DE10296843B4

DE10296843B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Häckseln von Holz

Info

Publication number: DE10296843B4
Application number: DE10296843T
Authority: DE
Inventors: Antti Lankinen
Original assignee: Andritz Oy
Current assignee: Andritz Oy
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: FI111448B; FI20011615A; FI20011615A0; DE10296843T5; WO2003013807A1

Abstract

Verfahren zum Häckseln von Holz in Holzspäne, die für das Pulpeverfahren geeignet sind, in welchem Verfahren
eine Schneidscheibe (1) vorgesehen ist, die eine Anzahl von Häckselklingen (2; 2') umfasst, wobei die Schneidscheibe zur Rotation um die Drehachse mit Lager versehen ist, und die Schneidscheibe (1) um ihre Drehachse rotiert wird und ein Holzblock gegen die Schneidscheibe (1) und die Häckselklingen geführt wird, wobei die Häckselklingen (2; 2') Holzspäne von dem Holzblock schneiden,
dadurch gekennzeichnet,
– dass die Häckselklingen (2; 2') als Klingen zum Schneiden des Holzes gemäß dem Hobelprinzip auf der Seiten-Fläche (P) der Schneidscheibe (1) in aufeinanderfolgender und überlappender Formation in den Radiusrichtungen der Schneidscheibe und am Außenumfang angeordnet sind, derart, dass die Häckselklingen (2) zusammen einen kontinuierlichen Teil-Schneidabschnitt (3) von vorbestimmter Länge bilden, und
– eine Anzahl von Schneidscheiben (1) angeordnet ist, derart, dass die Drehachsen der Schneidscheiben (1) zueinander parallel und im Wesentlichen...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung gemäß der Definition des Oberbegriffs von Anspruch 15.
Bereits bekannt sind ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei denen eine Schneidscheibe verwendet wird, die eine Anzahl von Häckselklingen aufweist. Die Schneidscheibe ist zur Rotation um eine Drehachse mit Lagern versehen. Die Schneidscheibe wird mit Hilfe einer Antriebseinheit zur Rotation um ihre Drehachse rotiert. Ein Holzblock wird mit Hilfe einer Zuführvorrichtung in seiner Längsrichtung gegen die Schneidscheibe und die darin umfassten Häckselklingen geführt, wodurch die Häckselklingen Holzspäne vom Ende des Holzblocks schneiden. Im Stand der Technik ist anhand der DE 15 28 311 A eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Holz und zum Herstellen von plättchenförmiger Holzspäne bekannt. Hierzu sind auf einer Schneidscheibe in Form einer schraubenlinienförmigen Reihe in sich verkleinerndem Radius einzelne Messer angeordnet, wobei jedes Messer eine Hauptschneide und eine Hilfsschneide umfasst. Die Hilfsschneide ragt aus der Ebene der Hauptschneide in einem stumpfen Winkel ab, wobei diese mit dem Hauptmesser derart zusammenarbeitet, dass aus dem Holzstamm ein plättchenförmiger Span von parallelogrammförmiger Querschnittsform herausgeschnitten wird. Ferner war gemäß der US 32 16 470 A bekannt, auf einer Häckseltrommel an deren Zylinderaußenmantel Schneidmesser derart versetzt anzuordnen, dass jedes Messer um eine Messerbreite in Längsrichtung des Zylinders versetzt ist und diese radial den Zylindermantel umlaufen.
Ein Problem bei diesem bekannten Häckselverfahren ist, dass die Dickeverteilung der gebildeten Späne extrem breit ist, d. h. dass unter der Späne sowohl Sägemehl als auch Holzspäne in einem großen Variationsbereich verschiedener Größen enthalten sind. In dem Sägemehl sind die Holzfasern aufgebrochen. Äste ihrerseits beispielsweise bilden dicke Stücke von näherungsweise der Größe einer Daumenspitze. Die Aufbereitung solcher Späne in dem Pulpeprozess ist sehr ungleichmäßig und die erhaltene Pulpe ist nicht homogen. Aufgrund der inhomogenen Holzspäne sind mehrere Chemikalien zur Verwendung in dem Pulpeprozess erforderlich, die die Verfahrenskosten erhöhen und die Umwelt belasten, mit anderen Worten erhöhen sie den Energieverbrauch und die Schadstoffemission.
