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B E S C H R E I B fJ N G
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Die vorliegende Beschreibung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern
von zuführbarem Schwachholz mit einem umlaufend angetreibbaren Rotor, der mindestens
ein Schneidmesser mit Gegensineide zum Zerkleinern des Schwachholzes und mindestens
eine dem Schneidmesser zugeordnete Führungsfläche zum Führen des Schwachholzes im
Schneidbereich aufweist.
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Bei den in der Praxis benutzten Vorrichtungen zum Zerkleinern von
zuführbarem Schwachholz kann die Schnittlänge des Schwachholzes nur durch Veränderung
der Drehzahl des die Schneidmesser tragenden Rotors und/oder die Anzahl der Schneidmesser
und/oder die Zuführgeschwindigkeit des zugeführten Schwachholzes verstellt werden.
In diesem Falle sind entweder drehzahlverstellbare und deshalb konstruktiv aufwendige
Antriebseinrichtungen für den Rotor bzw. für eine Zuführvorrichtung für das Schwachholz
oder ein unerwünschter Zeitaufwand für das Anbringen oder Entfernen von Schneidmessern
erforderlich.
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Um den Drehzahl-Verstellbereich der Antriebseinrichtungen und damit
den konstruktiven Aufwand geringer zu halten, kann eine kombinierte Drehzahlverstellung
des Rotors und der Zuführvorrichtung für das Schwachholz gleichzeitig vorgesehen
werden. Dabei ist es allerdings mög-
lich, daß das Bedienungspersonal
unvorschriftsmäRigerweise nur eine der.beiden Einstellgrößen verstellt, wodurch
der Ausstoß von geschnittenem Schwachholz bzw. die Lebensdauer der Antriebseinrichtungen
negativ beeinflußt wird.
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Es ist auch bekannt, die Schnittlänge des Schwachholzes durch Verstellen
der Schneidmesser in ihrem Abstand zu den zum Führen des Schwachholzes im Schneidbereich
angeordneten Führungsflächen zu verstellen.
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Hierbei besteht nun der Nachteil, daß die den Schneidmessers zugeordnete,
zum einwandfreien Schneiden erforderliche Gegenschneide ebenfalls verstellt werden
muß. Dies stellt einen zusätzlichen unerwünschten Arbeitsgang dar. Darüberhinaus
ist es notwendig, daß der Abstand jedes einzelenen Schneidmessers zu der Gegenschneide
über die gesamte Messerbreite hinweg genau eingehalten werden muß. Bei ungenauer
Einstellung ist entweder ein einwandfreier Schneidvorgang nicht möglich, oder die
Schneidmessser bzw. die Gegenschneide werden beschädigt. Dieser Nachteil tritt auch
dann auf, wenn die Schnittlänge des Schwachholzes durch eine Vergrößerung der Anzahl
der Schneidmesser verringert werden soll.
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Es ist jedoch wesentlich, insbesondere für die immer stärker in Gebrauch
kommenden Unterschubfeuerungen für Holz, bestimmte für die entsprechende Feuerung
optimale Schnitt längen einzuhalten und für sauber geschnittenes Holz zu sorgen.
Nur so können die Förder- und
Verfeuerungseinheiten des Holzes
konstant gehalten werden. Darüberhinaus .soll das geschnittene Schwachholz auch
für eine Reihe anderer Feuerungsarten brauchbar in, so daß die Schnittlänge in weitem
Bereich verstellbar sein muß.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Zerkleinern
von zuführbarem Schwachholz zu schaffen, bei der im Gegensatz zu den bisher' benutzten
Vorrichtungen der'zum Verstellen der Schnittlänge des Schwachholzes, insbesondere
innerhalb eines weiten Verstellbereiches, notwendige konstruktive Aufwand bzw. der
Zeitverlust verringert oder andererseits das Anfallen von schlecht- oder ungleichmäßig
geschnittenem Schwachholz bzw. das Auftreten von Beschädigungen an der Vorrichtung
vermieden wird.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Führungsfläche
zum Bestimmen der Schnittlänge in ihrem Abstand zu dem Schneidmesser mittels einer
Verstelleinrichtung verstellbar ausgebildet ist.
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Es ist somit nicht mehr erforderlich, bei jeder Veränderung der Schnittlänge
des Schwachholzes im zeitaufwendigen Verfahren das Schneidmesser und die Gegenschneide
neu einzuJustieren. In diesem Zusammenhang kann auch weniger geschultes oder weniger
sorgfältiges Bedienungspersonal eingesetzt werden. Andererseits ermöglicht das erfindungsgemäße
Verstellen der Schnittlänge des Schwachholzes den Einsatz konstruktiv einfacher
und dadurch störunanfälliger drehzahlkon-
stanter Antriebseinrichtungen
für den Rotor bzw. für die Zuführvorrichtung für das Schwachholz.
