelten Zerspanungswerkzeugen einer Ausfuhrungsform der der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9: eine Teil-Schnittansicht einer Holzspan-Hackmaschine mit eingespanntem Zerspanungswerkzeug während der Bearbeitung;

Fig. 10: eine Seitenansicht einer Ritzklinge gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 : eine perspektivische Ansicht eines Schneidmessers mit eingebrachten Nuten und mehreren Ritzklingen gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12: eine Seitenansicht eines Schneidmessers und einer Ritzklinge gemäß

Fig. 1 1 beim Zusammenbau;

Fig. 13: eine Teil- Vorderansicht eines fertigen Zerspanungswerkzeugs gemäß

Fig. 1 1 ; und

Fig. 14 eine Teil-Draufsicht eines fertigen Zerspanungswerkzeugs gemäß Fig. 11. 5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Im Folgenden werden gegenwärtig bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Figuren näher erläutert.

In Fig. IA ist eine Seitenansicht, in Fig. IB eine Forderansicht und in Fig. IC eine Draufsicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Ritzklinge 10 gezeigt. Die Ritzklinge 10 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Verbindungsabschnitt 12 und ein Ritzelement 14 auf. Die Grundform der Ritzklinge 10 ist ein Profilstab, der einen runden Querschnitt aufweist. Zur Herstellung der Ritzklinge 10 wird der Profilstab wird in entsprechend lange Abschnitte abgelängt. Anschließend wird der im Wesentlichen zylindrische Verbindungsabschnitt 12 und das Ritzelement 14 insbesondere mittels Schleifen, Fräsen oder Laserschneiden ausgebildet. Die Ritzklinge 10 wird gehärtet, vergütet und anschließend wird die Schneidkante 16 geschliffen. Die Schneidkante 16 der Ritzklinge 10 wird gebildet indem das Ritzelement spitz zulaufend bearbeitet wird. Die Schneidenausführung ist insbesondere einseitig oder zweiseitig und wird mittels Fräsen, Kaltverformung und bevorzugt mittels Schleifen bereitgestellt.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Zerspanungswerkzeugs 5 mit zwei Ritzklingen 10, 10' der Fig. 1 und einem Schneidmesser 20. Das Schneidmesser 20 umfasst einen Grundkörper 21, zwei Befestigungsbereiche 22, 22' und zwei Schneidkantenbereiche 23, 23'. An Rändern der Schneidkantenbereiche 23, 23' sind Schneidkanten 26, 26' angeschliffen, die den Haupt-Schneidvorgang durchführen. An den zwei Schneidkantenberei- chen 23, 23' schließen sich Oberflächen 25, 25' an. Beispielsweise kann das Schneidmesser 20 eine Form aufweisen, wie sie in der EP 1 920 875 A2 beschrieben ist. An jedem Befestigungsbereich 22, 22' sind Anlageflächen ausgebildet, um das Zerspanungswerkzeug 5 in einer Holzspan-Hackmaschine 1 zu befestigen (vgl. Fig. 9). In die Oberfläche 25, 25', angrenzend an den Schneidkantenbereich 23, 23', sind Bohrungen 27, 27' eingebracht, in die die Ritzklingen 10, 10' eingeklebt werde. Die Tiefe und der Durchmesser der Bohrungen 27, 27' entspricht im Wesentlichen der Höhe und dem Durchmesser des zylindrischen Verbindungsabschnitts 12, 12' der Ritzklingen 10, 10' der Fig. IB. Die genauen Durchmesser und Toleranzen der Passung zwischen Verbindungsabschnitt 12, 12' und Bohrung 27, 27' werden anhand des verwendeten Klebstoffs bestimmt.

Beim Verkleben wird in die Bohrungen 27, 27' Klebstoff eingebracht und/oder an die zylindrischen Verbindungsabschnitte 12, 12' der Ritzklingen 10, 10' aufgetragen. Die zylindrischen Verbindungsabschnitte 12, 12' der Ritzklingen 10, 10' werden in die Bohrungen 27, 27' gedrückt und so ausgerichtet, dass die Schneidkanten 16, 16' der Ritzklingen 10, 10' im Wesentlichen senkrecht zu den Schneidkanten 26, 26' verlaufen.

Die Schneidkanten 16, 16' der Ritzklingen 10, 10' sind im Wesentlichen entgegengerichtet und verlaufen im Wesentlichen auf einer Linie senkrecht zu den Schneidkanten 26, 26' des Schneidmessers 20. Dadurch ist das Zerspanungswerkzeug 5 als Wendewerkzeug ausgebildet, das im Falle der Abnutzung einer Seite einfach im Werkzeughalter (vgl. Fig. 9) umgedreht werden braucht. Sind beide Seiten abgenutzt, wird das Zerspanungswerkzeug 5 durch ein neues Zerspanungswerkzeug 5 ausgetauscht. Da es als Einweg- Zerspanungswerkzeug 5 ausgebildet ist, ist ein Nachschleifen nicht vorgesehen.