Da die u. a. Äste enthaltenden Stücke nicht vollständig in dem Pulpeprozess aufgearbeitet werden, ist es notwendig geworden, eine spezielle Endbearbeitungsvorrichtung zum Endbearbeiten der aus dem Häckselvorgang erhaltenen Späne vorzusehen, welche Vorrichtung die Späne erneut verarbeitet und wiederum zerkleinert. Die Investitions- und Betriebskosten einer Endbearbeitungsanlage sind hoch.
Ein weiteres Problem bei dem bekannten Verfahren und der Vorrichtung ist, dass die Durchschnittslänge der erzeugten Späne relativ kurz ist. Der Häckselprozess läuft nicht kontrolliert ab, da beim Zuführen eines Holzblockes in Längsrichtung dieser an der Endstation beim Häckseln nicht unterstützt werden kann. Überdies wird zusätzliches Sägemehl gebildet, wenn dicke Spänestücke in Verbindung mit der Endbearbeitung kleiner gemacht werden, was wiederum den Betrag an kleinen Bruchstücken erhöht und die Faserlänge reduziert. Ferner ist die in der Häckselvorrichtung verwendete Schneidscheibe sehr groß und schwer. Eine herkömmliche Schneidscheibe wiegt näherungsweise 10 t, hat einen Durchmesser von näherungsweise 3,5 m, wobei zu deren Verwendung ein extrem leistungsstarker und teurer Elektromotor (Leistung ca. 3.000 PS ≈ 2237 kW) erforderlich ist. Elektromotoren von diesem Typ sind normalerweise keine Serienproduktionsmaschinen, was deren Anschaffungskosten weiter erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, obige Nachteile zu eliminieren.
Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, ein Häckselverfahren und eine Häckselvorrichtung vorzusehen, bei denen die durch das Häckseln gewonnene Holzspäne im Vergleich mit den gegenwärtigen Spänen verbessert und diese so optimal wie möglich ist, ferner von einheitlicher Qualität, gleicher Länge und Dicke und frei von Sägemehl ist, wobei die Späne im Pulpeverfahren gleichmäßig aufgearbeitet und die erzeugte Pulpe homogen und von guter Qualität ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Häckselverfahren und eine Häckselvorrichtung vorzusehen, mit denen beträchtliche Einsparungen im Pulpeprozess, im Verbrauch von Chemikalien und von Energie erzielt werden können und bei denen die Umweltbelastung reduziert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, mit denen ein gesamter Holzblock in ganzer Länge in Holzspäne von einheitlicher Qualität und frei von Sägemehl verarbeitet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzusehen, bei der eine serienproduzierte Antriebseinheit für den Betrieb der Schneidscheibe verwendet werden kann.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ferner durch die Merkmale in Anspruch 15 gekennzeichnet.
Gemäß der Erfindung sind die Häckselklingen in dem Verfahren wie Klingen angeordnet, die das Holz gemäß dem Hobel-Prinzip schneiden, und zwar auf der Seiten-Fläche der Schneidscheibe in einer aufeinanderfolgenden und überlappenden Formation der Klingen in den Radien-Richtungen der Schneidscheibe sowie über den Außenumfang, derart, dass die Häckselklingen zusammen einen durchgehenden Teil-Schneidabschnitt von vorbestimmter Länge bilden; ferner sind eine Anzahl von Schneidscheiben angeordnet, derart, dass die Drehachsen der Schneidscheiben zueinander parallel und gesehen aus der Richtung der Drehachsen im Wesentlichen auf demselben Niveau sind, wobei sich die Schneidscheiben mit gegenseitigem Bezug überlappen und aufeinanderfolgend angeordnet sind, so dass die Teil-Schneidabschnitte von aufeinanderfolgenden Schneidscheiben einen langgestreckten Gesamt-Schneidabschnitt bilden, dessen Länge im Wesentlichen zumindest derjenigen des zu häckselnden Holzblocks entspricht; ferner wird der Holzblock quer zu seiner Längsrichtung auf der Ebene der Drehachsen der Schneidscheiben oder in deren Nähe gegen die rotierenden Schneidscheiben geführt, wodurch die Häckselklingen den Holzblock über seine gesamte Länge klein häckseln.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Häckselklingen als Klingen zum Schneiden des Holzes gemäß dem Hobel-Prinzip angeordnet und auf der Seitenfläche der Schneidscheibe in einer aufeinanderfolgenden und überlappenden Formation in den Radiusrichtungen der Schneidscheibe und über den Außenumfang eingefasst, derart, dass die Häckselklingen zusammen einen kontinuierlichen Teil-Schneidabschnitt von vorbestimmter Länge bilden. Die Vorrichtung umfasst eine Anzahl von Schneidscheiben, die derart angeordnet sind, dass die Drehachsen der Schneidscheiben zueinander parallel und gesehen aus der Richtung der Drehachsen auf im Wesentlichen demselben Niveau sind, wobei sich die Schneidscheiben mit gegenseitigem Bezug überlappen und aufeinanderfolgend angeordnet sind, so dass die Teil-Schneidabschnitte von aufeinanderfolgenden Schneidscheiben einen langgestreckten Gesamt-Schneidabschnitt bilden, dessen Länge im Wesentlichen zumindest derjenigen eines zu häckselnden Holzblockes entspricht. Die Zuführeinrichtung ist angeordnet, um den Holzblock gegen die Schneidscheiben quer zu seiner Längsrichtung auf der Ebene der Drehachsen der Schneidscheiben oder in der Nähe dieser Ebene zuzuführen, wobei die Häckselklingen in den Schneidscheiben den Holzblock über seine gesamte Länge klein häckseln.