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Um diese erwähnten Vorteile auch bei Verwendung von mehreren Führungsflächen
nicht aufzugeben, wird zweckmäßigerweise die Verstelleinrichtung zentral betätigbar
ausgebildet. Vorteilhafterweise wird die Verstelleinrichtung über eine entsprechende
Koppelung mit der Rotorwelle durch die Rotationsbewegung des Rotors betätigt. Dadurch
wird eine leichtere Bedienbarkeit, ein geringerer Zeitaufwand und eine genauere
Einstellung der gewünschten Schnittlänge des Schwachholzes erreicht.
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Eine zweckmäßige Ausbildung der Erfindung benutzt eine Verstelleinrichtung,
die ein Planetengetriebe aufweist.
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In einfacher Weise wird dadurch die Rotationsbewegung des Rotors zur
zentralen Betätigung der Verstelleinrichtung benutzt. In diesem Zusammenhang ist
es zweckmäßig, das Sonnenrad des Planetengetriebes auf der Rotorwelle fliegend zu
lagern. Um die Betätigung der Verstelleinrichtung mittels der Rotationsbewegung
des Rotors auslösen zu können, wird das Sonnenrad in vorteilhafter Weise ausgebildet.
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Zur Übertragung der Bewegung des Rotors auf die verstellbare Führungfläche
wird vorzugsweise das Planetenrad auf einem im wesentlichen als Scheibe ausgebildeten
Element drehbar gelagert, das rechtwinklig zu der Rotorwelle angeordnet und an derselben
befestigt ist.
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Dadurch wird bei festgestelltem Sonnenrad die Drehbe-
bewegung
dieser an der Rotorwelle befestigten Scheibe in eine Drehbewegung des Planetenrades
um seine auf der Scheibe drehbar gelagerte Achse umgesetzt. Ist d-as Sonnenrad jedoch
nicht arretiert, so wird infolge der geringeren Reibung des Sonnenrad-Lagers auf
der Rotorwelle im Vergleich zur Reibung innerhalb der Anordnung Sonnenrad - Planetenrad
- verstellbare Führungsfläche die Drehbewegung der Scheibe auf das Sonnenrad übertragen.
Das Planetenrad führt in diesem Falle keine Bewegung um seine Achse aus.
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Um leichten Zugang zu dem Planetengetriebe zu haben, wird dasselbe
zweckmäßigerweise auf der der Führungsfläche abgewandten Seite der Scheibe angeordnet.
Zur Vermeidung des Hinausragens über die Peripherie der Scheibe bei geringem Durchmesser
derselben wird in vorteilhafter Weise das Planetenrad als Kreisausschnitt ausgebildet.
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Bei einer als Scheibenhäcksler zu bezeichnenden Vorrichtung zum Zerkleinern
von zuführbarem Schwachholz wird dasselbe dem Rotor seitlich zugeführt. In diesem
Falle wird zwecks Verstellbarkeit eine auf der Rotorwelle rechtwinklig angeordnete,
ebene Führungsfläche axial verschiebbar ausgebildet. Hierbei ist es vorteilhaft,
die zur Verstellung der Führungsfläche eingeleitete Drehbewegung des Planetenrades
um seine Achse mittels eines Schraubentriebes auf die ebene Führungsfläche zu übertragen.
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Gemäß der Erfindung ist zum Verändern der Schnittlänge des Schwachholzes
ein Verstellen des Schneidmessers nicht erforderlich. Es wird deshalb vorzugsweise
auf einer nicht verstellbaren Scheibe auf deren der ebenen Führungsfläche zugewandten
Seite angeordnet.
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Die Anordnung erfolgt im wesentlichen in Scheibenebene, wobei sich
die Schneide in etwa radialer Richtung erstreckt. Da das Schwachholz während des
Schneidens entlang der Führungsfläche geführt wird, ist es zweckmäßig, in derselben
Aussparung im Bereich des Schneidmessers auszubilden. Durch axiales Verschieben
der Führungsfläche wird ein Hindurchtreten des Schneidmessers durch die Aussparung
über die Ebene der Führungsfläche hinaus soweit ermöglicht, wie es der jeweiligen
Schnittlänge des Schwachholzes entspricht.
