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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerk für eine Zerkleinerungsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
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Zerkleinerungsmaschinen werden inzwischen in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt und so werden mit diesen Zerkleinerungsmaschinen in hoher Effektivität Forstholz, Altholz, Grünschnitt, aber auch Hausmüll, Sperrmüll und Gewerbemüll in gewünschte Fraktionen zerkleinert.
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Eine solche Zerkleinerungsmaschine in der Ausführung als spezieller Holzbrecher ist beispielsweise in der
DE 44 13 106 A1 beschrieben. Dieser Holzbrecher besteht im Wesentlichen aus einem Einzugstrichter und einem darunter liegenden Schneidwerk mit zwei gegenläufig drehenden Walzen. Diese Walzen tragen mit einem axialen Abstand zueinander mehrere Schneidscheiben mit einer umlaufenden Schneidkante und zwischen den Schneidscheiben angeordnete Schneidmesser mit jeweils einer axial ausgerichteten Schneidkante. Dabei verläuft die Schneidkante der Schneidmesser parallel zur Achse der Walzen. Inzwischen sind aber auch Schneidmesser bekannt geworden, die in Drehrichtung der Walze betrachtet eine Schneidkante mit einer gleichschenkligen Dreiecksform aufweisen. Die Schneidscheiben und die Schneidmesser auf beiden Walzen sind in ihrer Anordnung und in ihren Konturen so aufeinander abgestimmt, dass jeweils gegenüber liegende Schneidscheiben und Schneidmesser miteinander korrespondieren und gegenseitig als Schneidelement und Gegenschneidelement fungieren.
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Zur Verbesserung des Einzugs von sperrigem und nachgiebigem Material sind einige der axial ausgerichteten Schneidmesser mit Reißzähnen ausgestattet, die mit ihren Einzugsspitzen in Drehrichtung zeigen und die in die Kontur der Schneidmesser eingebunden sind und demnach zur Kontur des Gegenmessers passen. Der Reißzahn ist in der axialen Ausdehnung schmaler als das Schneidmesser ausgeführt, rechtwinklig zum Schneidmesser ausgerichtet und in Drehrichtung vor dem Schneidmesser angeordnet. In dieser Anordnung ist der Reißzahn mit dem Schneidmesser durch eine Schweißung starr verbunden. Ausgewählte Reißzähne zeigen mit ihren Einzugsspitzen auch in die Gegenrichtung. Diese Reißzähne sind für den Einzug von sperrigem Material im Reversierbetrieb vorgesehen.
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Die Funktion des Schneidwerkes in dieser Ausführung ist zufrieden stellend und der Betrieb ist effektiv. Große Nachteile sind aber im Bereich der Herstellung und der Wartung und Reparatur zu finden. So werden an die Schweißnaht zwischen den betreffenden Schneidmessern und den Reißzähnen sehr hohe Anforderungen gestellt, weil die Reißzähne einer sehr hohen Belastung unterliegen und diese hohe Belastung allein durch die kraftschlüssige Schweißverbindung mit dem Schneidmesser getragen wird. Die hoch belaste Schweißnaht muss also fachgerecht und in hoher Güte hergestellt werden, was aber aufwendig und teuer ist. Ein weiterer Nachteil dieser aufwendigen Schweißnaht stellt sich dann während der Wartung und der Reparatur ein, wenn die Reißzähne ausgetauscht werden müssen. Das erfordert wieder einen hohen manuellen Aufwand, weil die verbrauchten Reißzähne wegen der hochwertigen Schweißnaht nur in aufwendiger Weise ausgebrannt werden können und die neuen Reißzähne wieder in hoher Güte angeschweißt werden müssen. Das erhöht die Kosten in unvertretbarer Weise.
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Aus
DE 35 45 708 A1 ist ein umlaufender Schlegel zum Zerkleinern von Materialien bekannt, wobei der Schlegel einen Grundkörper ausweist, an dem ein Zahn austauschbar gehaltert ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Verbindung zwischen dem Schneidmesser und dem Reißzahn bei einem gattungsgemäßen Schneidwerk zu vereinfachen und reparaturfreundlicher zu gestalten und die Herstellung dieser Verbindung zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die Merkmale des Anspruches 1 und verfahrensseitig durch die Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5 und 7.