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die erzeugten Holzspäne von gleicher Länge und von gleicher Dicke unter Bildung von sehr wenig Sägemehl gebildet werden, wenn der Holzblock gegen die Häckselklingen quer zur Längsrichtung des Holzblocks geführt wird und die Holzspäne mit Häckselklingen von geringer Größe von der Holzoberfläche in der Richtung der Fasern abgehobelt werden. Auch die Äste werden in im Wesentlichen gleiche Späne verarbeitet wie die anderen Teile des Holzes, was bedeutet, dass keine Häcksel-Endbearbeitung erforderlich ist und dadurch der Bedarf an einer Endbearbeitungsanlage eliminiert ist. Durch Anordnen einer geeigneten Anzahl von Schneidscheiben in aufeinanderfolgender und überlappender Weise wird durch jede Schneidscheibe ihrerseits ein Holzblock-Stück von gleicher Länge entsprechend dem Teil-Schneidabschnitt in Holzspäne abgehobelt. Eine einzelne Schneidscheibe muss nicht so groß sein und die Antriebseinheit muss nicht so leistungsstark sein wie in der bekannten Häckselvorrichtung, was bedeutet, dass eine kommerziell erhältliche Standard-Antriebseinheit verwendet werden kann, wie zum Beispiel ein Standard-Elektromotor. Aufgrund der geringeren Größe wird die Herstellung der Vorrichtung einfacher und weniger teuer. Die Anzahl an Schneidscheiben ist derart ausgewählt, dass der gesamte, durch die aufeinanderfolgenden Teil-Schneidabschnitte der Schneidscheiben gebildete Gesamt-Schneidabschnitt lange genug ist, um den Holzblock über seine gesamte Länge zu zerhäckseln. Das Häckselverfahren ist gut gesteuert. Die Aufarbeitungseigenschaften der gebildeten Späne sind optimal, wobei beträchtliche Kosteneinsparungen im Pulpeverfahren erzielt werden können.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens sind in der Formation der Häcksel-Klingen in der Schneidscheibe Häckselklingen auf der Seitenfläche der Schneidscheibe angeordnet, sowie eine Kanten-Häckselklinge, die am äußersten Rand am Außenumfang der Schneidscheibe in der Radiusrichtung angeordnet ist und sich etwas über den Rand des Außenumfangs der Schneidscheibe erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Häckselklingen auf der Schneidscheibe in einer bogenförmigen Formation angeordnet, die eine Krümmung in der Radiusrichtung der Schneidscheibe zum Außenumfang hin und bezüglich der Außenumfangsrichtung in der entgegengesetzten Richtung zur Rotationsrichtung hat. Diesbezüglich können verschiedene Formationen auf derselben Schneidscheibe vorliegen. Die Formationen sind vorzugsweise in Paaren, sowie bezüglich des Scheibenmittelpunkts symmetrisch angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Schneidscheiben im Wesentlichen zueinander identisch ausgeführt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Schneidscheiben um ihre Drehachsen in derselben Drehrichtung und im Wesentlichen mit derselben Drehgeschwindigkeit rotiert.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Anzahl der Schneidscheiben ausgewählt, so dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnitts zumindest der Standard- Maximallänge eines Pulpe-Holzblockes entspricht. In einem solchen Fall müssen die Blöcke nicht durchtrennt werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Länge des Gesamt-Schneidabschnitts größer als 5 m, weil die Standard-Maximallänge von finnischem Pulpeholz (Weichholz) 5 m beträgt. Wenn der Holzblock vor einem Zerhäckseln halbiert wird, ist es ausreichend, dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnitts größer als 2,5 m ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Holzblock seitlich von gegenüberliegenden Seiten unterstützt, während er gegen die Schneidscheiben geführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Holzblock auf gegenüberliegenden Seiten unter Druck gesetzt, wenn er gegen die Schneidscheiben geführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die abragende Höhe der Häckselklinge von der Seitenfläche der Schneidscheibe eingestellt, um die Dicke der Holzspäne einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist ein Satz von Häckselklingen mit verschiedenen Breiten vorgesehen und Häckselklingen von geeigneter Breite werden für die Schneidscheibe ausgewählt, um die Länge der Holzspäne einzustellen, die gemäß der Faserlänge des zu zerhäckselnden Holztyps optimal gewählt ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens sind zum Zerhäckseln von finnischem Pulpeholz (Weichholz) aus dem Satz von Häckselklingen Häckselklingen ausgewählt, die zur Erzeugung von Holzspäne mit einer Länge von näherungsweise 4 cm geeignet sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass die optimale Länge von Holzspäne näherungsweise 4 cm beträgt, in welchem Fall der Anteil von aufgebrochenen Fasern in der Pulpe so gering wie möglich ist.