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Zweckmäßigerweise wird die Schneide des Schneidmessers in einem solchen
Abstand von der Scheibe an derselben angebracht, daß bei Endsteilung der Führungsfläche,
d. h. eingestelltem Minimalabstand zwischen der Scheibe und der Führungsfläche,
die gewünschte maximale Schnittlänge des Schwachholzes erreicht werden kann. Weiterhin
wird die ebene Führungsfläche erfindungsgemäß von der Endstellung in eine im wesentlichen
dem Abstand der Schneide des Schneidmessers von der Scheibe entsprechenden Anfangsstellung
verschiebbar ausgebildet, so daß das Schwachholz mit der gewünschten minimalen Schnittlänge
geschnitten werden kann.
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Um ein Verstopfen des Planetengetriebes durch zerkleinertes Schwachholz
zu vermeiden und den Zugang
zu demselben zu erleichtern, wird zweckmäßigerweise
das Planetengetriebe in einem axialen Abstand cer Scheibe gegen diese abgedeckt
angeordnet. Ertindungsgemä.3 wird diese dadurch erreicht, daß an der Rotorwelle
die zweite Scheibe parallel zu und im axialen Abstand von der ersten Scheibe angeordnet
wird. Hierbei trägt die zweite Scheibe das Drehlager >ar das Planetenrad.
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ine Nachzerkleinerung des durch das Schneidmesser zerkleinerten Schwachholzes
wird vorzugsweise durch Ausbildung einer verschleißfesten Kante an dem radial äußeren
Teil einer das Schneidmesser aufnehmenden Messerhalterung erreicht.
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Um das infolge der Rotationsbewegung des Rotors nach außen geschleuderte,
zerkleinerte Schwachholz zu führen, ist es zweckmäßig, ein als hintere Kammerwand
ausge.bildetes Leitblech der Scheibe und der zweiten Scheibe parallel zu dem Rotorradius
direkt an der Messerhaltung anzubringen. Soll das zerkleinerte Schwachholz durch
einen Auswurfschacht aus dem Rotor entfernt werden, wird vorteilhafterweise ein
zweites Leitblech ebenfalls zwischen der Scheibe und der zweiten Scheibe in Drehrichtung
des Rotors vor der Messerhalterung als im wesentlichen tangentiales Leitblech angeordnet.
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Bei Verwendung eines Auswurfschachtes umschließt üblicherweise ein
Gehäuse den Rotor. In diesem Fall wird vorzugsweise ein im wesentlichen radial ausgerichteter
Wurfflügel an dem radial äußeren Teil der Messerhalterung befestigt. Er reicht bis
zur inneren Gehäusewandung und schleudert das zerkleinerte Schwachholz tangential
in den Auswurfschacht hinein.
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Bei den als Trommelhäckslern zu bezeichnenden Vorrichtungen zum Zerkleinern
von zuführbarem Schwachholz wird dasselbe dem Rotor senkrecht zur Rotorwelle zugeführt.
In diesem Falle wird erfindungsgemäß die Führungsfläche als eine im wesentlichen
rechtwinklig zu der Scheibenebene der Scheibe angeordnete, in Umfangsrichtung des
Motors gekrümmte Führungsfläche ausgebildet, die im wesentlichen in radialer Richtung
verstellbar ist. In Drehrichtung des Rotors gesehen wird die gekrümmte Führungsfläche
vor dem mit seiner Schneide parallel zu der Rotorwelle angebrachten Schneidmesser
angebracht. Hierbei ist eine solche Anordnung zweckmäßig, in der die bei der Drehung
des Rotors beschriebenen, zylindrischen Mantelflächen der Schneide des Schneidmessers
und der auf Minimal-Schnittlänge des Schwachholzes eingestellten Führungsfläche
im wesentlichen übereinstimmen. Dadurch wird einerseits eine möglichst geringe Schnittlänge,
beispielsweise eine Null-Schnittlänge des Schwachholzes ermöglicht und andererseits
ein unnötiger, nicht zur Funktion der Vorrichtung beitragender Überstand der gekrümmten
Führungsfläche über die Schneide des Schneidmessers hinaus vermieden.
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Erfindungsgemäß wird die im wesentlichen radiale Verstellbarkeit der
gekrümmten Führungsfläche dadurch erreicht, daß sie die radial äußere Flanke eines
im wesentlichen keilförmigen, mit der Keilspitze in Drehrichtung des Rotors weisenden
Körpers darstellt, der um eine in seiner Keilspitze parallel zu der Rotorwelle angeordneten
Schwenkachse verschwenkt werden kann.
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Vorzugsweise wird die Verstellung der gekrümmten Führungsfläche mittels
eines die Drehbewegung des Planetenrades um seine Achse auf die gekrümmte Führungsfläche
übertragenden Kurbeltriebes betätigt.
