DE102006012117A1

DE102006012117A1 - Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzel

Info

Publication number: DE102006012117A1
Application number: DE102006012117A
Authority: DE
Original assignee: AHWI Maschinenbau GmbH
Current assignee: Prinoth GmbH
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-09-20
Also published as: US20090008488A1; WO2007104405A1

Abstract

Bei einem Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzeln mit einer Rotorwelle (1), welcher ein Rotorelement (2) zugeordnet ist, sollen dem Rotorelement (2) einzelne zumindest teilweise umlaufende und axial zueinander beabstandete Stegelemente (4) zugeordnet sein, in welche Schneiden (7) eingesetzt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzel mit einer Rotorwelle, welcher ein Rotorelement zugeordnet ist.

Herkömmliche Zerkleinerungsrotoren zur Herstellung von Hackschnitzel sind in vielfältiger Form und Ausführung auf dem Markt bekannt und erhältlich. Sie werden häufig in entsprechenden Zerkleinerungsvorrichtungen, -geräten, und -anlagen zur Herstellung von Hackschnitzeln eingesetzt. Diese unterliegen einer hohen Beanspruchung und einem hohem Verschleiss, insbesondere bei harten zu zerkleinernden Materialien wie Harthölzern oder bereits getrockneten organischen Stoffen.

Die herkömmlichen Zerkleinerungsrotoren werden über starke Antriebe angetrieben, weisen eine Vielzahl von Schneiden auf, die mit Gegenschneiden zusammenwirken.

Dabei sind nur begrenzte Produktionsmengen erzielbar, da bei der Herstellung von Hackschnitzeln eine exakte Einstellung einer Hackschnitzellänge bzw. einer Spanlänge erforderlich ist, um die Hackschnitzel in einer gewünschten Qualität herstellen zu können.

Durch zu grossen Verschleiss der herkömmlichen Zerkleinerungsrotoren ist eine langfristige Gewährleistung einer hohen Qualität der Hackschnitzel herkömmlich nicht erzielbar. Zu häufig müssen die Zerkleinerungsrotoren oder deren Schneiden ausgetauscht werden, was sehr teuer und unerwünscht ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzeln zu schaffen, der die genannten Nachteile beseitigt, und mit welchem grössere Produktionsvolumen von Hackschnitzeln in höheren und beständigeren Qualitäten, insbesondere was die Spanlänge und Spandicke betrifft, hergestellt werden können.

Zudem soll die Standzeit eines Zerkleinerungsrotors wesentlich erhöht werden, ein Austauschen von Schneiden soll erleichtert sein, sowie eine Einstellung und Beeinflussung einer Spanlänge des Hackschnitzels soll möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 sowie die der nebengeordneten Patentansprüche.

Bei der vorliegenden Erfindung hat sich als vorteilhaft erwiesen, einzelne Stegelemente bevorzugt umlaufend auf ein rotartiv antreibbares Rotorelement aufzubringen, wobei jeweils zwischen den einzelnen Stegelementen Ringnuten gebildet sind. Die Stegelemente selbst dienen der eigentlichen Aufnahme der Schneide, die über entsprechende Grundplatten, Stirnplatten und Einsätze dort eingesetzt wird.

Damit die eigentliche Schneide geschont wird, ist unterhalb der Schneide ein Verschleissschutzelement vorgesehen.

Um die Spanabfuhr zu erleichtern ist vor der eigentlichen Schneide und vor dem Verschleissschutzelement eine entsprechende Ausnehmung im Stegelement selbst gebildet.

In der Ausnehmung des eigentlichen Stegelementes ist dort aus dieser selbst gebildet oder dort fest oder wiederlösbar einsetzbar ein Spanteiler eingesetzt, der der Abfuhr ggf. der Unterteilung des Spanes selbst in die jeweiligen benachbarten Ringnuten des Stegelementes dient.

Auf diese Weise ist eine Spanableitung und Spanteilung wesentlich begünstigt, sodass hohe Fertigungsgeschwindigkeiten hohe Rotationsgeschwindigkeiten und sehr grosse Produktionsvolumina bewältigt werden können.

Zudem hat sich als vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung erwiesen, ein Verschleisselement vor der Ausnehmung, vor der eigentlichen Schneide, in die äussere Mantelfläche des Stegelementes einzusetzen, welches ggf. den äusseren Radius bzw. Durchmesser des Stegelementes reduziert, um auch eine Spalthöhe zwischen Verschleisselement und Schneide zu definieren. Diese ist durch entsprechende unterschiedliche Wahl der Dicke des Verschleisselementes bzw. einer entsprechenden Geometrie oder unterschiedlicher Länge des Verschleisselementes veränderbar.