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Häckselklingen eingestellt, so dass sie Holzspäne von näherungsweise 4 mm Dicke produzieren. Eine Spandicke von näherungsweise 4 mm ist optimal.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Formation der Häckselklingen in der Schneidscheibe Häckselklingen, die auf der Seitenfläche der Schneidscheibe sind, und eine Kanten-Häckselklinge am äußersten Rand des Außenumfangs der Schneidscheibe in der Radiusrichtung, die sich etwas über den Rand des Außenumfangs der Schneidscheibe erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Häckselklinge eine gerade Hobelkante, die in der radialen Richtung der Schneidscheibe zum Hobeln der Holzspäne von dem Holz in der Richtung der Holzfaser angeordnet ist, und eine Schneidkante, die sich von dem Ende der Hobelkante erstreckt und zwar in einem Winkel zur Hobelkante, um die Holzspäne zu schneiden.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Schneidklinge zwei Schneidkanten, die zu beiden Seiten der Hobelkante symmetrisch angeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung beträgt der Winkel zwischen der Hobelkante und der Schneidkante 40°–50°, vorzugsweise 45°.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Winkel zum Schneiden mit der Hobelkante und der Schneidkante näherungsweise 35°.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist in der Nähe der Kanten-Häckselklinge eine Schneidklinge angeordnet, die mit einer Kurzeinstellkante (score edge) zum Schneiden der sogenannten Endspäne versehen ist. Mit „Endspäne" ist die letzte Späne in dem Teil-Schneidabschnitt gemeint, die von dem Holzblock mittels einer Schneidklinge abgelöst worden ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Häckselklingen auf der Schneidscheibe in einer bogenförmigen Formation angeordnet, die eine Krümmung in der Radiusrichtung der Schneidscheibe in Richtung zum Außenumfang und bezüglich der Außenumfangsrichtung in der entgegengesetzten Richtung zur Rotationsrichtung hat.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Schneidscheiben zueinander im Wesentlich identisch.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist für jede Schneidscheibe eine eigene Antriebseinheit vorgesehen.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung sind de Antriebseinheiten angeordnet, um die Schneidscheiben zur Drehung um ihre Drehachsen in derselben Drehrichtung zu rotieren, mit im Wesentlichen derselben Drehgeschwindigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Anzahl der Schneidscheiben ausgewählt, so dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnittes zumindest gleich groß wie die Standard-Maximallänge eines Pulpe-Holzblocks wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Länge der aufeinanderfolgenden Schneidabschnitte größer als 5 m, d. h. größer als die Standard-Maximallänge von finnischem Pulpeholz (Weichholz). Wenn der Holzblock vor einem Zerhäckseln halbiert wird, ist es ausreichend, dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnittes größer als 2,5 m ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Zuführeinrichtung eine erste Trägervorrichtung, die zum Unterstützen des Holzblockes aus einer ersten Richtung angeordnet ist und eine zweite Trägervorrichtung, die zum Unterstützen des Holzblockes aus der entgegengesetzten Richtung bezüglich der ersten Richtung angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die erste Trägervorrichtung eine Fördereinrichtung, wie beispielsweise eine Ketten-Fördereinrichtung, auf der der Holzblock angeordnet werden kann, derart, dass er horizontal vorliegt.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die zweite Trägervorrichtung eine Kompressionsvorrichtung zum Unterdrucksetzen des Holzblockes gegen die erste Trägervorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Vorrichtung Befestigungsmittel zum Festlegen der Häckselklingen auf der Schneidscheibe, mit Hilfe welcher Befestigungsmittel die Höhe eingestellt werden kann, mit der die Häckselklinge von der Seitenfläche der Schneidscheibe abragt.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Befestigungsmittel Schnellverschlussmittel, die mit einem Druckmedium betrieben sind.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst die Vorrichtung einen Satz Häckselklingen mit verschiedener Breite, deren Schnittbreite so angepasst ist, dass sie gemäß der Faserlänge des zu häckselnden Holztyps optimal angepasst ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst der Satz zum Häckseln von finnischem Pulpeholz (Weichholz) Häckselklingen, deren Breite gewählt ist, um Holzspäne mit einer optimalen Länge von näherungsweise 4 cm herzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Höhen, mit denen die Schneidklingen von der Schneidscheibe abragen, eingestellt, so dass diese Holzspäne mit einer optimalen Dicke von näherungsweise 4 mm produzieren.