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Weist die Vorrichtung zum Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz
eine Kammer zur Aufnahme des zerkleinerten Schwachholzes auf, so muß diese notwendigerweise
im Bereich der Schneide des Schneidmessers angeordnet sein. Die Ausbildung der Kammer
wird zweckmäßigerweise dadurch konstruktiv vereinfacht, daß die der Schwenkachse
gegenüberliegende Fläche des keilförmigen Körpers als die Drehrichtung des Rotors
von der Schneide des Schneidmessers entfernten Wandung der Kammer ausgebildet wird.
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Hierbei ist es notwendig, die Schwenkbewegung des keilförmigen Körpers
um eine Schwenkachse zu berücksichtigen. Aus diesem Grunde wird seine der Schwenkachse
gegenüberliegende Fläche als eine kreisbogenförmige Fläche ausgebildet, deren Achse
mit der Schwenkachse übereinstimmt. Erfindungsgemäß weist die kreisbogenförmige
Fläche einen solchen Radius auf, daß sie sich bis zu der ihr benachbarten Kante
einer radial inneren Wandung der Kammer erstreckt. Dadurch wird eine Abdichtung
dieser beiden Teile erreicht.
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Um den konstruktiven Aufwand einerals Trommelhäcksler ausgebildeten
Vorrichtung zum Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz möglichst gering zu halten,
wird zweckmäßigerweise die Verstelleinrichtung nur auf einer
Seite
des Rotors -angebracht.
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Konventionelle Vorrichtungen zum Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz
benutzen in die zur Aufnahme des geschnittenen Schwachholzes ausgebildeten Kammern
eingeleitete Gebläseluft, um das Auswerfen der zerkleinerten Holzteile zu unterstützen.
Durch die dabei auftretende Verwirbelung wird Energie in unerwünschtem Maß aufgezehrt,
so daß die Wurfweite, insbesondere die von kleinen Teilen, ungenügend ist. Zur Vrmeidung
von Verwirbelungen und zur Erhöhung des Druckes im Auswurfschacht wird erfindungsgemäß
die Gebläse luft durch verschließbare Ausgangsöffnungen, die in den die seitlichen
Begrenzungen des Rotors bildenden Scheiben angebracht sind, angesaugt und mit radial
außenliegenden Öffnungen versehene Abteilungen des Rotors geführt, die von den das
zerkleinerte Schwachholz aufnehmenden Kammern entfernt sind.
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Durch diese sehr vorteilhafte Maßnahme wird der Druck innerhalb des
Rotors so erhöht und kann mittels der verschließbaren Öffnungen so verstellt werden,
daß beispielsweise unterschiedliche Wurfweiten für zerkleinertes Schwachholz mit
gleichen Schnittlängen oder gleiche Wurfweiten für Schwachholz mit unterschiedlichen
Schnittlängen erreicht werden könnnen. Dies ist besonders interessant für das Schneiden
von bezüglich der Festigkeit inhomogenem Schwachholz oder auch relativ morschem
Schwachholz, bei dem sich das Anfallen von unterschiedlich zerkleinerten Holzteilen
während eines Arbeitsvorganges nicht vermeiden läßt. Infolge des hohen Druckes
im
Auswurfschacht und der unterschiedlichen Massenträgneigt werden kleine Holzteile
weniger weit als große -.-olzteile aus m Rotor ausgeworfen.
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'i--2hstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die entsprechenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Figuren
1 bis 9 wird ein sogenannter Scheibenhäcksler und in den Figuren 10 bis 11 ein sogenannter
Trommelhäcksler dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen für analoge Bauteile verwendet
werden.
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Es zeigt: Figur 1 - eine Vorderansicht des Scheibenhäckslers, Figur
2 - eine Draufsicht des in Figur 1 dargestellten Scheibenhäckslers, Figur 3 - eine
Seitenansicht auf die die Schneidmesser tragende Seite des Rotors des in Figur 1
und 2 dargestellten Scheibenhäckslers, Figur 4 - einen Schnitt entlang der Linie
IV-IV von Figur 3, Figur 5 - eine Seitenansicht auf die das Planetengetriebe tragende
Seite des Rotors des in Figur 1 bis 4 dargestellten Scheibenhäckslers, Figur 6 -
einen Schnitt entlang der Linie VI-VI von Figur 5, Figur 7 - einen Teilschnitt durch
den Rotor des in Figur 1 bis 6 dargestellten Scheibenhäckslers, Figur 8 - die vergrößerte
Ansicht eines Teiles eines mit vier Schneidmessern ausgerüstetem Rotor eines Scheibenhäckslers,
Figur
9 - einen Teil-Axialschnitt des Rotors der Figur 8, Figur 10 - eine Vorderansicht
des Trommelhäckslers, 0--ur 11 - eine Draufsicht des in Figur 10 dargestellten Trommelhäckslers,
Figur 12 - eine Seitenansicht auf die das Planetengetriebe tragende Seite des Rotors
des in Figur 10 und 11 dargestellten Trommelhäckslers, Figur 13 - einen Schnitt
durch den Rotor des Trommelhäckslers bei Betrachtung in Richtung Rotor-Außenseite
und Figur 14 - eine der Figur 12 entsprechende Ansicht eines etwas abgeänderten
Rotors.
