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Die
Erfindung betrifft eine Schneidemaschine nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruches. Holzpellets werden zur Zeit für die nachhaltige Nutzung des
Rohstoffes Holz für
Heizzwecke meist aus Sägemehl
hergestellt, das mit zusätzlicher
Stärke verklebt
in kleinen Pellets dargereicht wird. Diese Pellets sind aufgrund
ihrer kleinen Abmessungen und des Längen/Durchmasser-Verhältnisses
rieselfähig,
und können
von Förderschnecken
oder Luftgebläsen
bewegt werden.
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Die
mechanische Vermahlung des Werkstoffes Holz, die zur Zeit im Rahmen
der Herstellung anderer Produkte erfolgt, ist jedoch für die Herstellung eines
zu verbrennenden kleinen Holzstückes
für die Zwecke
der Verbrennung nicht notwendig.
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Da
das zur Zeit zu Pellets verbeitete Holz zuvor im Stück getrocknet
werden mußte,
wäre es
wünschenswert
kleine holzpelletartige Stücke
schon aus geschlagenem frischen Holz herzustellen.
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Im
Stand der Technik, wird aber meist nur eine Zerkleinerung auf Holzscheitgröße, allenfalls einmal
Holzschnitzel zu Heizzwecken mit frischem Holz betrieben. Holzschnitzel,
die mit einem schnell rotierenden Messer von Baumstämmen und Ästen abgetrennt
werden, haben jedoch eine sehr unregelmäßige Form und sind daher für Verklumpungen
sehr anfällig,
können
also kaum automatisiert gefördert werden.
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Es
wäre sinnvoller, ähnlich Streichhölzern, jedoch
etwas größer im Durchmesser
und kürzer
als Streichhölzer,
Holzpellets aus dem gefälltem
Holz gegebenenfalls bereits am Ort des Fällens im Wald herzustellen,
die dann auf geeignetem Wege leicht transportiert und schnell getrocknet
werden können.
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Um
nun eine Maschine zu schaffen, die ein Waldbesitzer bei sich im
Wald oder bei sich auf dem Hof dezentral nutzen kann, hat sich die
Erfindung zur Aufgabe gesetzt, aus unbearbeiteten Holzstücken, also
ganzen oder wenigstens bis zu einem Meter langen Aststücken kleine
regelmäßige Holzpellets
zu schneiden.
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Erfindungsgemäß wird dies
durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. die Unteransprüche geben
vorteilhafte Ausgestaltungen an. Vorteilhaft ist dabei insbesondere,
dass auf eine rinnenförmige
Auflage ein Holzstück
aufgelegt wird, das anschließend über eine
Hydraulik vorgepresst wird, wobei ein erstes Aufspaltmessergatter
der Rinne gegenüberliegend
angeordnet sein kann.
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Anschließend wird
das so in kleine Scheiben aufgespaltene Holz durch ein senkrechtes
guillotinenartiges Abtrennmesser vom Holzstück getrennt, wodurch sich kleine
Stäbchen
bilden. Ein weiteres oberhalb des Abtrennmessers angeordnetes, ebenfalls
nach Art eines Wiegemessers mit konvexer, nach außen auf
das Holzstück
hin halbkreisförmiger Schneide
versehenes Messer, kann in einer weiteren Abwärtsbewegung bereits eine neue
Scheibe vom restliche Holzstück
vorspalten, so dass für
einen nächsten
Vorschub, der mit einem erneuten Aufholen des Messers nach oben
und einem Drehen des Holzstücks
einhergeht bereits vorgespaltenes Holz auf das erste Messergitter
aufgeschoben wird.
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Dieser
erste Spaltvorgang bisher ungespaltenen Stirnholzes kann durch die
Bewegung des Messerkopfes bei festliegendem Holzstück und/oder den
Vorschub des Messers auf den im wesentlichen nicht weiter bewegten
Messerkopf erfolgen.
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Eine
erfindungsgemäße Schneidemaschine zur
Herstellung von Holzpelletähnlichen
Kleinholzstücken
definerter rieselfähiger
Form zur Verfeuerung in einem Heizungskessel aus geschlagenen Ast-
und Baumstammstücken,
mit einer Auflagefläche
für das
unbearbeitete Holzstück,
weist daher neben wenigstens einem verschieblich zur Auflagefläche vorsehenen
Aufspalt-Messergatter aus parallel zueinander angeordneten Schneidemessern
einen Vortreibe-Schieber zum Vorschub des Holzstücks in Richtung auf das Aufspaltgatter,
eine das Holzstück verdrehende
Einrichtung, und eine Messerhydraulik zur Abtrennung einer vorgespaltenen
Holzscheibe vom ungespaltenen Rest des Holzstücks im Bereich des Aufspaltgatters
auf.