Die Erfindung wird im Folgenden in größerem Detail mit Hilfe von Bespielen und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. In denen zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 die Vorrichtung aus 1 gesehen aus der Zuführvorrichtung des Holzblocks;
3 die Vorrichtung aus 2 gesehen aus der Richtung III-III;
4 perspektivisch eine Häckselklinge;
5 den Abschnitt V-V der in 4 gezeigte Häckselklinge;
6 einen Längsschnitt der Häckselklinge, wenn diese an der Schneidscheibe befestigt ist;
7 und 8 perspektivisch eine Kanten-Häckselklinge und eine Schneidklinge, wenn diese an dem Rand der Schneidscheibe befestigt sind.
In den 1 bis 3 ist eine Vorrichtung gezeigt, mit deren Hilfe Holz ohne Erzeugung von Sägemehl in Holzspäne von optimaler Größe gehäckselt werden kann, die für den Pulpeprozess optimal ist. Die Vorrichtung umfasst eine Anzahl von zueinander identischen Schneidscheiben 1, von denen vier in diesem Beispiel vorliegen. Jede Schneidscheibe 1 umfasst eine Anzahl an Häckselklingen 2. Die Schneidscheiben 1 sind mit Lager zur Drehung um die Drehachse ausgerüstet, wobei zum Drehen einer jeden Schneidscheibe 1 Antriebseinheiten 5 angeordnet sind, die beispielsweise Elektromotoren sein können, die mit Untersetzungsgetrieben ausgerüstet sind. Die Antriebseinheiten 5 rotieren die Schneidscheiben mit derselben Geschwindigkeit in derselben Drehrichtung, wie es in der Figur durch Pfeile A gezeigt ist.
Die Häckselklingen 2, 2' sind Klingen, die Holz gemäß dem Hobelprinzip abtrennen. Sie sind auf der Seitenfläche P der Schneidscheibe 1 in aufeinanderfolgender und überlappender Formation in den Radiusrichtungen der Schneidscheibe und des Außenumfangs angeordnet, derart, dass die Häckselklingen 2 zusammen einen kontinuierlichen Teil-Schneidabschnitt 3 von vorbestimmter Länge bilden.
Wie das in den 1 bis 3 zu sehen ist, sind die Schneidscheiben 1 derart angeordnet, dass die Drehachsen der Schneidscheiben 1 zueinander parallel und im Wesentlichen auf demselben Niveau sind. Die Schneidscheiben 1 sind – gesehen aus der Richtung der Drehachsen – mit gegenseitigem Bezug in überlappender und aufeinanderfolgender Weise angeordnet. Demzufolge bilden die Teil-Schneidabschnitte 3 von aufeinanderfolgenden Schneidscheiben 1 einen langgestreckten Gesamt-Schneidabschnitt 4, der im Wesentlichen zumindest der Länge des zu häckselnden Holzblocks entspricht. Wenn der Holzblock in der Richtung X (1), d. h. quer zu seiner Längsrichtung gegen die Schneidscheiben 1 zugeführt wird, dann hobelt jede Schneidscheibe 1 ihrerseits von dem Block ein Stück mit einer dem Teil-Schneidabschnitt 3 entsprechenden Länge ab.
Da die Standard-Maximallänge von beispielsweise Pulpeholz (Weichholz) 5 m beträgt, sind in der Vorrichtung so viele Schneidscheiben 1 in aufeinanderfolgender und überlappender Weise angeordnet, dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnitts 4 gleich groß oder größer 5 m ist, in welchem Fall die Häckselklingen 2, 2' in den Schneidscheiben 1 den Holzblock über seine gesamte Länge zerhäckseln.
