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Die Erfindung betrifft einen Hackrotor, der in ein Gehäuse einer Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere einen Hacker zur Zerkleinerung von Holzmaterialien, einsetzbar ist.
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Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt. Bekannt sind dabei zwei technisch unterschiedliche Lösungen. Die eine der Lösungen ist gekennzeichnet von einem umlaufenden Mantel, gegen den das zu zerkleinernde Material, beispielsweise Holz sich gegenlegen kann, um einen definierten Schnitt durch die Hackmesser zu erreichen. Die erzeugten Hackschnitzel gelangen in eine Hacktasche, wo sie verweilen müssen, bis der Rotor sich am zu zerkleinernden Material vorbeibewegt hat. Dann werden sie durch die Zentrifugalkraft herausgeschleudert. Für diesen Vorgang zur Entleerung der Hacktasche bleibt wenig Zeit, weshalb es häufig vorkommt, dass die Hackschnitzel nicht komplett entweichen können. D. h. es ist nicht genügend Zeit vorhanden, um die Tasche komplett zu entleeren mit der Folge, dass die erzeugten Hackschnitzel in der Tasche zusammengedrückt werden. Infolge dieser Tatsache wird die Qualität der Hackschnitzel verringert. Durch das Zusammendrücken kann auch die effektive Schnitttiefe/Span Hohe verändert werden, was zu einer Absenkung der Größe des Durchschnittskorns führen kann. Ebenso kann es auch zu Leistungsminderungen infolge von verringertem volumetrischen Durchsatz führen. Bei möglichen Blockaden von Hackschnitzeln in der Rotortasche, die sich infolge von Verkeilung nicht mehr selbstständig lösen können, ist eine mühselige Beseitigung dieser Störung mit Handwerkzeugen notwendig.
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Bei der zweiten der bekannten technischen Lösungen hat der Hackrotor keine Taschen aber auch keinen umlaufenden Mantel. Dadurch kann das zu zerkleinernde Material nicht definiert dem Hackmesser zugeführt werden. Zwischen den einzelnen Scheiben des Hackrotors können sich große Materialstücke, wie zum Beispiel Holzstücke verklemmen und den Hackschnitzelabtransport behindern. Auch dies führt zu Betriebsstörungen beim bestimmungsgemäßen Einsatz. Bei Verkeilungen bzw. Verklemmungen des Materials zwischen den Scheiben ist auch hier eine mühselige Handarbeit notwendig, um die Störungen zu beseitigen. Zudem ist die Streuung der Korngrößenverteilung bei dieser Maschinenart regelmäßig größer und nicht gewünscht.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Hackrotor vorzuschlagen, der zumindest einen der zuvor beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung einen Hackrotor vor, der in ein Gehäuse einer Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere einen Hacker zur Zerkleinerung von Holzmaterialien einsetzbar ist, mit einer Welle, auf der der Hackrotor angeordnet ist, wobei am äußeren Umfang des Hackrotors wenigstens ein Schneidwerkzeug in einer Messeraufnahme vorgesehen ist, das Schneidwerkzeug den äußeren Umfang des Hackrotors überragt und der Zerkleinerung des zu zerkleinernden Gutes dient, wobei der Hackrotor einen äußeren Mantel aufweist, der als Anlage für das zu zerkleinernde Gut dient, der sich dadurch auszeichnet, dass ein Auswurfkanal im Hackrotor vorgesehen ist, dessen Eingang in Rotations- bzw. Schneidrichtung vor dem Schneidwerkzeug angeordnet ist, der Auswurfkanal sich unterhalb des Schneidwerkzeugs im Hackrotor erstreckt und dessen Ausgang in Schneidrichtung hinter dem Schneidwerkzeug vorgesehen ist. Im Gegensatz zu den Lösungen des Standes der Technik kann jetzt das zerkleinerte Material, wie zum Beispiel Hackschnitzel, problemlos durch den Auswurfkanal abgeführt werden. Ein Verklemmen bzw. Verstopfen ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausführung jetzt nahezu ausgeschlossen, da die Zentrifugalkraft optimal ausgenutzt wird. Die Hackschnitzel werden vom Schneidmesser direkt in den Auswurfkanal geführt, wo sie in ihrer Bewegung nicht behindert werden. Demzufolge kann hier die vom Rotor erzeugte Zentrifugalkraft optimal ausgenutzt werden, da sich der Auswurfkanal bis hinter das Schneidmesser erstreckt. Demzufolge wird das zerkleinerte Material nicht mehr durch das zugeführte noch unzerkleinerte Material behindert. Die erfindungsgemäße Lösung verbindet demnach die Vorteile des geschlossenen Hackrotors mit den Vorteilen des offenen Rotors. Durch den nahezu umlaufenden Mantel über das Material, wie zum Beispiel das Holz, definiert den Hackmesser zugeführt. Durch den offenen Bereich unter dem Messer können die Hackschnitzel ohne an Geschwindigkeit zu verlieren aufgrund der Zentrifugalwirkung kontinuierlich den Rotor verlassen. Es gibt keinen Rückstau, der die gewünschte Spantiefe verändert bzw. reduziert und es werden keine Hackschnitzel gestaucht. Demzufolge kommt es nicht mehr zu ungewünschten Verdichtungen des Materials, welche leicht optisch als Qualitätsmangel wahrgenommen werden. Des Weiteren liegen keine Gründe mehr vor, die zu den im Stand der Technik beschriebenen möglichen Durchsatz-Leistungsreduzierungen führen können.