Hierdurch lässt sich durch die entsprechende Wahl und Einstellung der Spalthöhe Einfluss nehmen auf die Spanlänge der Hackschnitzel.

Zudem lässt sich ein derartiges Verschleisselement aus sehr hartem und verschleissfestem Material herstellen, sodass auch hierdurch eine Standzeit wesentlich erhöht ist. Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.

Weitere Vorteile; Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugtes Ausführungsbeispiels; dieses zeigt in
1 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf einen Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzel;
2 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf das Rotorelement gemäss 1;
3 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch das Rotorelement gemäss 2 entlang Linie III-III;
4 eine schematisch dargestellte Seitenansicht auf den Zerkleinerungsrotor gemäss 1;
5 eine schematisch dargestellte vergrösserte Ansicht auf einen Bereich eines Stegelementes zur Aufnahme der Schneiden.
Gemäss 1 weist ein erfindungsgemässer Zerkleinerungsrotor R eine Rotorwelle 1 auf, welche über einen hier nicht näher dargestellten elektrischen hydraulischen oder elektromechanischen Antrieb den Zerkleinerungsrotor R selbst in eine rotartive Bewegung versetzt. Die Rotorwelle 1 kann als Hülse selbst oder über eine zusätzliche Welle mit ggf. dazwischen eingesetzter Kupplung od. dgl. ausgebildet sein. Hierauf sei die Erfindung nicht beschränkt.
Der Zerkleinerungsrotor R ist Bestandteil einer Maschine, eines Gerätes zur Zerkleinerung von organischen Materialien, insbesondere Bäumen, Sträuchern etc. zur Herstellung von Hackschnitzel.
Dabei weist der Zerkleinerungsrotor R ein Rotorelement 2 auf, welches im bevorzugten Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet ist. Das Rotorelement 2 wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel über eine Mehrzahl von Ringscheiben 3, wie es auch in 3 angedeutet ist, beabstandet, wobei das Rotorelement 2 selbst fest mit den Ringscheiben 3 verbunden, insbesondere verschweisst ist. Die eigentlichen Ringscheiben 3 können direkt auf der Rotorwelle 1 oder über eine zwischen eingesetzte Hülse aufgesetzt oder mit dieser verbunden sein.
Aussen auf dem eigentlichen Rotorelement 2 sind eine Mehrzahl zueinander beabstandete Stegelemente 4 aufgesetzt bzw. fest mit dem Rotorelement 2 verbunden, insbesondere fest verschweisst. Dabei ist jeweils zwischen den einzelnen Stegelementen 4 eine umlaufende Ringnut 5 gebildet, wie es auch in den 2 und 3 eindeutig hervorgeht.
Die jeweiligen Stegelemente 4 liegen vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene. Eine Mehrzahl von Schneiden 7 sind mit in entsprechenden Einsätzen 6 dort eingesetzt.
Dabei überragen die Schneiden 7 im Einsatz 6 bevorzugt beidseitig das Stegelement 4 und ragen in die Ringnut 5 hinein.
Die Schneiden 7 sind über den Einsatz 6 bevorzugt wieder austauschbar dort eingesetzt.
Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist, dass insbesondere vor der eigentlichen Schneide 7 bzw. vor dem Einsatz 6, welcher in das Stegelement 4 eingesetzt ist, eine Ausnehmung 8 gebildet ist, in welcher ein Spanteiler 9 eingesetzt ist.
Der Spanteiler 9 kann in die Ausnehmung 8 fest oder wieder lösbar als eigenes Bauteil eingesetzt oder aus dem Stegelement 4 selbst gebildet sein. Alle Möglichkeiten sollen hier umfasst sein.
Der Spanteiler 9 weist eine Spanteilerschneide 10 auf, wie es insbesonders deutlich in den 4 und 5 aufgezeigt ist, wobei die Spanteilerschneide 10 etwa mittig des Stegelementes 4 ausgerichtet ist, und wie es in 1 angedeutet ist, durch die Ausbildung eines spitzen Winkels des Spanteilers 9, ausgehend von der Spanteilerschneide 10 jeweils spanabweisende Flächen 11 bildet, welche in den Span beiseitig nach aussen in die Ringnut 5 ableiten.
Auf die Weise wird ein Austragen des eigentlichen Bahnes Hackschnitzelspanes wesentlich verbessert, wobei gleichzeitig die Schneide 7 selbst geschont wird. Hierdurch lässt sich die Standzeit bei höherem Durchsatz verbessern.