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Dieser
Messerkopf wird bevorzugt mit mit zwei Aufspalt-Messergattern versehen,
die in Vorschubrichtung gegeneinander versetzt sind, und die in
Bewegungsrichtung des Messerkopfes einander nachgeordnet sind.
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Ein
Abtrennmesser als Teil des Messerkopfes zwischen den Aufstalt-Messergattern
nach Art einer Guillotine mit schräger voranlaufender Schneide nach
unten, wobei die Messerhydraulik den Messerkopf vertikal bewegt,
hat die einsehbare Aufgabe eine Stirnscheibe einer Dicke abzutrennen,
die der Länge
der Pellets entspricht. Es wird also vorgeschlagen, wenn nicht bessere
Trocknung eine andere Aufspaltung ratsam macht, entlang der Faserrichtung
die Längsachse
der Pellets auszurichten.
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Durch
Messergatter mit unterschiedlichen Abständen der Messer ist jedoch
auch einen andere Aufspaltung denkbar, so daß zwei Längskanten des Pellets vom Abtrennmessergeschnitten
werden. Weiter werden die Messer des Aufspaltgatters jeweils eine
Vielzahl im wesentlichen gleicher halbrunder, auf das Holzstück hin konvex
ausbuchtender Schneiden aufweisen.
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Dem
Messerkopf nachgeordnet wird sich ein trichterförmiger Auswurf mit sich verjüngendem Querschnitt
dazu eignen, die im Bereich des Abtrennmessern anfallen den Pellets
gesammelt einem Behälter
zuzuführen.
Der Trichter sollte wenigstens einen Querschnitt entsprechend der
durch Höhe
des Messerhubs und der horizontalen Projektion der Schnittkante
aufgespannten Fläche
aufweisen und kann aus stabilem Blech gefertigt sein.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der
beigefügten
Zeichnung. Dabei zeigt:
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1 die
erfindungsgemäße Vorrichtung von
der Seite,
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2 eine
Draufsicht auf die Schneidenseite,
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3 die
Schneide in Draufsicht,
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4 die
beiden Schneidegatter in seitlicher Darstellung, und
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5 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Holzpelletschneidemaschine,
bei der das Holzstamm zwischen den beiden Aufspaltschritten um 90° drehende
Zahnrad o.dgl. gut zu erkennen ist.
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Die
in der 1 von der Seite dargestellte Maschine dient dazu,
unbehandeltes, jedoch auf einen Durchmesser von beispielsweise 10
bis 20 cm vorgekleinertes Holz zu kleinen Pellets einer Größe von zum
Beispiel ca. 1 × 1 × 2 cm zu
zerkleinern.
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Zum
Betreiben der Maschine wird zunächst ein
kleiner Baumstamm oder ein Ast in die Mulde der Maschine gelegt,
worauf der Messerkopf hydraulisch heruntergeführt wird, so dass das erste
Messer in ein entsprechend unteres Widerlager mit entsprechenden
Schlitzen gesenkt wird. Dabei werden auf der voranliegenden Stirnfläche des
Baumes parallel laufende Spaltkanten erzeugt. Durch einen schräg wirkenden
Schieber oder eine entsprechende Zahnradanordnung in der Mulde,
die mit ihren Zähnen
in die Borke des Baumes eingreift, wird der Baum um 90° um seine
Längsachse
gedreht, woraufhin das zweite Messer durch den die Stirnseite des
Holzstücks
wird.
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Vorteilhafterweise
startet man mit dem oberen Messer zum einmaligen Spalten des Baumes
und setzt dann an bereits vorgespaltenem Stirnholz das untere Messer
an, auf das direkt der Abtrennvorgang durch das Messer 30 folgt.
Nachdem nach dem Abtrennen wieder neues Holz aufgespalten ist, wird
der Baum erneut um 90° gedreht,
wobei bevorzugt eine Rückdrehung
um 90° folgt,
um beispielsweise anhaftende Queräste zu berücksichtigen.