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Zusammengefasst ergeben sich demnach folgende Vorteile durch die erfindungsgemäße Lösung:
- • Die abgetrennten Holzhackschnitzel verlassen den Hinterschnittbereich, wenn sie den Messerhalter auf der Wellenseite passiert haben unmittelbar auf einer Spiralbahn, d. h. sie sind sehr schnell.
- • Die Vermeidung der zufälligen Ansammlung von Hackschnitzeln auf dem Hackrotor bzw. in vorhandenen Taschen am Hackrotors verringert die technische Belastung der Maschine insgesamt durch Unwucht, welche im Stand der Technik durchaus aufgrund der beschriebenen technischen Probleme auftritt.
- • Im unwahrscheinlichsten Fall des Verstopfens oder Verkeilens von Hackschnitzeln im Durchlassbereich des Messerhalters können diese Blockaden leicht mit Handwerkzeugen durchstoßen werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung erfindungsgemäßen Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass eine innere Begrenzung des Auswurfkanals vorgesehen ist.
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Diese innere Begrenzung sorgt dafür, dass zum einen der Auswurfkanal ausreichend breit für den Durchlass ausgeführt ist. Er sorgt zum anderen dafür, dass keine Materialschnitzel in den inneren Bereich des Hackrotors gelangen können und so zur Unwucht des Hackrotors führen könnten. Er dient des Weiteren dazu, einen optimalen Spandurchlauf bzw. Hackschnitzeldurchlauf zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass es von Vorteil ist, wenn die innere Begrenzung des Auswurfkanals über der Welle abgewinkelt ist. Auch dies dient der optimalen Gestaltung des Auswurfkanals, um einen problemlosen Abtransport bzw. Auswurf der erzeugten Hackschnitzel zu gewährleisten.
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Ein weiterer Aspekt der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch angegeben, dass die innere Begrenzung des Auswurfkanals aus hoch-verschleißfestem Material, insbesondere aus hoch-verschleißfestem Stahl gebildet ist. Damit wird eine Dauerfestigkeit gegen Abrasion erhalten, die insbesondere die gesamte „Lebenszeit” der Vorrichtung gewährleistet werden soll.
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Eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung sieht vor, dass die innere Begrenzung austauschbar vorgesehen und/oder durch wenigstens eine insbesondere austauschbare Verschleißplatte abgedeckt ist. Von weiterem Vorteil ist es dabei, wenn die austauschbare Verschleißplatte eine abgeschrägte Vorderkante aufweist und mittels entsprechender Befestigungsmittel, wie z. B. Senkkopfschrauben befestigt ist. Auch mit dieser Variante lässt sich natürlich das gleiche Ergebnis erreichen, nämlich eine Dauerfestigkeit gegen Abrasion zu erreichen. Der Vorteil dieser zuvor beschriebenen Variante liegt darin, dass bei einem sehr hohen Verschleiß, beispielsweise durch mit Fremdstoffen belastetes zu zerkleinerndes Material die Lebensdauer des Hackrotors hochgehalten werden kann.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Hackrotors ist dadurch gekennzeichnet, dass der Auswurfkanal entgegen der Drehrichtung hinter der Messeraufnahme kontinuierlich aufgeweitet ist. Auch diese Lösung dient der weiteren Verbesserung des Abtransports bzw. Auswurfs der erzeugten Hackschnitzel, insbesondere dazu, um Blockaden durch Verhaken von Bruchstücken o. ä. zu vermeiden.