Zusätzlich hat sich bei der vorliegenden Erfindung als vorteilhaft erwiesen, vorzugsweise unterhalb der Schneide 7 ein Verschleissschutzelement 12 wiederlösbar mit dem Einsatz 6 zu verbinden, welches aus einem speziell gefertigten besonders gehärtetem schleissfesten Material hergestellt ist. Dieses Verschleissschutzelement 12 dient der zusätzlichen Umlenkung und Ableitung der Späne gegen dem Spanteiler 9 und dem verbesserten Austrag und Ableiten der Späne in die jeweiligen an das Stegelement 4 angrenzenden Ringnuten 5. Gegebenenfalls kann das Verschleissschutzelement 12 ebenfalls winkelig ausgeformt sein, um ein Ableiten der Späne beidseitig in die jeweiligen Ringnuten 5 zu unterstützen.
Zur Aufnahme des Einsatzes 6 können entsprechende Grundplatten 13 sowie Stirnplatten 14 fest mit dem Stegelement 4 verbunden, insbesondere verschweisst sein, um ein exakte Aufnahme des Einsatzes 5 und damit der Schneide 7 zu gewährleisten.
Bevorzugt ist in der Grundplatte 13 das Verschleissschutzelement 12 austauschbar und wiederlösbar eingesetzt.
Die Grundplatte 14 sowie die Stirnplatte 15 überragen auch, wie es beispielsweise aus 1 ersichtlich ist, die Stegelemente 4 beidseitig. Auf diese Weise wird eine grosse stabile und exakte Auflagefläche für die eigentliche Schneide 7 sowie den Einsatz 6 geschaffen.
Bevorzugt sind auf einem Stegelement 4 zwei gegenüberliegend angeordnete Schneiden 7 mit Einsäten 6 vorgesehen.
Auf dem jeweils benachbarten Stegelement 4 sind dann ebenfalls wieder zwei gegenüberliegend angeordnete Schneiden 7 mit zwei Einsätzen 6 im Stegelement 4 integriert eingesetzt, jedoch zum jeweils benachbarten Stegelement 4 beispielsweise um 90° versetzt angeordnet, wie es aus den 1 und 2 ersichtlich ist.
Es soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch liegen, dass beispielsweise nur eine oder mehrere Einsätze 6 mit Schneiden 7 im Stegelement 4 angeordnet sein können, wobei im jeweiligen benachbarten Stegelement 4 dann die Schneiden 7 ebenfalls versetzt angeordnet sind, um jeweilige Ringnut 5 im Bereich des Einsatzes 6 bzw. der Schneide 7 noch offen zu halten. Hierdurch wird ein Spanaustritt zusätzlich verbessert.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäss 5 hervorgeht, hat sich ferner als vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung erwiesen, vor der eigentlichen Ausnehmung 8 bzw. vor dem Spanteiler 9 in das Stegelement 4 vorzugsweise wieder austauschbar oder fest ein Verschleisselement 16 einzusetzen. Dabei ist das Verschleisselement 16 vorzugsweise mittels eines Befestigungselementes 17 in einem Absatz 18 des Stegelementes 4 fest oder wieder lösbar eingesetzt und überragt zumindest teilweise die Ausnehmung 8.
Das Verschleisselement 16 ist vorzugsweise in etwa von einer Breite, die der Breite des Stegelementes 4 entspricht.
Das Verschleisselement 16 ist aus besonders hartem Material gebildet, und verringert in seiner äusseren Kontur geringfügig den Radius bzw. den Durchmesser des Stegelementes 4. Hierdurch wird gewährleistet, dass das zu zerkleinernde organische Material der eigentlichen Schneide 7 zugeführt wird und sich hierdurch eine Spaltehöhe S_H verändern und beeinflussen lässt, ohne die Schneide 7 selbst in ihrer Position zu verändern oder zu beeinflussen.
Durch die Variation bzw. durch das Wählen lediglich eines anderen Verschleisselementes 16 von anderer geometrischer Form, anderem Radius, anderer Dicke oder sogar Länge lässt sich die Spalthöhe S_H variieren bzw. verändern. Durch die Variation der Spalthöhe S_H, lässt sich sehr leicht und sehr schnell Einfluss nehmen auf die Herstellung von unterschiedlichen Hackschnitzeln für den Zerkleinerungsprozess des organischen Materials. Durch die Veränderung der Spalthöhe S_H lässt sich eine Spanlänge eines Hackschnitzels exakt einstellen.
Ferner ist von Vorteil, dass durch ein entsprechendes ausgebildetes hochwertiges und gehärtetes Material das Verschleisselement 16 nicht nur der Einstellung und Bestimmung der Spanhöhe S_H dient, sondern auch in diesem Bereich nach einem entsprechenden erfolgten Verschleiss sehr schnell ausgetauscht werden kann. Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
Bezugszeichenliste