Die in den 2 und 3 gezeigte Zuführeinrichtung 6 ist angeordnet, um den Holzblock gegen die Schneidscheiben 1 quer zur Längsrichtung des Holzblocks (wie in 1 gezeigt) in der Ebene der Rotationsachsen der Schneidscheiben 1 oder in der Nähe dieser Ebene zu führen. Die Zuführeinrichtung 6 umfasst eine erste Trägervorrichtung 11, wie beispielsweise eine motorangetriebene Kettenfördereinrichtung, auf der der Holzblock platziert werden kann, um so horizontal vorzuliegen, so dass die Fördereinrichtung den Holzblock von unten her unterstützt. Die zweite Trägervorrichtung 12, die eine Kompressionsvorrichtung 13 umfasst, wie beispielsweise eine Federvorrichtung oder dergleichen, ist angeordnet, um den Holzblock gegen die Fördereinrichtung 11 zu drücken.
In der Schneidscheibe 1 umfasst die bogenförmige Formation der Häckselklingen den in 4 gezeigten Typ von Häckselklinge 2, die von der Seitenfläche der Schneidscheibe 1 abragen, wie das in der Schnittansicht von 6 gezeigt ist. Am Rand der Schneidscheibe 1 ist zusätzlich eine Kanten-Häckselklinge 2' vorgesehen, wie sie in den 8 und 9 gezeigt und ganz außen auf dem Rand des Außenumfangs der Schneidscheibe 1 in der Radiusrichtung angeordnet ist und sich etwas, beispielsweise ca. 4 mm, über den Rand des Außenumfangs der Schneidscheibe erstreckt. In der unmittelbaren Nähe der Kanten-Häckselklinge 2' ist eine Schneidklinge 10 angeordnet, die mit einer Kurzeinstell-Kante 9 (score edge) zum Schneiden des sogenannten Endspans versehen ist.
Auf diese Weise bildet die Häckselklinge 2' Späne über die Außenumfangskante der Schneidscheibe.
Wie das in den 4 und 8 zu sehen ist, hat jede Häckselklinge 2 und 2' eine gerade Hobelkante 7. Die Häckselklingen 2, 2' sind auf der Schneidscheibe 1 in einer bogenförmigen Formation gemäß den 1 und 2 angeordnet, derart, dass die geraden Hobelkanten 7 zur Radialrichtung der Schneidscheibe 1 parallel sind. Die 1 und 2 zeigen, wie die bogenförmige Formation der Häckselklingen 2, 2' eine Bogenlinie in der Radialrichtung der Schneidscheibe 1 in Richtung zum Außenumfang bildet, sowie in Bezug auf die Außenumfangsrichtung in der entgegengesetzten Richtung zur Rotationsrichtung der Schneidscheibe 1. Jede Schneidscheibe 1 hat zwei Formationen, die bezüglich des Scheibenmittelpunkts symmetrisch sind.
Die Hobelkanten 7 der Häckselklingen 2, 2' hobeln den Holzspan von dem Holz in der Richtung der Holzfaser ab. Die Schnittwinkel β der Hobelkante 7 und der Schneidkante 8 sind näherungsweise 35°, wie das in den 5 und 6 zu sehen ist. An beiden Enden der Hobelkante 7 sind in einem Winkel von α≅45° mit Bezug dazu Schneidkanten 8 zum Schneiden der Holzspäne. Wenn das zu häckselnde Holz ein finnisches Pulpeholz (Weichholz) ist, sind die Häckselklingen 2, 2' aus einem Klingensatz von verschiedener Breite ausgewählt, derart, dass sie Holzspäne mit einer Länge von 4 cm und einer Dicke von 4 mm produzieren, die für den fraglichen Holztyp optimal sind. Die Dicke der Holzspäne wird durch Einstellen der Höhe justiert, mit der die Klinge von der Fläche P der Schneidscheibe abragt. Der Satz kann Häckselklingen 2, 2' mit einer Schneid-Breite umfassen, die für nordische und tropische Arten von Holz unterschiedlich eingestellt sind, welche Holzarten unterschiedliche Faserlängen haben.
