DE2129152C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Hackschnitzeln aus Rundholz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Hackschnitzeln aus Rundholz mit einer Vielzahl von Schneidewerkzeugen, die an der Stirnfläche einer umlaufenden Planscheibe mit unterschiedlichen Abständen von deren Drehachse angeordnet sind, und mit einer auf die Stirnfläche der Planscheibe schräg zulaufend ausgerichteten Vorschubbahn für das Rundholz.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 33 04 970 bekannt. Bei ihr wird der Hauptschnitt mit der Hauptschneide eines jeden Schneidewerkzeugs in einer Ebene, die parallel zu der Richtung der Holzfasern verläuft, durchgeführt. Dabei werden die Späne durch die Hauptschneide mehr oder weniger herausgerissen. Eine zweite Schneide wird deshalb zum Zerschneiden der Fasern benötigt. Neben der Verwendung komplizierter Schneidelemente als Schneidwerkzeug besteht bei der bekannten Vorrichtung ein weiterer Nachteil darin, daß beim Zerspalten des Holzes parallel zur Faser Splitter verschiedener Größe gleichzeitig mit den Schnitzeln hergestellt werden, so daß das Endprodukt bezüglich der Abmessungen der Schnitzel keine hinreichende Gleichmäßigkeit aufweist.

Ferner ist aus der FR-PS 14 53 274 eine Maschine zum Herstellen von Hackschnitzeln bekannt, deren Messerscheibe eine Anzahl von mehreren Messern aufweist, die aus einer Vielzahl von gegeneinander versetzten Schneiden bestehen, wobei vor den Messern Vorritzer angeordnet sind. Letztere haben den Nachteil, daß sie unerwünschte, der Ritzbreite entsprechende Späne erzeugen, was einerseits einen Verlust an gewünschtem Spangut bedeutet und andererseits z. B. für die Spanplattenherstellung nachteilig ist, da die Verarbeitung eines Gemisches aus Hackschnitzeln zu Spanplatten geringerer Qualität führt

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Betracht gezogenen Art zu schaffen, die es ermöglicht, die Qualität der erzeugten Hackschnitzel hinsichtlich der Gleichmäßigkeit ihrer Maße zu verbessern, wobei gleichzeitig Schneidelemente von einfacher Form und Gestalt Verwendung finden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht darin, daß die Späne von einem Ende eines Baumstammes beginnend abgeschnitten werden, und zwar in einer Ebene, die sich in einem Winkel zu der Faserrichtung erstreckt, wobei der Winkel bestimmt wird durch den Winkel zwischen dem Stamm und der die Schneidwerkzeuge tragenden Oberfläche. Der Schnitt wird erreicht durch eine einzige Kante eines jeden Schneidelements, dessen Länge die Breite der Späne bestimmt Die Länge eines jeden Spans in Richtung der Faser ist genau bestimmt durch den Winkel zwischen dem Stamm und der die Schneidwerkzeuge tragenden Oberfläche und die Tiefe des Messers in der zu schneidenden Fläche. Die einzige Dimension, die nicht genau vorherbestimmt ist, ist die Dicke der Späne, die von den langgestreckten Spanstf.cken herrührt. Es hat sich jedoch in der Praxis herausgestellt, daß die Streubreite der Spandicken überraschend klein ist. Überdies ist die Dicke der Späne die weniger wichtige Dimension. Die Qualität der hergestellten Späne ist besser als die bisher bekannte. Zu dieser Verbesserung tragen mehrere Faktoren bei, und zwar u. a. die Verwendung einer Vielzahl kleiner Schneidelemente, die sich mit kleiner Reibung in das Material vorwärtsschneiden. Ein Heranziehen des Materials gegen die Schnitzelscheibe trägt auch dazu bei, den Schnitzeln eine hohe Gleichförmigkeit zu geben und auszuschließen, daß Splitter oder dergleichen vorhanden sind oder irgendein Teil des Materials in der Längsrichtung des Holzes geschnitten wird. Die unterschiedlichen Neigungswinkel der einzelnen Schneidelemente machen die Arbeit leicht und erlauben eine selbständige Zuführung des zu verarbeitenden Materials mit hoher Geschwindigkeit. Zusätzliche Zuführungsvorrichtungen sind deshalb nicht notwendig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr leise im Vergleich zu den bisher bekannten Vorrichtungen arbeitet.

Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten. Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Schnitzelmaschine, die mit Schneidwerkzeugen zum Verarbeiten von Rundholz zu Schnitzeln versehen ist;

F i g. 2 die Draufsicht auf den Werkzeughalter für die Schneidwerkzeuge in Form einer drehbaren Planscheibe, wobei die Verteilung der Schneidwerkzeuge dargestellt ist;

Fig.3 eine Ansicht in größerem Maßstab einer Einzelheit aus Fig. 1, die den Angriff eines Schneidwerkzeuges an dem Rundholz zeigt;

Fig.4 einen Schnitt größeren Maßstabes durch ein Schneidwerkzeug und die Planscheibe;

Fig.5 eine Ansicht in Richtung der Pfeile V-V in F ig. 4;

Fig.6a—d mehrere verschiedene Schneidelemente

und Schneidelement-Halter; und

Fig.7 die Stirnansicht von einem Klotz oder Rundholz, der bzw. das mit den Schneidwerkzeugen der Maschine nach F i g. 2 in Eingriff gestanden hat

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Schnitzelmaschine weist einen Maschinenrahmen 2 auf, der eine Antriebsvorrichtung für einen Werkzeughalter in Form einer Planscheibe 4 trägt Die Welle ist vertikal an dem Ende einer allgemein mit den Bezugszeichen 6 bezeichneten Welle angeordnet, die in aut dem Rahmen 2 montierten Lagern 8 gelagert ist Die Antriebsvorrichtung weist eine Riemenscheibe 10 auf, die an dem entgegengesetzten Ende der Welle 6 angebracht ist Auf der von der Welle 6 abgewendeten Seite der Planscheibe 4 befindet sich eine Vielzahl von Schneid- oder Schnitzel-Werkzeugen 12, von denen in F i g. 1 lediglich eines dargestellt ist Rundholz 14, das verarbeitet werden soll, wird entlang einer Rutsche 16 gegen die Planscheibe 4 geführt An der Scheibe 4 greifen die Schneidwerkzeuge 12 an dem Rundholz 14 an und schneiden dieses aufeinanderfolgend, wobei jedes Schneidwerkzeug einen Schnitzelrohling 18 abtrennt, der durch ein Loch 20 in der Planscheibe 4 hindurchgeht, das bei jedem Schneidwerkzeug vorgesehen ist.

Die Anordnung der Schneidwerkzeuge 12 bei der beschriebenen Ausführung auf der dem Rundholz zugewendeten Seite der Planscheibe 4 zeigt die F i g. 2. Der Pfeil 22 gibt die Drehrichtung der Scheibe an. Wegen der Neigung der Rutsche 16 hat die Projektion der Schnittfläche des Rundholzes 14 auf die Scheibe 4 die Form einer Ellipse. Dies ist in Fig.2 mittels des gestrichelten Linienzuges 24 angedeutet. Wie sich aus den F i g. 1 und 2 ergibt, verläuft die Richtung der Projektion der Bahn, entlang welcher das Holz vorwärtsbewegt wird, auf die Scheibe 4 im wesentlichen parallel zu der Richtung der Flugkreise der Schneidwerkzeuge in der Ellipse 24. Die Schneidwerkzeuge sind auf mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet, von denen in Fig.2 ein Teil dargestellt und mit der Bezugszahl 26 bezeichnet ist Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Schneidwerkzeuge 12 in einer Anzahl von sieben Gruppen I —VII in solcher Weise angeordnet daß jeder Kreis 26 sieben mit gleichem Abstand untereinander verteilte Schneidwerkzeuge aufweist Darüber hinaus sind die Schneidwerkzeuge 12 so angeordnet daß deren Bahnen auf benachbarten Kreisen 26 bei der Drehung der Scheibe 4 einander etwas überlappen. In Richtung vom Umfang einwärts zur Mitte der Scheibe 4 sind die Schneidwerkzeuge so angeordnet daß sie im Gegensinn zum Pfeil 22 in bezug aufeinander auf den verschiedenen Kreisen nacheinander nach vorn versetzt sind. Dies ergibt eine Spiralbahn, welcher die Schneidwerkzeuge derselben Gruppe folgen. Gemäß Fig.2 stehen während der Drehung der Scheibe 4 stets mindestens vier Schneidwerkzeuge 12 mit dem Rundholz, dessen Projektion mittels des gestrichelten Linienzuges 24 angedeutet ist, in Halteeingriff.