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Die Figuren 1, 2, 10 und 11 zeigen eine Vorrichtung 1 zum Zerkleinern
von zuführbarem Schwachholz 2 mit einem Rahmen 3, einem Gehäuse 4 und einer Rotorwelle
5.
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Der Rahmen 3 weist Befestigungselemente 6 für einen hier nicht gezeigten
Anbau auf und übernimmt die Lagerung der horizontal ausgerichteten, umlaufend antreibbaren
Rotorwelle 5. Das Gehäuse 4 zeigt eine dem Rahmen 3 zugewandte Stirnwand 7, eine
ihm abgewandte Stirnwand 8 sowie eine periphere Wand 9, die sich im wesentlichen
entlang einer zylindrischen Mantelfläche erstreckt. Sie ist dergestalt am Rahmen
3 befestigt, daß die Rotorwelle mit der Zylinderachse des Gehäuses 4 übereinstimmt.
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In das Gehäuse 4 münden je ein Zuführschacht 10 und ein Auswurfschacht
11, beide mit im wesentlichen viereckigen Querschnitt, wobei der Auswurfschacht
11 über
die Breite des Gehäuses 4 hinweg von oben in tangentialer
Richtung in das Gehäuse 3 einmündet. Der horizontal angeordnete Zuführschacht 10
greift im Falle des Scheibenhäckslers 12, wie in Figur 1 und 2 dargestellt, an der
dem Rahmen 3 abgewandten Stirnwand 8 des Gehäuses 4 unter einen spitzen Winkel 13
zur Rotorwelle 5 an dem unteren Gehäuseteil 14 an. Im Falle des Trommelhäckslers
- siehe Figur 10 und 11 - steht der Zuführschacht 10 senkrecht zur Rotorwelle 5
auf dem Gehäuse 4 und ist im Inneren mit einer Zuführeinrichtung 16 für das zugeführte
Schwachholz 2 ausgerüstet.
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Der in Figur 1 bis 7 dargestellte Scheibenhäcksler 12 weist innerhalb
des Gehäuses 4 einen auf der Rotorwelle 5 senkrecht angeordneten Rotor 17 auf, der
im wesentlichen aus einer ebenen Führungsfläche 18, einer Scheibe 19, einer zweiten
Scheibe 20 und einem Planetengetriebe 21 besteht. Diese Elemente sind zueinander
parallel angeordnet und in der Reihenfolge aufgeführt, in der sie bei Betrachtung
von der dem Rahmen 3 abgewandten Stirnwand 8 erscheinen.
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Die ebene Führungsfläche 18 ist im wesentlichen kreisförmig ausgebildet
und bezüglich der Rotorwelle 5 in axialer Richtung 22 verschiebbar. Eine Anfangsstellung
AS und eine Endstellung ES der ebenen Führungsfläche 18 sind gezeigt.
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Das Sonnenrad 23 des Planetengetriebes 21 ist mittels eines Drehlagers
24 fliegend auf der Rotorwelle 5 angeordnet, wodurch es eine unabhängige Drehbewegung
um die Rotorwelle 5 ausführen kann.
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Vier Bohrungen 25, jeweils um 900 versetzt, sind auf etwa halbem Radius
an dem Sonnenrad 23 angebracht. Die Stirnwand 7 des Gehäuses 4 weist auf gleichem
Lochkreis eine fünfte Bohrung 26 und eine ihr aufgesetzte Hülse 27 auf. Durch diese
Anordnung kann mittels eines Feststellbolzens 28 das Sonnenrad 23 an dem Gehäuse
4 arretiert werden,so daß es eine unabhängige Drehbewegung um die Rotorwelle 5 ausführen
kann.