6 zeigt eine Bolzenbefestigung 14 einer Häckselklinge 2 an einer Schneidscheibe 1, wobei jedoch hydraulische Schnellverschluss-Vorrichtungen vorzugsweise zum Befestigen der Häckselklingen 2, 2' verwendet werden, durch welche Schnellverschlussmittel jegliche Klingen zeitgleich an der Schneidscheibe zur Wartung und zum Schärfen entfernt werden können.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, da viele Variationen im Rahmen des Schutzumfangs der erfinderischen Idee möglich sind, die durch die Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren zum Häckseln von Holz in Holzspäne, die für das Pulpeverfahren geeignet sind, in welchem Verfahren eine Schneidscheibe (1) vorgesehen ist, die eine Anzahl von Häckselklingen (2; 2') umfasst, wobei die Schneidscheibe zur Rotation um die Drehachse mit Lager versehen ist, und die Schneidscheibe (1) um ihre Drehachse rotiert wird und ein Holzblock gegen die Schneidscheibe (1) und die Häckselklingen geführt wird, wobei die Häckselklingen (2; 2') Holzspäne von dem Holzblock schneiden, dadurch gekennzeichnet, – dass die Häckselklingen (2; 2') als Klingen zum Schneiden des Holzes gemäß dem Hobelprinzip auf der Seiten-Fläche (P) der Schneidscheibe (1) in aufeinanderfolgender und überlappender Formation in den Radiusrichtungen der Schneidscheibe und am Außenumfang angeordnet sind, derart, dass die Häckselklingen (2) zusammen einen kontinuierlichen Teil-Schneidabschnitt (3) von vorbestimmter Länge bilden, und – eine Anzahl von Schneidscheiben (1) angeordnet ist, derart, dass die Drehachsen der Schneidscheiben (1) zueinander parallel und im Wesentlichen auf demselben Niveau sind, und dass die Schneidscheiben in der Richtung der Drehachsen mit gegenseitigem Bezug in überlappender und aufeinanderfolgender Weise zueinander angeordnet sind, so dass die Teil-Schneidabschnitte (3) von aufeinanderfolgenden Schneidscheiben einen langgestreckten Gesamt-Schneidabschnitt (4) bilden, dessen Länge im Wesentlichen zumindest derjenigen eines zu häckselnden Holzblockes entspricht, und – dass der Holzblock quer zu seiner Längsrichtung in der Ebene der Drehachsen der Schneidscheiben (1) oder in der Nähe dieser Ebene gegen die drehenden Schneidscheiben geführt wird, wodurch die Häckselklingen (2, 2') den Holzblock über seine gesamte Länge häckseln.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidscheiben (1) um ihre Drehachsen in derselben Drehrichtung rotiert werden, mit im Wesentlichen derselben Drehgeschwindigkeit.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Holzblock seitlich von einander gegenüberliegenden Seiten unterstützt wird, während er gegen die Schneidscheiben (1) geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Holzblock auf gegenüberliegenden Seiten unter Druck gesetzt wird, wenn er gegen die Schneidscheiben (1) geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe eingestellt wird, mit der die Häckselklinge (2) von der Seitenfläche (P) der Schneidscheibe (1) abragt, um die Dicke der Holzspäne einzustellen.
Vorrichtung zum Häckseln von Holz in Holzspäne, die für den Pulpeprozess geeignet sind, welche Vorrichtung eine Schneidscheibe (1), die eine Anzahl von Häckselklingen (2; 2') umfasst und die zur Rotation um eine Drehachse mit Lager versehen ist; eine Antriebseinheit (5) zum Rotieren der Schneidscheibe (1) um deren Drehachse; und eine Zuführeinrichtung (6) zum Führen des Holzblocks gegen die Schneidscheibe (1) und die Häckselklingen (2; 2') aufweist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Häckselklingen (2; 2') als Klingen zum Schneiden des Holzes gemäß dem Hobelprinzip angeordnet und auf der Seitenfläche (P) der Schneidscheibe (1) in einer aufeinanderfolgenden und überlappenden Formation in den Radiusrichtungen der Schneidscheibe und am Außenumfang angeordnet sind, derart, dass die Häckselklingen (2) zusammen einen kontinuierlichen Teil-Schneidabschnitt (3) von vorbestimmter Länge bilden; und – dass die Vorrichtung eine Anzahl von Schneidscheiben (1) umfasst, die derart angeordnet sind, dass die Drehachsen der Schneidscheiben zueinander parallel und im Wesentlichen auf demselben Niveau sind, und dass die Schneidscheiben mit gegenseitigem Bezug in der Richtung der Drehachsen in überlappender und aufeinanderfolgender Weise angeordnet sind, derart, dass die Teil-Schneidabschnitte (3) von aufeinanderfolgenden Schneidscheiben einen langgestreckten Gesamt- Schneidabschnitt (4) bilden, dessen Länge im Wesentlichen zumindest derjenigen eines zu häckselnden Holzblocks entspricht, und – dass die Zuführeinrichtung (6) angeordnet ist, um den Holzblock quer zu seiner Längsrichtung in der Ebene der Drehachsen der Schneidscheiben (1) oder in der Nähe der Ebene gegen die Schneidscheiben zu führen, wobei die Häckselklingen (2, 2') den Holzblock über seine gesamte Länge häckseln.