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Die Erfindung betrifft einen Hackrotor für eine Zerkleinerungsmaschine, wobei der Hackrotor Werkzeugaufnahmen umfasst und wobei in den Werkzeugaufnahmen ein überlastgesichertes Werkzeug aufnehmbar ist.
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Bekannte Zerkleinerungsmaschinen weisen Hackrotoren auf, die einen geringen Vorgriff, das heißt einen geringen Abstand zwischen einer Hackmesserkante bzw. einer Messerklinge und dem Rotorkörper aufweisen. Die damit hergestellten Hackschnitzel sind entsprechend kleiner dimensioniert und weisen im Verbrennungsvorgang einen nachteilig hohen Aschenanteil auf. Bei bekannten Hackrotoren kann der Vorgriff zum Herstellen größerer Hackschnitzel auch nur schlecht vergrößert werden, da hierzu die Festigkeit des Hackrotors nicht ausreichend ist und/oder ein Verstellen mit erheblichem Zeitaufwand verbunden ist.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Hackrotor bereitzustellen, mittels dem größere Hackschnitzel oder sowohl größere als auch kleinere Hackschnitzel einfacher bzw. mit geringem Verstellaufwand erzeugt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Hackrotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist ein Hackrotor vorgesehen, bei dem eine Messerklinge des Werkzeugs in einer insbesondere tangentialen Richtung des Hackrotors zur Verstellung des Vorgriffs des Werkzeugs verstellbar ist. Mit der tangentialen Richtung des Hackrotors kann hierbei die Richtung gemeint sein, in der sich die Messerklinge bei Drehung des Hackrotors bewegt. Denkbar sind auch Ausführungen, bei denen die Messerklinge in eine alternative oder zusätzliche Richtung verstellbar mit dem restlichen Gefüge des Werkzeugs koppelbar ist. Dabei kann die Messerklinge z.B. in einer radialen Richtung von einer zentralen Drehachse des Hackrotors weg bewegt werden.
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Durch die Verstellbarkeit der Messerklinge kann eine besonders einfache Veränderung des Vorgriffs bewirkt werden. Dies insbesondere, als Messerklingen bei gattungsgemäßen Hackrotoren bzw. Werkzeugen ohnehin auswechselbar ausgeführt sein können. Dadurch ist es einfacher möglich, bestehende Werkzeuge so weiterzubilden, dass daran montierte Messerklingen nicht mehr lediglich auswechselbar sondern auch verstellbar bzw. in wenigstens zwei verschiedenen Positionen an dem Werkzeug montierbar sind.
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In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Messerklinge zwischen einem unteren und einem oberen Werkzeughalter mittels wenigstens einer Befestigungsschraube feststellbar ist. Die Befestigungsschraube kann dabei radial nach außen bezogen auf den Hackrotor gerichtet sein, so dass sie zum Wechseln der Messerklinge einfach zugänglich bzw. drehbar ist. Die Ausrichtung der Befestigungsschraube kann auch von einer radialen Richtung abweichen, so lange der Schraubenkopf der Befestigungsschraube oder eine mit der Befestigungsschraube wechselwirkende Mutter von einer radial äußeren Richtung des Hackrotors gut für Bedien- bzw. Wartungspersonal zugänglich sind.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Messerklinge mittels zweier insbesondere in Drehrichtung des Hackrotors bzw. Werkzeugs nebeneinander angeordneter Befestigungsschrauben feststellbar ist. Die Drehrichtung des Werkzeugs kann hierbei die Richtung bezeichnen, in die sich das am Hackrotor vorgesehene Werkzeug bei dessen Rotationsdrehung bewegt. Mittels der beiden Befestigungsschrauben kann die Messerklinge besonders einfach verdrehfest mit den Werkzeughaltern und/oder der weiteren Struktur des Werkzeugs gekoppelt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Messerklinge mittels wenigstens einer Verstellschraube relativ zu den Werkzeughaltern verstellbar ist. Die wenigstens eine Verstellschraube kann hierbei in Bewegungsrichtung der Messerklinge orientiert sein und in einem der Schneide der Messerklinge gegenüberliegenden Bereich der Messerklinge mit dieser wechselwirken. Mit der Bewegungsrichtung der Messerklinge kann vorliegend die gleiche Richtung gemeint sein, in die die Messerklinge zum Verstellen des Vorgriffs verstellbar ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Messerklinge wenigstens ein Langloch und/oder wenigstens eine Ausnehmung zum Aufnehmen der Befestigungsschraube umfasst. Das Langloch oder die insbesondere längliche Ausnehmung kann dabei in Bewegungsrichtung der Messerklinge orientiert sein. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, eine abgenutzte und/oder zu verstellende Messerklinge parallel zum Verlauf des Langlochs oder der länglichen Ausnehmung und/oder in Bewegungsrichtung der Messerklinge relativ zu den Werkzeughaltern und/oder relativ zu der Befestigungsschraube zu bewegen und dann weiter als zuvor aus den Werkzeughaltern herausragend an diesen festzustellen. Damit kann eine verbrauchte bzw. abgenutzte Messerklinge zu ihrer Erneuerung bzw. zu ihrem Schärfen und zu ihrer weiteren Benutzung positioniert werden und/oder es kann die erfindungsgemäß durchführbare Verstellung des Vorgriffs des Werkzeugs vorgenommen werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der untere Werkzeughalter über wenigstens einen Werkzeugträger mit dem Hackrotor koppelbar ist. Besonders bevorzugt kann ferner vorgesehen sein, dass an der Messerklinge und/oder an dem Werkzeughalter eine Scherschraube zur Störstoffsicherung vorgesehen ist. Die Scherschraube kann bei Überschreiten einer bestimmten, an ihr auftretenden Belastung die mittels ihr hergestellte Kopplung zwischen beispielsweise dem Werkzeugträger und weiteren Strukturen des Hackrotors oder zwischen der Messerklinge und weiteren Strukturen des Werkzeugs lösen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der untere Werkzeughalter und/oder der Werkzeugträger vom Inneren des Hackrotors mit diesem montiert/gekoppelt sind. Hierzu können beispielsweise radial nach innen orientierte Feststellmittel wie Schrauben und/oder Muttern vom Werkzeugträger und/oder vom Werkzeughalter in sonstige Strukturen des Hackrotors hineinragen und eine Verbindung zwischen dem Hackrotor und dem Werkzeug herstellen.
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Die Erfindung ist ferner auf eine Zerkleinerungsmaschine mit einem Hackrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und auf ein Werkzeug für einen Hackrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gerichtet. Die Zerkleinerungsmaschine bzw. das Werkzeug können hierbei beliebige Merkmale umfassen, die vorliegend im Zusammenhang mit dem Hackrotor beschrieben sind, sofern die Merkmale für den Fachmann offensichtlich sinnvoll mit den genannten Vorrichtungen kombinierbar sind. Auf eine Wiederholung diesbezüglicher Ausführungen wird daher verzichtet.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren beispielhaft erläuterten Ausführung aufgezeigt. Dabei zeigen:
- 1: einen erfindungsgemäßen Hackrotor;
- 2: ein erfindungsgemäßes Werkzeug in perspektivischer und in Explosionsansicht;
- 3: ein in einem Hackrotor eingebautes Werkzeug mit großem Vorgriff;
- 4: ein in einem Hackrotor eingebautes Werkzeug mit kleinem Vorgriff; und
- 5: ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit gebrochener Scherschraube.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Hackrotors 1 für eine Zerkleinerungseinheit, wobei am Hackrotor 1 Werkzeugaufnahmen zur Aufnahme der Werkzeuge 10 vorgesehen sind. Die Werkzeugaufnahmen können freischwingend und/oder überlastgesichert ausgeführt sein.
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Im Ausführungsbeispiel der 1 sind in axialer Richtung des Hackrotors 1 je drei Werkzeuge 10 nebeneinander positioniert. Dazu sind in Umfangsrichtung um ca. 90° versetzt jeweils weitere drei Werkzeuge 10 in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. Die in Umfangsrichtung versetzten Werkzeuge 10 können hierbei zueinander auf Lücke bzw. in axialer Richtung verschoben angeordnet sein, so dass der Hackrotor 1 entlang seiner gesamten oder nahezu gesamten axialen Erstrekkung Messerklinge 2 mit entsprechenden Schnittkanten aufweist. Insgesamt kann der Hackrotor 1 insbesondere zwölf Werkzeuge 10 umfassen, wobei auch abweichende Anzahlen denkbar sind. Die Anzahl der Werkzeuge 10 kann weiter insbesondere ein Vielfaches von zwei, drei und/oder vier sein.
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Die Werkzeuge 10 können in jeweils gleichem Abstand von einer Drehachse des Hackrotors 1 angeordnet sein. Denkbar ist, dass die Werkzeuge 10 so versetzt zueinander angeordnet sind, dass ein Zugang zu den Innenseiten der Werkzeuge 10 durch den Hackrotor 1 hindurch besteht. Dadurch werden ggf. erforderliche Montage- oder Wartungsarbeiten an den Innenseiten der Werkzeuge 10 erleichtert.
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Es kann ferner wengistens ein Verschleißschutz 9 vorgesehen sein, der den Hackrotor 1 bzw. die Werkzeuge 10 vor Verschleiß durch insbesondere übermäßigen Materialkontakt schützt. Der Verschleißschutz 9 kann einen oder mehrere Körper umfassen, die in Drehrichtung des Hackrotors 1 vor den Schnittkanten der Messerklingen 2 angeordnet sind. Denkbar ist, das vor jeder Schnittkante je zwei insbesondere identische Komponenten des Verschleißschutzes 9 vorgesehen sind.