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Eine Nabe 29 ist auf der Rotorwelle 5 mittels eines Keils 30 form-
und reibschlüssig verbunden und trägt an ihren Stirnseiten 31 die Scheibe 19 und
die zweite Scheibe 20. Beide Scheiben sind kreisförmig mit einem geringeren Durchmesser
als die ebene Führungsfläche 18 ausgebildet. Weiterhin sind auf der Nabe 29 vier
jeweils um 900 versetzte Speichen 32, 33 angeordnet, die bis zur Peripherie 34 der
Scheibe 19 und der zweiten Scheibe 20 reichen. In axialer Richtung betrachtet, erstrecken
sich die Speichen 32, 33 zwischen der Scheibe 19 und der zweiten Scheibe 20.
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Auf der zweiten Scheibe 20 sind vier jeweils um 900 versetzte Planetenräder
35 mittels Drehlager 36 auf einen solchen Lochkreis angebracht, daß sie mit dem
Sonnenrad 23 kämmen. Die Wellenzapfen 37 dieser Planetenräder 35 sind in axialer
Richtung 22 in etwa entsprechend der Breite der Nabe 29 verlängert und mit einem
Außengewinde versehen. Sie stellen Gewindebolzen 38 dar, die in mit entsprechendem
Innengewinde versehenen Gewindehüls.en 39 eingreifen. Diese Gewindehülsen 39 sind
an der ebenen Führungsfläche 18 befestigt. Diese
Anordnung bildet
einen Schraubentrieb 40, der die bei festgestelltem Sonnenrad 23 sich ergebende
Drehung der Planetenräder 35 auf die ebene Führungsfläche 18 überträgt und diese
somit in axialer Richtung verstellt.
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Ein zwischen der Scheibe 19 und der zweiten Scheibe 20 angeordnete
Hülse 41 umgibt den Schraubentrieb 39.
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Die vier jeweils um 90° versetzten Speichen 32, 33 bilden vier kreissektorförmige
Abteilungen 42, 43, wovon die zwei gegenüberliegenden Abteilungen 42 als Kammern
44 zur Aufnahme des geschnittenen Schwachholzes- 46 ausgebildet sind. Jede Kammer
44 weist eine radial äußere Kammeröffnung 45 auf,-durch die das zerkleinerte Schwachholz
46 in den Auswurfschacht 11 geschleudert wird.
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Die in Drehrichtung 47 des Rotors 17 weisenden Speichen 32 der Kammern
44 bilden die vorderen Kammerwände 48.
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In jeder Kammer 44 ist senkrecht an der vorderen Kammerwand 48 ein
Leitblech 49 befestigt. Bei entsprechender Stellung der Planetenräder 35 und der
Speichen 32, 33 liegt der Angriffspunkt 50 der Leitbleche 49 an den vorderen Kammerwänden
48 in etwa auf dem Wälzkreis 51 der Planetenräder 35. Die Leitbleche 49 erstrecken
sich in Richtung der jeweiligen Kammer 44 bis zur Peripherie 34 der Scheibe 19 und
der zweiten Scheibe 20. Die Leitbleche 49 weisen die gleiche axiale Breite wie die
Speichen 32, 33 auf.
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Weiterhin ist in jeder Kammer 44 an der vorderen Kammerwand 48 abgewandten
Speiche 33 eine hintere Kammerwand 52 befestigt. Der Angriffspunkt 53 liegt nahe
dem Lochkreis 54 der in dem Sonnenrad 23 angebrachten Bohrungen 25.
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Die hintere Kammerwand 52 weist die gleiche axiale breite wie die
Speichen 32, 33 auf. Sie erstreckt sh parallel zur Symmetrieachse 55 der Kammer
44 in einem Abstand von diesem der etwa dem Durchmesser der otorwelle 5 entspricht.
Die radial äußeren Enden 56 der hinteren Kammerwände 52 weisen etwa den gleichen
radialen Abstand von der Rotorwelle 5 auf wie die Angriffspunkte 50 des Leitblechs
49 an den vorderen Kammerwänden 48. Die axiale Breite der inneren Kammerwände 52
entspricht der Breite der Speichen 32, 33.
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An jeder hinteren Kammerwand 52 sind zwei im wesentlichen als Vierkant
ausgebildete Messerhalterungen 57, 58 befestigt. Sie weisen die gleiche axiale Breite
wie die hinteren Kammerwände 52 auf, erstrecken sich parallel zu diesen und sind
mit Innengewinde versehenen Bohrungen 59 in Richtung ihrer Längsachse ausgestattet.
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Die radial inneren Messerhalterungen 57 sind nahe den Angriffspunkten
50 der Kammerwände 52 angeordnet. Die radial äußeren Messerhalterungen 58 sind in
Fortsetzung der hinteren Kammerwände 52 direkt an ihren radial äußeren Enden 56
befestigt, wobei ihre radial äußeren Kanten als verschleißfeste Kanten 60 ausgebildet
sind.