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Formation der Häckselklingen in der Schneidscheibe (1) Häckselklingen (2) umfasst sind, die auf der Seitenfläche der Schneidscheibe (1) sind, sowie eine Kanten-Häckselklinge (2'), die die äußerste Klinge am Außenumfang der Schneidscheibe in der Radiusrichtung ist und sich etwas über den Rand des Außenumfangs der Schneidscheibe erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Häckselklinge (2, 2') eine gerade Hobelkante (7), die in der Radialrichtung der Schneidscheibe angeordnet ist, um die Holzspäne von dem Holz in der Richtung der Holzfasern abzuhobeln, sowie eine Schneidkante (8) umfasst, die sich von dem Ende der Hobelkante in einem Winkel (α) zur Hobelkante erstreckt, um die Holzspäne zu schneiden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Häckselklinge (2) zwei Schneidkanten (8) umfasst, die zu beiden Seiten der Hobelkante symmetrisch angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen der Hobelkante (7) und der Schneidkante (8) 40°–50°, vorzugsweise 45° beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittwinkel (β) zwischen der Hobelkante (7) und der Schneidkante (8) näherungsweise 35° betragen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der unmittelbaren Nähe der Kanten-Häckselklinge (2') eine Schneidklinge (10) angeordnet ist, die mit einer Kurzeinstellkante (9) versehen ist, um den sogenannten Endspan zu schneiden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Häckselklingen (2) auf der Schneidscheibe (1) in einer bogenförmigen Formation mit einer Krümmung in der Radiusrichtung der Schneidscheibe zum Außenumfang hin angeordnet sind und in der Richtung des Außenumfangs in der entgegengesetzten Richtung bezüglich der Drehrichtung.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidscheiben (1) im Wesentlichen zueinander identisch sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Schneidscheibe (1) deren eigene Antriebseinheit (5) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (5) zur Rotation der Schneidscheiben (1) um deren Drehachsen in derselben Drehrichtung mit im Wesentlichen derselben Drehgeschwindigkeit vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Schneidscheiben (1) ausgewählt ist, derart, dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnitts (4) zumindest der Standard-Maximallänge eines Blocks aus Pulpeholz entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnitts (4) größer als 2,5 m ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Gesamt-Schneidabschnitts (4) größer als 5 m ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (6) eine erste Trägervorrichtung (11), die zum Unterstützen des Holzblocks aus einer ersten Richtung angeordnet ist, und eine zweite Trägervorrichtung (12) aufweist, die zum Unterstützen des Holzblocks aus der entgegengesetzten Richtung bezüglich der ersten Richtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trägervorrichtung (11) eine Fördereinrichtung, wie beispielsweise eine Kettenfördereinrichtung ist, auf der der Holzblock angeordnet werden kann, so dass dieser horizontal vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Trägervorrichtung (12) eine Kompressionsvorrichtung (13) aufweist, um den Holzblock mit einer Kraft gegen die erste Trägervorrichtung (11) zu beaufschlagen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Befestigungsmittel (14) zum Befestigen der Häckselklingen (2, 2') an der Schneidscheibe (1) umfasst, durch welche Befestigungsmittel die Höhe eingestellt werden kann, mit der die Häckselklinge (2) von der Seitenfläche (P) der Schneidscheibe (1) abragt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (14) mit einem Druckmedium arbeitende Schnellverschlussmittel sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Satz Häckselklingen (2, 2') mit unterschiedlicher Breite umfasst, deren Schneidbreiten gemäß einer optimalen Faserlänge des zu häckselnden Holztyps eingestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass zum Häckseln von Weichholz der Satz Häckselklingen (2, 2') umfasst, deren Breite zur Produktion von Holzspäne mit einer Länge von näherungsweise 4 cm eingestellt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhen, mit denen die Häckselklingen (2, 2') von der Schneidscheibe (1) abragen, eingestellt sind, so dass diese Holzspäne mit einer Dicke von näherungsweise 4 mm produzieren.