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2 zeigt im linken Bereich eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugs 10, dessen einzelne Komponenten in dem rechten Bereich der 2 in Explosionsansicht gezeigt sind. Die Messerklinge 2 kann hierbei zwischen einem unteren und einem oberen Werkzeughalter 3, 3' angeordnet und/oder mittels wenigstens einer Befestigungsschraube 4 festgestellt sein.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 sind zwei in Drehrichtung des Werkzeugs nebeneinander angeordnete Befestigungsschrauben 4 vorgesehen, die beispielsweise in einem Gewinde oder mehreren Gewinden des unteren Werkzeughalters 3 einschraubbar sind. Denkbar ist auch eine Verschraubung mit entsprechenden, nicht gezeigten Muttern.
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Der obere Werkzeughalter 3' kann eine Ausnehmung 31' umfassen, in der die Köpfe der Befestigungsschrauben 4 versenkbar sind, so dass die Köpfe vor Kollisionen mit Schnittgut geschützt sind und damit eine dauerhaftere Verschraubung sichergestellt werden kann. Der obere Werkzeughalter 3' kann ferner einen keilförmigen und einen dazu benachbarten quaderförmigen Abschnitt umfassen. Die Ausnehmung 31' kann in dem keilförmigen Abschnitt angeordnet sein.
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Der keilförmige Abschnitt des oberen Werkzeughalter 3' kann in dem gleichen Winkel angewinkelt sein, die die zwischen dem oberen und dem unteren Werkzeughalter 3', 3 feststellbare Messerklinge 2. Oberer und/oder unterer Werkzeughalter 3', 3 können ferner dieselbe oder nahezu dieselbe Breite aufweisen wie die Messerklinge 2.
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Der untere Werkzeughalter 3 kann auch eine größere Breite aufweisen als die Messerklinge 2 und/oder der obere Werkzeughalter 3'. Der untere Werkzeughalter 3 kann hierbei Backen bzw. Anschlüsse aufweisen, über die er mit dem Werkzeugträger 6 koppelbar ist.
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Die Messerklinge 2 kann ferner mittels wenigstens einer Verstellschraube 5 insbesondere relativ zum unteren Werkzeughalter 3 verstellt werden. Der untere Werkzeughalter 3 kann für jede Verstellschraube 5 eine entsprechende Durchführung umfassen, durch die die Verstellschraube 5 geführt werden kann. Die Verstellschraube 5 kann in direktem oder in indirektem Kontakt mit der Messerklinge 2 gebracht werden kann. Bei einem indirekten Kontakt kann jeweils wenigstens eine Mutter, ein Abstandhalter oder eine sonstige Komponente zwischen der Verstellschraube 5 und der Messerklinge 2 vorgesehen sein.
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Die Messerklinge 2 kann wenigstens ein Langloch oder wenigstens eine längliche Ausnehmung 21 umfassen, in dem die Befestigungsschraube 4 aufgenommen werden kann. Die Ausnehmung 21 kann mehr als halb so lang sein, wie die Länge der Messerklinge 2. Die Befestigungsschraube 4 kann durch das Langloch bzw. durch die Ausnehmung 21 geführt und zum Eingriff mit dem unteren Werkzeughalter 3 gebracht werden. Durch Anziehen der Befestigungsschrauben 4 kann die Messerklinge 2 somit zwischen dem unteren und dem oberen Werkzeughalter 3, 3' eingeklemmt werden.
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Der untere Werkzeughalter 3 kann über wenigstens einen Werkzeugträger 6 mit dem Hackrotor 1 koppelbar sein. Damit kann auch das gesamte Werkzeug 10 über den wenigstens einen Werkzeugträger 6 mit Hackrotor 1 koppelbar sein. Hierzu können am Hackrotor 1 beispielsweise Nuten zur Aufnahme des Werkzeugträgers 6 vorgesehen sein.
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Bei einer Ausführung mit zwei Werkzeugträgern 6 können diese baugleich ausgeführt sein und/oder T-förmige Grundflächen aufweisen. Der untere Werkzeughalter 3 kann ein L-förmiges Profil aufweisen, bei dem eine längere Fläche eine Ablage für die Messerklinge 2 ist. In der Ablage können Durchführungen und/oder Gewindelöcher zur Aufnahme der Befestigungsschraube 4 vorgesehen sein. Eine zu der Ablage senkrecht angeordnete Seite kann eine Mehrzahl von Durchführungen zur Aufnahme von Schrauben umfassen.