Die Fig.3 zeigt wie eines der Schneidwerkzeuge einen Schnitzelrohling 18 bildet und durch das in der Planscheibe 4 vorgesehene Loch 20 drückt. Das mit 28 bezeichnete Schneidelement jedes Schneidwerkzeugs 12 ist mittels einer Klemmplatte 32 in einem Schneidelement-Halter 30 befestigt Die Schnittlinie des Schneidelements 28 im Rundholz 14 ist mit der Bezugszahl 34 bezeichnet, und der Abstand zwischen dieser Linie und der Planscheibe 4 zugewendeten Stirnfläche des Rundhoizes trägt die Bezeichnung »s«. Diese Schnittiefe »s« bestimmt die erzielte Schnitzellänge, die in der Längsrichtung des Rundholzes gemessen wird. Wie der F i g. 3 und noch deutlicher der F i g. 4 zu entnehmen ist sind die dem Rundholz zugewendeten Kückenflächen des Schneidelements 28 sowie die entsprechenden Oberflächen der Klemmplatte 32 und des Schneidelement-Halters 30, die in der gleicher. Ebene verlaufen wie die erstgenannte Fläche, gegen die Ebene der Scheibe 4 geneigt Der Neigungswinkel trägt in F i g. 4 die Bezeichnung λ. Die Neigung α bestimmt, wie weit das Rundholz mittels der Schneidwerkzeuge pro Umdrehung der Schnitzelscheibe gegen diese vorwärtsgezogen wird. Dieser Vorschub pro Umdrehung wird als Steigung bezeichnet, und diese Steigung ergibt dividiert durch die Anzahl der Schneidwerkzeuge auf jedem Kreis die Schnittiefe. Die Neigung χ der einzelnen Schneidwerkzeuge ändert sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in solcher Weise zwischen verschiedenen Schneidelementen, daß sie nacheinander von der äußeren Kreisbahn zur inneren hin zunimmt. Die unterschiedlichen Neigungen α der Schneidwerkzeuge können nach der gleichen Methode wie Propellersteigungen berechnet werden. Die unterschiedliche Neigung der Schneidwerkzeuge führt dazu, daß bei deren Umlauf zumindest eines von ihnen stets mit dem Material in Halteeingriff steht. Auf diese Weise wird der Einfluß ausgeglichen, den eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der verschiedenen Schneielemente bei verschiedenen Abständen von der Drehachse haben würde, wenn die Schneidelemente die gleiche Steigung hätten, nämlich praktisch die Verursachung eines stärkeren Materialdrucks gegen diejenigen Schneidelemente, weiche sich näher bei der Rotationsachse der Scheibe befinden. Diese Tatsache bewirkt wiederum ein glattes Schneiden durch das Schneidelement, wobei die Oberfläche des Schneidelement-Halters und die in der gleichen Ebene wie diese liegende Oberfläche des Schneidelements stets Anlagef'iächen im Material darstellen. Zusätzlich dazu wird eine Schraubbewegung der Schneidelemente in das Material erzielt, wodurch diese das Material halten, fördern und schneiden.

Im Prinzip kann die mit Schneidwerkzeugen unterschiedlicher Neigung ausgerüstete Planscheibe gemäß F i g. 2 als Gebläserad mit sieben Schaufeln angesehen werden, wobei jede Schaufel einem der Gruppenverläufe 1—VII entspricht. Die Länge der Kanten des Schneidwerkzeugs 12, die vorzugsweise für alle Schneidwerkzeuge die gleiche ist, kann bei einer Maschine zum Herstellen von Holzschnitzeln für die Produktion von Pulpe zwischen 15 mm und 60 mm, vorzugsweise zwischen 25 mm und 45 mm liegen. Für die Bearbeitung von Kunststoff können wesentlich kleinere Kantenlängen benutzt werden. Die mit den Schneidwerkzeugen besetzte Zone der Planscheibe kann eine Gesamtbreite senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Schneidkanten haben, die zwischen 300mm und 1200mm, z.B. zwischen 500mm und 700 mm liegt, und die Anzahl von Schneidwerkzeugen pro m² dieser Zone sollte im wesentlichen an allen Stellen im Mittel mindestens 30, vorzugsweise mindestens 60, z. B. 80 bis 120 Stück betragen.