Selbstverständlich können mehrere Ritzklingen 10, 10' an den Teilflächen 25, 25' ausgebildet sein (nicht dargestellt), wobei der Abstand der Ritzklingen die Länge der Holzspäne bestimmt.

Die Ritzklingen 10, 10' ritzen beim Zerspanvorgang den Holzstamm in einem vorbestimmten Abstand ein und bestimmen dadurch die Länge der erzeugten Holzspäne. Die Schneidmesser 20 trennen anschließend in einer hobelartigen Weise die Holzspäne vom Holzstamm ab.

Fig. 3A zeigt eine Draufsicht eines zweiten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels einer Ritzklinge 100, 100' der vorliegenden Erfindung. Die Grundform der Ritzklinge 100, 100' ist ein Blechbiegeteil. Die Ritzklinge 100 weist einen rechteckigen Verbindungsabschnitt 112 und einen dreieckig ausgestanzten Ritzabschnitt 114 auf. Der Verbindungsabschnitt 112, 112' weist im mittleren Bereich eine Versteifungssicke 115 auf, der seine Stabilität wesentlich erhöht. Zwischen dem Verbindungsabschnitt 112 und dem Ritzabschnitt 114 ist ein Biegebereich 117 ausgebildet in dem eine Bohrung 118 zur Materialschwächung und damit zu einfacheren Biegen vorgesehen ist. Der Ritzabschnitt 114 weist eine scharfe Schneidkante 116 auf. Nachdem die Schneidkante 116 geschliffen wurde und die Ritzklinge 100 bevorzugt gehärtet und vergütet wurde, erfolgt der Biegevorgang. Der Ritzabschnitt 114 wird im Biegebereich 117 gebogen, wobei der Winkel α zwischen dem Ritzabschnitt 114 und dem Verbindungsabschnitt 112 im Wesentlichen 90° beträgt, wie in Fig. 3 B dargestellt.

Fig. 3 C ist eine Draufsicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels des Zerspanungswerkzeugs 5. Ein Schneidmesser 120 umfasst Schneidkantenbereiche 123, 123', Schneidkanten 126, 126' und Oberflächen 125, 125'. Auf die Oberflächen 125, 125' wird Klebstoff aufgebracht und/oder es wird Klebstoff an den rechteckigen Verbindungsabschnitten 112, 112' der zwei dargestellten Ritzklingen 100, 100 aufgebracht und die beiden Teile werden miteinander verklebt.

Die beiden Schneidenkanten 116, 116' der Ritzklingen 100, 100' sind entgegengerichtet und verlaufen im Wesentlichen auf einer Linie senkrecht zu den Schneidkanten 126, 126' des Schneidmessers 120. Auch leichte Abweichungen der gegenseitigen Ausrichtung der Schneidkanten 116, 116' von bis zu 2° sind möglich und vorteilhaft. Für den Fachmann ist es erkennbar, dass nicht nur die dargestellten Ritzklingen 100, 100' auf dem Schneidmesser 120 ausgebildet wer- den können. Selbstverständlich können an den Teilflächen 125, 125' in vordefinierten Abständen mehrere Ritzklingen 100, 100' ausgebildet werden, wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Ritzklingen die Länge der Holzspäne bestimmt.

Fig. 3D ist eine Seitenansicht des zweiten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels des Zerspanungswerkzeugs 5 wobei gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Für den Fachmann ist ersichtlich, dass der Verbindungsabschnitt 112, 112' in anderen Ausführungsformen, insbesondere auch dreieckig, vieleckig oder oval ausgebildet sein kann. Die Ritzklinge 100 kann unmittelbar auf die Oberfläche 125 geklebt werden oder in einen entsprechenden Einschnitt (nicht dargestellt) in der Oberfläche 125 des Schneidmessers 120. Dann wird bevorzugter Weise die Pas- sung zwischen Verbindungsabschnitt 112, 112' und dem Einschnitt (nicht dargestellt) in der Oberfläche 125 so gewählt, dass ein Form- und oder Kraftschluss erzielt wird und dadurch die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht wird.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des zweiten bevorzugten Ausführungsbei- spiels der Ritzklinge 120 der Fig. 3B mit einem entsprechenden Teil eines Biegewerkzeuges 130 zum Herstellen der Biegung 117.