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Eine
Anordnung mit mehr als zwei Messergattern oder ein Messergatter
auf das aufgedrückt wird,
und das nach einem Aufspalten in sechseckige Stifte zurückgezogen
wird sind denkbar, um „rundere" Pellets zu erzeugen.
Im allgemeinen wird jedoch eine Längenreduktion auf annähernd würfelförmige Dimensionen
den gleichen Erfolg bezüglich
der Rieselfähigkeit
haben, oder eine Verkleinerung auf Dimensionen von annähernd einem
halben Zentimeter Durchmesser.
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Die
in 2 besser zu erkennende Schneidhydraulik der Schneidemaschine
zur Herstellung von Holzpellet-ähnlichen
Kleinholzstücken
aus geschlagenen Ast- und Baumstammstücken, ist direkt an einem Fahrgestell
mit zwei Rädern 32 angesetzt.
Ein in 1 von der Seite und in 5 von oben
dargestellter wannenartiger Bereich dient als Auflagefläche für das unbearbeitete
Holzstück,
etwa einen dünneren
Baumstamm oder einen geraden Ast, und ist in 2 nicht
dargestellt. Gut zu erkennen ist die das Messerhydraulik 20, 22 zur
Abtrennung einer vorgespaltenen Holzscheibe vom ungespaltenen Rest
des Holzstücks
im Bereich des Aufspaltgatters.
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Die
erfindungsgemäßen verschieblich
zur Auflagefläche
vorsehenen Aufspalt-Messergatter (14; 16)
aus wenigstens einer Reihe parallel zueinander angeordneter Schneidemesser
sind in 2 nur in den Umrissen, in 3 deutlicher
dargestellt. Eine bevorzugt vorgesehene das Holzstück verdrehende Einrichtung 18,
die z.B. immer bei einer Aufwärtsbewegung
des Messerkopfes aktiviert wird, um das ungeschnittene aber ggf.
schon in einer Richtung an seiner Stirnseite vorgespaltene Holzstück um ca.
90 ° zu
drehen, ist wiederum in den 1 und 5 zu erkennen.
Ein kleiner Motor treibt ein großes Zahnrad oder eine ähnliche
in das Holzstück
fest eingreifende Einrichtung an.
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Gut
in 2 (und nur in Draufsicht auf die Enden in 5 sind
zwei lange starke Hydraulikzylinder zu erkennen, die doppeltwirkend
die notwendige Kraft besitzen, auch langsam eine Scheibe (zweifach vorgespaltenen)
Holzes von der Stirnseite des Holzstückes abzutrennen.
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Der
Messerkopf 14, 16, 20 mit zwei Aufspalt-Messergattern 14, 16,
die in Vorschubrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind (vgl. 4), und
die in Bewegungsrichtung des Messerkopfes einander nachgeordnet
sind, ist in 3 dargestellt.
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Das
Abtrennmesser 20 ist als mittiger Teil des Messerkopfes 14, 16, 20 zwischen
den Aufspalt-Messergattern 14, 16 nach Art einer
Guillotine mit schräger,
nach unten voranlaufender Schneide 30 ausgebildet.
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In 4 ist
weiter dargestellt, wie die Messer des/der Aufspaltgatter(s) 14; 16 jeweils
eine halbrunde, auf das Holzstück
hin konvex ausbuchtende Schneide 24 aufweisen.
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Schließlich besitzt
die Schneidemaschine den Messern nachgeordnet einen trichterförmiger Auswurf
mit sich verjüngendem
Querschnitt nachgeordnet ist, der im Bereich des Abtrennmessern
einen Querschnitt entsprechend der durch Höhe des Messerhubs und der horizontalen
Projektion der Schnittkante aufgespannten Fläche aufweist.
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Dadurch,
dass die Schneidemachine mit einer wannenartigen Auflagefläche 10 aus
einem niedrigen mittigen Bett besteht, entlang dessen Längskanten
wenigstens zwei schräg
seitlich ansetzenden Haltekanten 12 das seitliche Ausweichen
des Holzstücks
verhindern, kann halbautomatisch mit einem getakteten Vortreibe-Schieber
zum Vorschub des Holzstücks
in Richtung auf das/die Aufspalt-Messergatter 14, 16 gearbeitet
werden, dessen Bewegung mit der des Messerkopfes und der der Dreheinrichtung
einfach koordiniert werden können.