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Eine Variante der erfindungsgemäßen Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass der Hackrotor von wenigstens zwei Rotorscheiben gebildet ist, die parallel zueinander und beabstandet voneinander auf der Welle angeordnet sind. Dies ist insbesondere fertigungstechnisch ein großer Vorteil, da man die einzelnen Scheiben unabhängig voneinander fertigen kann, um sie dann auf der Welle zu montieren.
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Erfindungsgemäß ist es natürlich vorgesehen, dass der Hackrotor drehbar in der Zerkleinerungsvorrichtung anordenbar ist. Der Hackrotor wird demnach in einem Gehäuse einer Zerkleinerungsvorrichtung so gelagert, dass er drehbar und antreibbar ist. Der Antrieb erfolgt dabei mittels üblicher Antriebsaggregate, wie zum Beispiel einem Elektromotor oder einem Verbrennungsmotor.
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Von Vorteil ist es weiter, wenn die Messeraufnahmen mit den Schneidwerkzeugen in korrespondierend zur Form der Messeraufnahme ausgebildeten Ausformungen am Mantel vorgesehen sind. Somit wird gewährleistet, dass die Messer als Schneidwerkzeuge in einem definierten Abstand über den Mantel des Hackrotors hinausragen. Des Weiteren wird damit natürlich auch eine einfache Austauschbarkeit der Messer gewährleistet.
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Für den gleichen Zweck dient eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, wonach die Messeraufnahmen mehrteilig, bestehend aus dem Messeraufnahmeunterteil, einem Zwischenstück und einem Druckstück ausgebildet sind, wobei das Schneidwerkzeug zwischen dem Zwischenstück und dem Druckstück angeordnet ist.
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Ein weiterer Aspekt erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch angegeben, dass mehrere Rotorscheiben nebeneinander auf der Welle angeordnet sind und jede der Rotorscheiben zumindest ein Schneidwerkzeug und einen Auswurfkanal aufweist. Auch dies führt zu einer Verbesserung der Fertigung bzw. Montage des gesamten Hackrotors bei der Herstellung der Verkleinerungsvorrichtung.
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Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Schneidwerkzeuge und die Auswurfkanäle von zwei nebeneinander angeordneten Rotorscheiben versetzt zueinander angeordnet sind. Damit wird ein optimales Zerkleinerungsergebnis erreicht. Außerdem wird damit auch der kontinuierliche Abtransport der erzeugten Hackschnitzel weiter verbessert.
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Fertigungstechnisch ist es ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung gemäß einer Variante, wenn die Rotorscheiben von kreisrunden Platten begrenzt werden, an deren Umfang der äußere Mantel befestigt ist. Man kann damit einen Hackrotor erzeugen, der günstig zu produzieren ist und der sich insbesondere durch ein relativ geringes Gewicht auszeichnet.
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Demzufolge ist es nach einer Variante der Erfindung auch vorgesehen, dass zwischen den Rotorscheiben ein Hohlraum ausgebildet ist. Die Vorteile, wie sie bei der zuvor beschriebenen Variante beschrieben wurden, werden hier in gleicher Weise erreicht.
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Dabei ist es weiter vorgesehen, dass der äußere Mantel des Hackrotors den Hohlraum nach außen am Umfang begrenzt.
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Gemäß einer Variante zeichnet sich der erfindungsgemäße Hackrotor dadurch aus, der äußere Mantel eine Materialstärke von 5 mm bis zu 10 mm, vorzugsweise 8 mm aufweist. Diese Variante ist allerdings nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung funktioniert auch, wenn andere Materialstärken vorgesehen werden.
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Wie bereits erwähnt, ist es ein Vorteil, wenn der Hackrotor nach der Erfindung zumindest teilweise als Hohlkörper ausgebildet ist. Auch dies dient der Gewichtsreduktion und natürlich auch der Effizienz der gesamten Zerkleinerungsvorrichtung, weil dadurch auch notwendige Antriebsenergie zum Antrieb des Hackrotors geringgehalten werden kann.
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Die Erfindung betrifft auch eine Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere einen Hacker zur Zerkleinerung von Holzmaterialien mit wenigstens einem Hackrotor wie er zuvor in unterschiedlichen Varianten beschrieben worden ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, welches nicht einschränkend zu verstehen ist. Das Ausführungsbeispiel zeigt lediglich eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung für den Hackrotor.