Claims

Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzel mit einer Rotorwelle (1), welcher ein Rotorelement (2) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rotorelement (2) einzelne zumindest teilweise umlaufende und axial zueinander beabstandete Stegelemente (4) zugeordnet sind, in welche Schneiden (7) eingesetzt sind.
Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzel mit einer Rotorwelle (1), welcher ein Rotorelement (2) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rotorelement (2) einzelne zumindest teilweise umlaufende und axial zueinander beabstandete Stegelemente (4) zugeordnet sind, in welchem im Schneiden (7) eingesetzt sind und vor diesen fest oder austauschbare Spanteiler (9) und/oder zumindest ein Verschleissschutzelement (12) eingesetzt sind.
Zerkleinerungsrotor zur Herstellung von Hackschnitzel mit einer Rotorwelle (1), welcher ein Rotorelement (2) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rotorelement (2) einzelne zumindest teilweise umlaufende und axial zueinander beabstandete Stegelemente (4) zugeordnet sind, in welchem Schneiden (7) eingesetzt sind, wobei vor den jeweiligen Schneiden (7) zumindest ein Verschleisselement (16) in das Stegelement (4) eingesetzt ist.
Zerkleinerungsrotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass über die entsprechende Form, Dicke und/oder Geometrie des vor der Schneide (7) eingesetzten Verschleisselementes (16) eine Spalthöhe S_H zur Beeinflussung einer Spanlänge des Hackschnitzels veränderbar ist.
Zerkleinerungsrotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschleisselement (16) zumindest teilweise den Spanteiler (9) überlappt und auswechselbar mit dem Rotorelement (2), insbesondere mit dem Stegelement (4) verbunden ist.
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (7) bündig mit dem Aussendurchmessers des Rotorelementes (2) abschliessen und radial einseitig oder beidseitig das Stegelement (4) seitlich überlappen.
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden (7) breiter ausgebildet sind, als die jeweiligen Stegelemente (4) des Rotorelementes (2).
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneide (7), im Bereich einer Unterseite ein zusätzliches Verschleissschutzelement (12) zugeordnet ist.
Zerkleinerungsrotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschleissschutzelement (12) wiederlösbar und austauschbar mit dem Stegelement (4) und/oder einem Einsatz (6) zur Aufnahme und Halterung der Schneide (7) gegenüber dem Rotorelement (2) und/oder Stegelement (4) verbunden ist.
Zerkleinerungsrotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (7) und/oder das Verschleissschutzelement (12) im Einsatz (6) oder mit dem Einsatz (6) aus dem Stegelement (4) des Rotorelementes (2) wiederlösbar und austauschbar eingesetzt ist.
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Schneide (7) eine Ausnehmung (8) gebildet ist.
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Spanteiler (9) in eine Ausnehmung (8) des Stegelementes (4) des Rotorelementes (2) eingesetzt, oder aus dem Stegelement (4) selbst gebildet ist.
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanteiler (9) eine Spanteilerschneide (10) aufweist, wobei von dieser jeweils beidseitig spanableitende Flächen (11) gebildet sind.
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den jeweiligen Stegelementen (4), die fest mit einem zylindrischen Rotorelement (2) verbunden, insbesondere verschweisst sind, jeweils eine Ringnut (5) gebildet ist.
Zerkleinerungsrotor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanteiler (9), insbesondere die spanableitenden Flächen (11) zu der jeweiligen an das Stegelement (4) angrenzenden Ringnut (5) ausgerichtet sind.
Zerkleinerungsrotor nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rotorwelle (1) oder einer separaten Hülse einzelne zueinander beabstandete Ringscheiben (3) aufgeschweisst sind, die der radialen Beabstandung und Zentrierung des zylindrischen Rotorelementes (2) dienen, auf welchem die jeweiligen Stegelemente (4) aufgeschweisst sind.