In Fig.4 sind das Schneidelement, die Klemmplatte und der Schneidelement-Halter in gleicher Weise wie in Fig.3 mit 28 bzw. 32 bzw. 30 bezeichnet. Die Planscheibe und das Loch, das bei jedem Schneidelement für den Durchgang des Schnitzelmaterials

vorgesehen ist, tragen wie in den anderen Figuren die Bezeichnung 4 bzw. 20. Der Schneidelement-Halter 30 ist in einer Ausnehmung 36 in der Planscheibe 4 montiert, die in das Loch 20 übergeht, und er ist an der Planscheibe mittels zweier Befestigungsbolzen 38 befestigt, derer Köpfe in das Material des Schneidelement-Halters JO eingelassen sind. Der Kopf des voreilenden Befertigungsbolzens 38 ist des weiteren von der Klemmplatte 32 überdeckt, die mittels einer in den Schneidelement-Halter 30 eingeschraubten Verriegelungsschraube 40 das Schneidelement zwischen sich und dem vorderen Ende 44 des im Längsschnitt schlüsseiförmigen Schneidelement-Haliers 30 festklemmt. Das Schneidelement 28 ist in der Zeichenebene V-förmig mit einem stumpfen Winkel zwischen seinen Schenkeln, und es >st als wendbares Schneidelement ausgeführt, d. h., daU die zwischen den Teilen 42 und 44 angeordnete Kante nach außen gewendet ist und als Arbeitskante dienen kann. Es ist ersichtlich, daß die Flächen des Schneidelements, die dem Anschlag 42 und dem Ende 44 zugewendet sind, eng an den gegenüberliegenden Flächen anliegen. Der Schneidelement-Halter und die Klemmplatte haben entlang derjenigen Seite, die dem Umfang der Planscheibe zugewendet ist, eine Entlastungsfläche 46. Die Neigung des Schneidelement-Halters und des Schneidelements ist mittels einer Einstellschraube 48 einstellbar, die in die Scheibe 4 von der Ausnehmung 36 aus eingeschraubt ist. An dem freien Ende dieser Schraube liegt der hintere Teil des Schneidelement-Halters an. Auf diese Weise ist es möglich, durch Hineinschrauben oder Herausschrauben der Schraube 48 die Neigungseinstellung des Schneidelement-Halters vor dem Einsetzen desselben in die Ausnehmung 36 vorzunehmen.

Die F i g. 6a—d zeigen mehrere verschiedene brauchbare Formen von wendbaren Schneidelementen, die bei den verschiedenen Alternativen mit 28a, 28c und 2Sd bezeichnet sind. Das Schneidelement 28a ist das gleiche wie das in F i g. 4 dargestellte und auch das gleiche wie bei F i g. 6b, das im letzteren Falle jedoch umgekehrt montiert ist. Das Schneidelement 28c hat im Querschnitt die Gestalt eines Kreissegments, während das Schneidelement 2Sd gerade mit rhombischem Querschnitt ausgeführt ist. Die F i g. 7 zeigt die Stirnfläche eines Rundholzes, die mit den Schneidelementen der Maschine nach F i g. 1 bis 6 in Berührung gekommen sind. Aufgrund der Anordnung von Schneidelementen 12 auf der Scheibe 4 werden Stufengebilde 100 erhalten. Die Länge der Schnitzel kann leicht mittels der Einstellschraube 48 unter dem Schneidelement-Halter gesteuert werden. Diese Schraube ermöglicht es, die Schnitzellänge in weiten Grenzen zu variieren.

Es können auch an verschiedenen Stellen auf der Planscheibe 4 in F i g. 2 mehrere Hölzer, wie Rundhölzer oder dgl., herangeführt werden, so daß mehrere dieser Hölzer gleichzeitig zerschnitzelt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Hackschnitzeln aus Rundholz mit einer Vielzahl von Schneidewerkzeugen, die an der Stirnfläche einer umlaufenden Planscheibe mit unterschiedlichen Abständen von deren Drehachse angeordnet sind, und mit einer auf die Stirnfläche der Planscheibe schräg zulaufend ausgerichteten Vorschubbahn für das Rundholz, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbahn eine Projektion auf die Stirnfläche der Planscheibe (4) aufweist, deren Richtung zu der Richtung der Tangenten der Flugkreise der Schneideelemente (28) jedes Schneidewerkzeuges (12) an der Stelle, an der diese Bahn die Stirnfläche schneidet, parallel verläuft, und daß die Neigung («) der Oberfläche der Schneideelemente (28), die dem Rundholz (14) zugewandt ist und an die Schneidkante angrenzt, zu einer Ebene, die die Umlaufbahn des Schneidelements enthält, unter den Schneidelementen in solcher Weise unterschiedlich ist, daß sie mit abnehmendem Abstand zwischen dem Schneidelement und der Drehachse der Planscheibe zunimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung («) der Oberfläche der Schneidelemente (28) einstellbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung («) durch Einstellung eines Schneidelement-Halters (30) einstellbar ist, der auf der Stirnfläche der Planscheibe (4) angeordnet ist. jo