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Das neue Schneidwerk und das neue Verfahren beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik. Im Wesentlichen bringt die neue Formschlussverbindung zwischen dem Schneidmesser und dem Reißhaken Vorteile in den Bereichen der Fertigung, der Wartung und der Instandhaltung auf. Dabei werden Arbeitszeiteinsparungen erzielt, weil weniger Schweißarbeiten erforderlich werden und die weiterhin notwendigen Schweißarbeiten wegen geringerer Anforderungen nicht mehr in einer hohen Qualität ausgeführt werden müssen.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
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Dazu zeigen:
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1: das neue Schneidwerk in einer perspektivischen Draufsicht,
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2: ein Schneidmesser des neuen Schneidwerkes in der Vorderansicht,
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3: das Schneidmesser nach der 2 in einer Seitenansicht,
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4: einen Reißhaken des neuen Schneidwerkes in der Seitenansicht,
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5: das Schneidmesser mit dem Reißhaken in der Verbundstellung und in einer perspektivischen Ansicht,
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6: das Schneidmesser und den Reißhaken in einer Montagestellung und in einer perspektivischen Ansicht.
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Das Schneidwerk einer Zerkleinerungsmaschine besteht in der Hauptsache aus einem Gestell 1 mit einer ersten drehbaren Walze 2 und einer zweiten drehbaren Walze 3. Beide Walzen 2 und 3 sind im Gestell 1 gelagert, drehen gegenläufig und bilden zwischen sich einen mittigen Einzugsbereich aus. Nicht dargestellt sind ein Einzugstrichter für das zu zerkleinernde Material, der auf das Schneidwerk aufgesetzt ist, und eine Fördereinrichtung zum Abtransport des zerkleinerten Materials, die sich unterhalb des Schneidwerkes befindet. Für bestimmte Einsatzfälle ist zwischen dem Schneidwerk und der Fördereinrichtung ein Nachzerkleinerer vorgesehen.
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Beide Walzen 2 und 3 sind mit Walzenscheiben 4 ausgestattet, die einen gleichen Außendurchmesser haben und die in gleichen axialen Abständen angeordnet sind. Damit stehen sich immer zwei Walzenscheiben 4 gegenüber und bilden zwischen sich einen Einzugsspalt aus. Zwischen den Walzenscheiben 4 jeder Walze 2, 3 befinden sich mehrere Schneidmesser 5 und Gegenmesser 6, die gleichmäßig am Umfang der Walze 2, 3 verteilt angeordnet sind, wobei jeweils ein Schneidmesser 5 der einen Walze 2, 3 mit einem Gegenmesser 6 der anderen Walze 3, 2 ein Schneidenpaar ausbilden. Die Schneidmesser 5 und die Gegenmesser 6 sind jeweils seitlich mit den beiden benachbarten Walzenscheiben 4 und im Bereich ihres Fußes mit der betreffenden Walze 2 oder 3 starr verbunden. Die starre Verbindung ist grundsätzlich eine Schweißverbindung.
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Nach den 2 und 3 besitzt jedes Schneidmesser 5 eine unter einem Freiwinkel verlaufende Schneidfläche 7 mit einer in axialer Richtung der Walze 2, 3 ausgerichteten Schneidkante 8. Dabei hat die Schneidkante 8 einen solchen Verlauf, dass sich in Drehrichtung der Walze 2, 3 eine dreieckförmige und gleichschenklige Schneidenkontur ergibt. Auf diese positive Schneidenkontur des Schneidmessers 5 ist das entsprechende Gegenmesser 6 der anderen Walze 2, 3 mit einer gleichen, aber negativ verlaufenden Schneidenkontur abgestimmt. Die sich gegenüber stehenden Schneidkanten 8 des Schneidmessers 5 und des Gegenmessers 6 sind radial so ausgeweitet, dass die positiv ausgeformte Schneidkante 8 des Schneidmessers 5 die seitlichen Walzenscheiben 4 überragt und die Schneidkante des Gegenmessers 6 gegenüber den seitlichen Walzenscheiben 4 zurückgesetzt ist.
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Ausgewählte Schneidmesser 5 sind in besonderer Weise zu einer formschlüssigen Verbindung mit einem Reißhaken 9 ausgelegt, der sich gemäß der 4 darstellt. Danach besitzt der Reißhaken 9 eine vordere Hakenspitze 10 für die normale Drehrichtung des Schneidwerkes und eine hintere Hakenspitze 11 für die reversierende Drehrichtung des Schneidwerkes.