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Jede der radial äußeren Messerhalterungen 58 ist über eine Verstrebung
62 an der Speiche 33 abgestützt. Diese bildet in etwa einen rechten Winkel mit der
hinteren Kammerwand 5.
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rür jede Kammer 44 ist ein Wurfflügel 64 vorgesehen, der n rehrichtung
47 des Rotors 17 nach hinten abgewinkelt ist und sich zwischen den beiden Scheiben
19 und 20 des Rotors 17 erstreckt. Der Wurfflügel 64 ist an der radial serien äußeren
Fläche 67 der radial äußeren Messerhalterung 58 befestigt.
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Der Wurfflügel kann entgegen die Drehrichtung 47 des Rotors 17 versetzt
angeordnet sein, so daß dieser auf der nach innen in die Lage 61 gerückten Verstrebung
62 etwa in der Lage 65 oder an der Speiche 33 auf der der Kammer abgewandten Seite
68 in der Lage 66 befestigt ist Auf der der Führungsfläche 18 zugewandten Seite
70 der Scheibe 19 sind um 1800 versetzt je ein Schneidmesser 71 in Schneidebene
und parallel zu der hinteren Kammerwand 52 mittels je eines Messerträgers 72 befestigt.
Die Schneiden 73 sind auf der in Drehrichtung 47 des Rotors 17 weisenden Seite der
Schneidmesser 71 angebracht. Die Messerträger 72 weisen im Querschnitt im wesentlichen
eine rechteckige Gestalt auf, wobei die in Drehrichtung 47 des Rotors 17 weisende
Stirnfläche 74 in Drehrichtung 47 abgeschrägt ist. Die Schneidmesser 71 sind mittels
Schrauben 75 an den Stirnflächen 74 der Messerträger 72 mit einem Überstand in Richtung
der ebenen Führungsfläche 18 befestigt. Die den Schneiden 73 zugeordneten Stirnflächen
76 der Schneidmesser 71 sind dabei in Schneidebene abgeschrägt. Die Messerträger
72 sind mittels Befestigungsschrauben 77 an den Messerhalterungen 57, 58 befestigt.
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An der Stirnwand 8 des Gehäuses 4 ist eine senkrecht stehende Gegenschneidhalterung
78 in Drehrichtung 47
des Rotors 17 gesehen vor dem Schneidmesser
71 be-'befestigt. Sie trägt auf der dem Schneidmesser 71 zugewandten Seite eine
senkrecht angeordnete Gegenschneide 79. Die Befestigung erfolgt mittels Schrauben
80. Die Gegenschneide 79 erstreckt sich in ihrer axialen Richtung im wesentlichen
bis zu der Schneide 73 des Schneidmessers 71, wobei ihre dem Schneidmesser 71 zugewandte
Kante 81 mit der Schneide 73 so abschließt, daß ein einwandfreier Schneidvorgang
gewährleistet ist.
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Die ebene Führungsfläche 18 weist im Bereich der Schneidmesser 70
je eine rechteckige Aussparung 82 auf. Sie erstreckt sich im wesentlichen in radialer
Richtung von der radial inneren Kante 83 des Schneidmessers 71 bis zur Peripherie
84 der ebenen Führungsfläche 18 und in Umfangsrichtung von der in Drehrichtung 47
des Rotors 17 gesehenen hinteren Kante 85 des Messerträgers 72 bis zur Schneide
73 des Schneidmessers 71. Die Aussparungen 82 weisen dabei etwas größere Dimensionen
als die Schneidmesser 71 mit Messerträger 72 auf. Insbesondere wird eine rechteckige
Durchtrittsöffnung 87 zwischen der Schneide 73 und der vorderen Kante 86 der ebenen
Führungsfläche 18 gebildet. Die Scheibe 19 weist eine Kammeröffnung 88 mit einer
in Drehrichtung 47 des Rotors 18 betrachteten vorderen Kante 89 und hinteren Kante
90 auf. Bei Betrachtung in axialer Richtung fluchten die Kante 86 der ebenen Führungsfläche
18 und die vordere Kante 89 der Kammeröffnung 88.
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Die hintere Kante 90 stimmt milder Kante 91 des Messerträgers 72 überein,
die von dem Übergang der schrägen Stirnfläche 7.4 und der der Scheibe 19 zugewandten
Fläche 92 des Messerträgers 72 gebildet wird.
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Innerhalb des Zufuhrschachtes 10 weist die Stirnwand 8 des Gehäuses
4 eine rechteckige Öffnung 93 auf. Diese erstreckt sich von der Kante 81 der Gegenschneide
79 in Richtung Schneidmesser 71 bis zu einer Position, die der maximalen Größe des
zuführbaren Schwachholzes 2 entspricht. Die radiale Ausdehnung der Öffnung 93 entspricht
in etwa der radialen Länge der Schneidmesser 71.