Das Teil des Biegewerkzeugs 130 weist einen rechteckigen Einschnitt 134 auf, der beispielsweise durch Fräsen und Bohren von zwei Eckbohrungen 132 ausge- bildet wurde. Die Tiefe und die Form des Einschnitts 130 entspricht der Dicke und die Form des rechteckigen Verbindungsabschnitts 112, 1 12' der Ritzklinge 110, 110'. In den Einschnitt 130 wird der Verbindungsbereich 112 der ungebogenen Ritzklinge 100 gemäß Fig. 3 A eingelegt und dort festgeklemmt. Danach wird mit einem zweiten Teil (nicht dargestellt) des Biegewerkzeugs 130 der Ritzab- schnitt 114 am Biegebereich 117 um ca. 90° hochgebogen, um die fertige Ritzklinge 110 gemäß Fig. 3B zu erhalten. Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dritten bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels einer Ritzklinge 200 der vorliegenden Erfindung. Die Ritzklinge 200 weist Verbindungsabschnitte 212, 212' und Ritzabschnitte 214, 214' mit Schneid- kanten 216, 216 ' auf. Der Verbindungsabschnitt 212 der Ritzklinge 200 entspricht im Wesentlichen dem Profil eines entsprechenden Schneidmessers.

In Fig. 6 sind zwei Schneidmesserabschnitte 220 und zwei Ritzklingen 200 dargestellt. Die Ritzklingen 200 werden zwischen Stirnflächen 240 der Schneidmesser- abschnitte 220 verklebt. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung des Verbindungsabschnitts 212, 212', die im Wesentlichen dem Profil des Schneidmesserabschnitts entspricht, ist ein einfaches Fixieren und exaktes Verkleben möglich. Durch die große Klebefläche wird die Festigkeit der Klebeverbindung erhöht. Die Schneidkanten 216, 216' der Ritzabschnitte 214, 214' sind auch hier im Wesentlichen senkrecht zu den Scheidkanten 226, 226' des Schneidmessers 220 angeordnet.

Auch durch diese Ausführungsform ist ein einfaches Nachrüsten von Ritzklingen bei gewöhnlichen Schneidklingen (ohne Ritzklingen) möglich.

Fig. 7 zeigt ein fertiges Zerspanungswerkzeug 5, bei dem eine Ritzklinge 200 der dritten Ausführungsform zwischen zwei Schneidmesserabschnitten 220 verklebt wurde.

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht von zwei aufeinander gestapelten Zerspanungs- Werkzeugen 5 einer weiteren Ausführungsform. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Befestigungsbereiche 422 als Rippen und der entsprechend geformten Oberflächen 425 der Zerspanungswerkzeuge 5 wird eine effiziente Lagerung, Verpackung und Versand möglich, ohne dass die Schneidkanten 416, 426 beschädigt werden können. Fig. 9 ist eine Teil-Schnittansicht einer Holzspan-Hackmaschine 1 mit einem Messerkopf 270 samt eingesetztem Zerspanungswerkzeug 5 gemäß Fig. 8. Das Zerspanungswerkzeug 5 ist in einem Befestigungsabschnitt des Messerkopfes 270 in einer entsprechenden Aussparung 272 eingesetzt und durch eine Klemmleiste 274 an dem Messerkopf 270 befestigt. Die Schneidkante 416 der Ritzklinge 400 ritzt vor der Zerpanung ein Holzstück 300 in Querrichtung ein, wie durch die Linie 304 angedeutet, und die Schneidkante 426 des Schneidmessers 420 zerspant das Holzstück 300 in Längsrichtung, wobei ein Holzspan 206 einer definierten Länge, Breite und Dicke entsteht.

Die Fig. 10 zeigt die Ritzklinge 400 der Ausführungsform gemäß Fig. 8 im Detail. Sie besteht im Wesentlichen aus einem konturierten flachen Blechteil, das bevorzugt durch Laserschneiden in der dargestellten Form ausgeschnitten wurde. Dann werden an beiden Seiten Ritzabschnitte 414 angeschliffen, die jeweils eine scharfe Schneidkante 416 aufweisen. Die Ritzabschnitte 414 sind im Wesentlichen dreieckig ausgebildet und weisen eine abgerundete Ecke auf, mit der der Ritzabschnitt 414 in das Holz eindringt. Der Winkel ß des Ritzabschnitts 414 beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform ca. 65°.

Die Ritzklinge 400 wird, wie in Fig. 8 dargestellt, mit ihrem Verbindungsabschnitt 412 in eine entsprechende querverlaufende Nut 402 in der Oberfläche des Schneidmessers 420 eingebracht und dort verklebt. Bis auf die Ritzabschnitte 414 ist die Ritzklinge vollständig in das Schneidmesser 420 eingelassen. Die Verbindung der Ritzklinge 400 mit dem Schneidmesser 420 ist daher besonders stabil.