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Für die Formschlussverbindung zwischen dem Schneidmesser 5 und dem Reißhaken 9 bilden nach der 5 das Schneidmesser 5 und der Reißhaken 9 in radialer Richtung betrachtet ein unteres Paar von Kupplungselementen 12 und ein oberes Paar von Kupplungselementen 13 aus. Das untere Paar von Kupplungselementen 12 besteht aus einem Durchbruch, vorzugsweise einer Kupplungsnut 14, im Schneidmesser 5 und einem unteren Kupplungsriegel 15 im Reißhaken 9. Die Kupplungsnut 14 durchdringt das Schneidmesser 5 in der Drehrichtung der Walze 2, 3 und bildet in Drehrichtung betrachtet auf der Rückseite des Schneidmessers 5 eine unter einem Winkel verlaufende untere Anschlagfläche 16 aus. Der untere Kupplungsriegel 15 des Reißhakens 9 erstreckt sich in Drehrichtung der Walze 2, 3 und besitzt Abmessungen, die auf die Abmessungen der Kupplungsnut 14 des Schneidmessers 5 abgestimmt sind, und eine untere Anschlagfläche 17, die in ihren Abmessungen und ihrer Anordnung an die untere Anschlagfläche 16 des Schneidmessers 5 angepasst ist. Die Breite der Kupplungsnut 14 des Schneidmessers 5 ist größer als die Breite des unteren Kupplungsriegels 15 des Reißzapfens 9, sodass im Schneidmesser 5 ein seitlicher Montagefreiraum 18 verbleibt, der den unter einem seitlichen Winkel angesetzten Reißhaken 9 aufnehmen kann.
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Das obere Paar von Kupplungselementen 13 besteht aus dem höchsten Bereich des Schneidmessers 5 mit seiner Schneidfläche 7 und seiner Schneidenkante 8 und aus einem oberen Kupplungsriegel 19 am Reißhaken 9. Dieser obere Kupplungsriegel 19 erstreckt sich radial in Richtung der Achse der Walze 2, 3. Auf der in Drehrichtung betrachtet hinteren Seite des Schneidmessers 5 ergibt sich eine obere radiale Anschlagfläche 20, die mit einer oberen radialen Anschlagfläche 21 des Reißhakens 9 zusammenwirkt und die daher beide in der Anordnung und in den Abmessungen aufeinander abgestimmt sind.
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Gemäß der 4 bildet sich zwischen der oberen radialen Anschlagfläche 21 des Reißhakens 9 und der unteren Anschlagfläche 17 des Reißhakens 9 ein Freiraum 22 aus, dessen Rückwand als eine rückwärtige Anschlagfläche 23 für das Schneidmesser 5 ausgelegt ist. Dieser Freiraum 22 dient zur Aufnahme des Schneidmessers 5 und passt sich demnach an die Form des Schneidmessers 5 an.
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Die Ausgestaltung des Schneidmessers 5 mit seiner Schneidenkontur und seiner Kupplungsnut 14 sowie die Form des Reißhakens 9 mit seinem Freiraum 22 und den beiden Kupplungsriegeln 15, 19 ist nun so aufeinander abgestimmt, dass beide Teile eine mittige Kupplungsstellung nach der 5 und auch eine seitliche Montagestellung nach der 6 einnehmen können.
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Zur Absicherung der Kupplungsstellung zwischen dem Schneidmesser 5 und dem Reißhaken 9 entspricht das Tiefenmaß des Freiraumes 22 zwischen der oberen radialen Anschlagfläche 21 und der rückwärtigen Anschlagfläche 23 der Dicke des Schneidmessers 5, während das lichte Höhenmaß des Freiraumes 22 zwischen der höchsten Innenkante am oberen Kupplungsriegel 19 und der tiefsten Innenkante am Kupplungsriegel 17 auf das Außenmaß zwischen der Spitze an der dreieckförmigen Schneidkante 8 und der tiefsten Kante der unteren Anschlagfläche 16 des Schneidmessers 5 abgestimmt ist. Dabei bilden diese beiden Höhenmaße in zweckmäßiger Weise eine Presspassung aus.
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Gemäß der 5 sind das Schneidmesser 5 und der Reißhaken 9 in der Kupplungsstellung formschlüssig zu einer Schneideinheit zusammengefügt und durch eine Schweißnaht 24 in ihrer Lage zueinander fixiert.