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Die senkrecht zur Ablage angeordnete Seite kann ferner als Anschlag für die Messerklinge 2 und/oder für den oberen Werkzeughalter 3' dienen. Die Messerklinge 2 und der obere Werkzeughalter 3' können sich genauso weit von der Ablagefläche weg erstrecken, wie die zur Ablage senkrecht angeordnete Seite. Die Ablage kann ferner einen keilförmig ausgebildeten Abschnitt umfassen, der der am nächsten zur Schneide der Messerklinge 2 angeordnete Abschnitt des unteren Werkzeughalters 3 ist.
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Am Werkzeughalter 3 und/oder am Hackrotor 1 kann wenigstens eine in 2 gezeigte Scherschraube 8 zur Störstoffsicherung vorgesehen sein. Diese Scherschraube 8 kann bei Überschreitung einer Grenzbelastung auf Grundlage eines Kontakts des Werkzeugs 10 mit entsprechenden Störstoffen eine Kopplung zwischen dem Werkzeug 10 und dem Hackrotor 1 lösen.
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Am Werkzeugträger 6 können in dessen unteren Bereich nicht gezeigter Kopplungsmittel zum Verbinden des Werkzeugträgers 6 mit weiteren Strukturen des Hackrotors 1 vorgesehen sein. Der Werkzeugträger 6 kann hierzu aus dem inneren des Hackrotors 1 heraus mit Strukturen des Hackrotors 1 gekoppelt, insbesondere verschraubt werden.
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3 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeug 10, wobei Komponenten des Werkzeugs 10 in tangentialer Richtung relativ zum Werkzeugträger 6 verschoben sind. Hierdurch wird der Abstand zwischen der Schneidekante der Messerklinge 2 von dem Hackrotor 1 vergrößert und damit auch der Vorgriff des Werkzeugs 10 vergrößert.
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Denkbar ist auch, dass zur Verstellung des Werkzeughalters 3 relativ zum Hackrotor 1 unterschiedliche Bohrungen vorgesehen sind. Mit den unterschiedlichen Borhungen können mehrere Schnittbereich abgebildet werden, die mittels der verstellbaren Messerklingen feinjustierbar sind.
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4 zeigt das erfindungsgemäße Werkzeug 10 mit, verglichen zum Zustand der 3, verkleinertem Vorgriff, wobei hierzu der Werkzeugträger 6 und der untere Werkzeughalter 3 entsprechend in tangentialer Richtung relativ zueinander verstellt werden.
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5 zeigt das erfindungsgemäße Werkzeug 10, welches mittels wenigstens einer Druckschraube 7 mit dem Gefüge des Hackrotors 1 verbunden ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die Druckschraube 7 in einem angezogenen Zustand der Druckschraube 7 die Bewegungsfreiheit zwischen dem Werkzeugträger 6 und dem Werkzeug 10 verringert. Bei Überlastung des Werkzeugs 10 kann zum Schutz der Vorrichtung eine Scherschraube 8 brechen und damit die Belastung des Werkzeugs 10 reduziert werden. Hierbei kann eine Arretierung freigegeben werden, wodurch Teile des Werkzeugs 10 relativ zum Werkzeugträger 6 so weit bewegt werden, dass das Werkzeug einen minimalen oder keinen Vorgriff aufweist.
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Das Werkzeug 10 ist in der 5 in einer Position gezeigt, in der es sich in einer radialen Richtung am wenigsten weit weg von der Drehachse des Hackrotors 1 erstreckt. In diesem Zustand mit oder ohne Arretierung bzw. mit gebrochener Scherschraube 8 kann das Werkzeug 10 somit in einer innersten Position vorliegen und so gegen weitere Beschädigungen geschützt sein.
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Für eine optimale Späneabfuhr der Zerkleinerungsmaschine kann der Hackrotor 1 als offener Hackrotor 1 ausgebildet sein. Die Schweißkonstruktion des Hackrotors 1 kann ferner einen modularen Aufbau aufweisen und der Hackmesservorgriff kann stufenlos verstellbar beispielsweise von 20 bis 40 mm einstellbar sein. Jedes Hackmesser bzw. Werkzeug 10 kann eine oder mehrere Scherschrauben 8 zur Störstoffsicherung umfassen.
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Erfindungsgemäß kann eine optimale bzw. einfache Montage der Komponenten gewährleistet werden und ein Hackrotor 1 mit einer Störstoffsicherung bereitgestellt werden. Nach dem Auflösen der Störstoffsicherung können die beschädigten Bauteile ohne Probleme getauscht werden, so dass eine rasche Reparatur gewährleistet werden kann. Durch die geschraubte Ausführung des Werkzeugs 10 ist ein einfacher Tausch aller Komponenten möglich. Ferner ist die Einstellung des Schnittspaltmessers bzw. der verschlissenen Messerklinge 2 möglich.