In den Figuren 11, 12, 13 und 14 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist das Zerspanungswerkzeug 5 ein Schneidmesser 520 auf, das zwei gegenüberliegende Schneidkanten 526 besitzt. In die Oberseite des Schneidmessers 520 sind mehrere Nuten 502 eingebracht, die einen nach oben verjüngenden Querschnitt aufweisen. Wie dargestellt könnte dieser Querschnitt schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein. Alternative, sich nach oben verjüngende Querschnitte, wie beispielsweise eine T-Nut oder schlüssellochförmige Querschnitte sind ebenfalls geeignet.

In diese Nuten 502 werden Ritzklingen 500 in Querrichtung eingeschoben, wie in Fig. 12 dargestellt. Diese Ritzklingen 500 weisen eine bevorzugt eine Kontur auf auf, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist. Der Verbindungsbereich 512 unterscheidet sich jedoch entscheidend vom Verbindungsbereich 412 dadurch, dass er einen Querschnitt aufweist, der der Nut 502 entspricht. Derartige Querschnitte sind daher ebenfalls nach oben verjüngend und beispielsweise schwalbenschwanzförmig, T-förmig oder schlüssellochförmig ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine vorteilhafte formschlüssige Verbindung zwischen Ritzklinge 500 und Schneidmesser 520, die den Hauptteil der Kräfte aufnimmt, die auf die Ritzklinge 500 im Betrieb einwirken. Es muss lediglich sichergestellt werden, dass die Ritzklinge 500 nicht aus der Nut 502 herausrutscht, was durch geeignete Maßnahmen, wie beispiels- weise verkleben, erreicht werden kann.

Eine sehr elegante Lösung, die Ritzklinge 500 in der Nut 502 zu sichern, besteht darin, dass zwischen dem Verbindungsbereich 512 und der Nut 502 eine Presspassung ausgebildet wird. Durch die dort auftretenden Reibungskräfte wird die Ritzklinge 500 in der Nut 502 fixiert. Da das Schneidmesser 520 in der Regel leicht flexibel ist, kann die Montage, also das Einschieben der Ritzklinge 500 in die Nut 502 leicht und kraftfrei erfolgen, wenn das Schneidmesser leicht elastisch so gebogen wird, dass die Nuten 502 sich etwas aufweiten und zur Montage eine Spielpassung vorhanden ist. Wird die Biegung des Schneidmessers 520 wieder aufgehoben, biegt sich das Schneidmesser 520 wieder gerade und klemmt die Ritzklinge 500 sicher in der Nut 502. Sehr vorteilhaft ist hierbei, dass keinerlei Wärmeeintrag notwendig ist, wie dies beispielsweise beim thermischen Verbindungsarten (Schweißen, Löten) oder auch thermischem Schrumpfen gegeben ist.

Auf diese Weise ist es sogar denkbar, die Ritzklinge 500, bei abgenutzem Zerspanungswerkzeug 5, auf gleiche Weise wieder durch Biegen des Schneidmessers 520 aus der Nut 502 zu entfernen und beide Elemente separat voneinander nachzuschleifen. Dies ist im zusammengesetzten Zustand technisch sehr aufwendig und daher wirtschaftlich nicht durchführbar.

Vorteilhafterweise bestehen das Schneidmesser 20, 120, 220, 420, 520 und die Ritzklinge 10, 100, 200, 400, 500 aus demselben Werkstoff. Je nach Anwendung können jedoch auch unterschiedliche Werkstoffe für das Schneidmesser 20, 120, 220, 420, 520 und die Ritzklinge 10, 100, 200, 400, 500 verwendet werden. Bevorzugterweise können Ritzklinge 10, 100, 200, 400, 500 und Schneidmesser 20, 120, 220, 420, 520 eines der folgenden Materialien umfassen: Kohlenstoffstähle, Werkzeugstähle wie beispielsweise Kaltarbeitsstähle und/oder Schnellarbeitsstäh- Ie. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Stahl mit folgender Zusammensetzung verwendet: 0,52% Kohlenstoff, 0,95% Silizium, 0,40% Mangan, 8,00% Chrom, 1,40% Molybdän, 0,45% Vanadium und der Rest Eisen. Vorzugs- weise können Ritzklinge 10, 100, 200, 400, 500 und Schneidmesser 20, 120, 220, 420, 520 Nicht-Eisenlegierungen wie beispielsweise Cobalt-Chrom-Legierungen aufweisen. Ritzklinge 10, 100, 200, 400, 500 und Schneidmesser 20, 120, 220, 420, 520 können vorzugsweise auch gehärtet und/oder vergütet sein. Das Härte und/oder die Vergütung kann hierbei insbesondere mittels Induktion oder Laser- Strahlung durchgeführt werden.

Bevorzugterweise können als Klebstoffe insbesondere Cyanacrylat-Klebstoffe, Methylmethacrylat-Klebstoffe oder Zwei-Komponenten-Klebstoffe verwendet werden. Diese Klebstoffe benötigen keinen signifikanten Wärmeeintrag zur Aus- härtung.