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Zur Absicherung der Montagestellung zwischen dem Schneidmesser 5 und dem Reißhaken 9 ist zwischen der tiefsten Kante des oberen Kupplungsriegels 19 und der höchsten Kante des unteren Kupplungsriegels 15 am Reißhaken 9 ein weiteres lichtes Höhenmaß am Freiraum 22 ausgeführt. Dieses lichte Höhenmaß ist gleich oder größer als das Außenmaß am Schneidmesser 5 zwischen dem Montagefreiraum 18 und der Schneidkante 8 in einer außerhalb der Vertikalen liegenden Ebene.
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Die Herstellung des Schneidwerkes, einschließlich der Verschweißung der Schneidmesser 5 an den seitlichen Walzenscheiben 4 und der Mantelfläche der entsprechenden Walze 2, 3 erfolgt in herkömmlicher Weise. Zur Komplettierung ausgewählter Schneidmesser 5 mit einem Reißhaken 9, wird der Reißhaken 9 zunächst gegenüber dem Schneidmesser 5 aus der Vertikalen heraus in die seitlich schräge Montagestellung gemäß der 6 gebracht. Danach wird der Reißhaken 9 in der Drehrichtung der Walzen 2, 3 über das Schneidmesser 5 geschoben, bis die rückwärtige Anschlagfläche 23 des Reißhakens 9 an die Außenfläche des Schneidmessers 5 zur Anlage kommt und die beiden Kupplungsriegel 15 und 19 des Reißhakens 9 das Schneidmesser 5 überragen. Anschließend wird der Reißhaken 9 aus seiner Montagestellung in axialer Richtung der Walzen 2, 3 gegenüber dem Schneidmesser 5 und entgegen der sich aus der Presspassung ergebenen Reibungskraft in die Kupplungsstellung gemäß der 5 geschwenkt. In dieser Kupplungsstellung hintergreifen die Kupplungsriegel 15 und 19 das Schneidmesser 5, sodass sich die Anschlagflächen 20 und 21 im oberen Kupplungspaar sowie die Anschlagflächen 16 und 17 im unteren Kupplungspaar gegenüberstehen. Der Reißhaken 9 wird dann gegenüber dem Schneidmesser 5 in die genaue vertikale Stellung ausgerichtet und durch die Reibkräfte aus der Pressverbindung in dieser Stellung gehalten. Danach werden der Reißhaken 9 und das Schneidmesser 5 durch die Anbringung der Schweißnaht 24 in ihrer Lage zusätzlich zueinander fixiert. Dabei ist diese Schweißnaht lediglich zur Fixierung der beiden Teile und nicht zur Aufnahme von Schneidkräften ausgelegt. Die Schweißnaht kann daher auch in geringer Stärke und unterbrochen ausgeführt sein.
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Zum Austausch eines verbrauchten Reißhakens 9 gegen einen neuen Reißhaken 9 wird auf den verbrauchten Reißhaken 9 ein leichter seitlicher Hammerschlag ausgeübt, sodass die Schweißnaht 24 beschädigt wird und sich der verbrauchte Reißhaken 9 vom Schneidmesser 5 löst. Danach wird der verbrauchte Reißhaken 9 zunächst seitlich in die Montagestellung gemäß der 6 geschwenkt und dann durch eine Verschiebung in Drehrichtung der Walze 2, 3 vom Schneidmesser 5 getrennt. Ein neuer Reißhaken 9 wird dann in der bereits oben beschriebenen Weise auf das alte Schneidmesser 5 verkuppelt und fixiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gestell
- 2
- angetriebene Walze
- 3
- angetriebene Walze
- 4
- Walzenscheibe
- 5
- Schneidmesser
- 6
- Gegenmesser
- 7
- Schneidfläche
- 8
- Schneidkante
- 9
- Reißhaken
- 10
- vordere Hakenspitze
- 11
- hintere Hakenspitze
- 12
- unteres Paar von Kupplungselementen
- 13
- oberes Paar von Kupplungselementen
- 14
- Kupplungsnut
- 15
- unterer Kupplungsriegel
- 16
- untere Anschlagfläche des Schneidmessers
- 17
- untere Anschlagfläche des Reißhakens
- 18
- Montagefreiraum
- 19
- oberer Kupplungsriegel
- 20
- obere radiale Anschlagfläche des Schneidmessers
- 21
- obere radiale Anschlagfläche des Reißhakens
- 22
- Freiraum
- 23
- rückwärtige Anschlagfläche des Reißhakens
- 24
- Schweißnaht