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Es zeigen:
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1 eine dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hackrotors,
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2 eine weitere dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung, teilweise geschnitten,
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3 eine Seitenansicht des Hackrotors nach den 1 und 2.
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Es wird darauf hingewiesen, dass den in den Figuren gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden sind. Aus diesem Grund die Erfindung nachfolgend anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Der Hackrotor insgesamt ist schematisch mit einem Pfeil und mit den Bezugszeichen 1 benannt. Zentral befindet sich die Welle 2, auf der mehrere Rotorscheiben 11 nebeneinander angeordnet sind unterhalb des Messerträgers 31 bzw. des Schneidwerkzeugs 3 befindet sich der Eingang 51 des Auswurfkanals 5. Dieser ist in Rotationsrichtung a vor dem Schneidwerkzeug angeordnet und erstreckt sich unterhalb des Schneidwerkzeugs 3 im Hackrotor 1, wobei der Ausgang 52 des Auswurfkanals 5 in Schneidrichtung a hinter dem Messerträger 31 vorgesehen ist. Wie ersichtlich, ist der Hackrotor 1 so ausgebildet, dass er mittels der Welle 2 drehbar in einem Gehäuse einer Zerkleinerungsvorrichtung, die nicht dargestellt ist, anordenbar ist. Zum Verständnis der Erfindung ist die Darstellung der gesamten Zerkleinerungsvorrichtung nicht notwendig, weil die Ausgestaltung der Erfindung auf den Hackrotor 1 beschränkt ist. Der äußere Mantel trägt das Bezugszeichen 4 und ist lediglich im Bereich der Ausformung 41 zur Aufnahme des Messerträgers 31 unterbrochen. Des Weiteren wird natürlich die Oberfläche des Mantels 4 auch im Bereich des Eingangs 51 und im Bereich des Ausgangs 52 für den Auswurfkanal unterbrochen. Der äußere Mantel 4 dient als Anlage für das zu zerkleinernde Gut. Das Schneidwerkzeug 3 überragt den äußeren Mantel 4 nach außen und definiert somit die Schnitthöhe und damit letztendlich die Größe der erzeugten Hackschnitzel. Ersichtlich ist auch, dass mehrere Rotorscheiben 11 nebeneinander auf der Welle 2 angeordnet sind. Die einzelnen Rotorscheiben 11 werden von kreisrunden Platten 13 gebildet, an deren Umfang der äußere Mantel 4 befestigt ist. Insbesondere aus 2 geht hervor, dass ein Hohlraum 12 zwischen den Rotorscheiben 11 ausgebildet ist. Dieser dient, wie bereits weiter vorn beschrieben, der Gewichtsreduktion. Ebenfalls aus der 2 geht hervor, dass eine innere Begrenzung 53 den Auswurfkanal 5 begrenzt. Diese innere Begrenzung 53 dient der optimalen Gestaltung des Auswurfkanals 5. Die innere Begrenzung 53 ist dabei vorteilhafterweise über der Welle 2 abgewinkelt. Von Vorteil ist es dabei, wenn diese innere Begrenzung aus einem hoch-verschleißfesten Material, wie zum Beispiel einem hoch-verschleißfesten Stahl gebildet ist. Eine nicht gezeigte Variante der Erfindung besteht darin, dass das abträglich durch austauschbare Verschleißplatten, insbesondere mit abgeschrägter Vorderkante zusätzlich geschützt werden kann. Die Befestigung einer solchen Verschleißplatte kann dabei mittels üblicher Schraubverbindungen erfolgen. Um die Reibung gering zu halten empfiehlt es sich, hier Senkkopfschrauben zu verwenden. Sehr schön dargestellt ist im 2 auch, dass der Auswurfkanal 5 in Auswurfrichtung hinter dem Messerhalter 31 kontinuierlich radial aufgeweitet ist. Die Messeraufnahmen 31 sind mehrteilig ausgebildet und bestehen aus dem Messeraufnahmeunterteil 34 einem Zwischenstück 32 und einem Druckstück 33. Dabei ist das Schneidwerkzeug 3 zwischen dem Zwischenstück 31 und dem Druckstück 33 angeordnet. Befestigt wird das Schneidwerkzeug 3 mittels üblicher Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Maschinenschrauben. Damit ist auch eine leichte Auswechselbarkeit des Schneidwerkzeugs 3 gegeben.
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Die Erfindung wurde zuvor anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Die jetzt und mit der Anmeldung und später eingereichte Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung eines weitergehenden Schutzes.
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Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