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In jeder Abteilung des Rotors 17 sind hier nicht gezeigte, verschließbare
Öffnungen zur Verstellung der Gebläseluft in der Scheibe 19 und der zweiten Scheibe
20 angebracht. Zur genaueren Erklärung wird auf den entsprechenden Text des nachfolgend
beschriebenen Trommelhäckslers Verwiesen.
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Die Figuren 8 und 9 zeigen einen Rotor 17 mit vier um 900 zueinander
versetzten Schneidmessern 71 für einen Scheibenhäcksler. Jedem Schneidmesser 71
ist dabei eine eigene Führungsfläche 18 zugeordnet, die mittels des Planetengetriebes
21 axial verstellt werden kann. Hierzu ist an jeder der Führungsflächen 18, die
die Form eines 900-Kreisscheibensektors hat, eine Gewindehülse 39 befestigt, in
welche der Gewindebolzen 38 des zugehörigen Planetenrades 35 eingreift. Damit können
die vier Führungsflächen gemeinsam verstellt werden, es ist jedoch auch möglich,
die Anordnung so zu treffen, daß die Führungsflächen unabhängig voneinander verstellbar
sind.
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Zur Sicherung gegen Verdrehen und Verkanten stehen von jeder der vier
Führungsflächen zwei zur Rotorwelle 5 parallele Bolzen 97 ab, die in gegenüberliegende
Führungsbohrungen der Scheibe 19 eingreifen.
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Die Ausbildung mit vier anstatt mit zwei Schneidmessern hat den Vorteil,
daß die Leistung des Häckslers entsprechend größer ist.
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Anhand der Figuren 12 bis 14 wird im folgenden ein erfindungsgemäßer
Trommelhäcksler 15 beschrieben, wobei lediglich auf die für das Verständnis der
Erfindung erforderlichen Bauelemente eingegangen werden soll, die sich von dem .im
Vorhergehenden beschriebenen Scheibenhäcksler unterscheiden. Zwei ebene, im axialen
Abstand parallel zueinander angeordnete Scheiben 101 bilden den seitlichen Abschluß
des Trommelhäckslers 15. Wie in Figur 13 gezeigt, trägt die Außenseite einer dieser
Scheiben 101 in bekannter Weise das auf der Rotorwelle 5 angeordnete Planetengetriebe
21. Die vier Planetenräder 102 sind hier lediglich als Kreissektoren ausgestaltet
und mit den Naben 103 um die Achsen 104 drehbar gelagert. In Drehrichtung 47 des
Rotors 17 betrachtet, sind gekrümmte Führungsflächen 105 um jeweils 900 versetzt
vor den Schneidmessern 71 angebracht. Jede dieser gekrümmten Führungsflächen 105
weist eine Krümmung in Umfangrichtung des Rotors 17 auf, die den Teil einer zylindrischen
Mantelfläche darstellt. Bei eingestellter Minimal-Schnittlänge des Schwachholzes
2, d. h. bei eingestellter Anfangsstellung AS stimmt diese zylindrische Mantelfläche
im wesentlichen mit der zylindrischen Mantelfläche überein, die von den Schneiden
73 der Schneidmesser 71 bei Drehung des Rotors 17 gebildet wird. Di.e gekrümmten
Führungsflächen 105 bilden die radial äußeren Flanken von im wesentlichen keilförmigen
Körpern 106, deren Keilspitzen 107 in die Drehrichtung 47 des Rotors 17 weisen.
Die
keilförmigen Körper 106 erstrecken sich senkrecht zu und zwischen
den Scheiben 101 und sind um je eine mit cen Keilspiten 107 parallel zu der Rotorwelle
5 angeordneten Schwenkachse 108 im wesentlichen in radialer wichtung verschwenkbar.
Die Schwenkachsen sind im etwa gleichen radialen Abstand von der Rotorwelle 5 wie
die Schneidmesser 71 angebracht, Jeder der vier keilförmigen rper 106 weist auf
seiner dem Planetengetriebe 21 zug-ndten Seite eine parallel zur Scheibenebene ausgerichtet,
seitlicheStirnfläche 109 auf, die von einem im wesentlichen radial ausgerichteten
Langloch 110 durchbrochen wird. Es ist in etwa halbem Abstand zwischen der Schwenkachse
108 und der derselben gegenüberliegenden kreisbogenförmigen Fläche 111 angeordnet.
Die Naben 103 und die Achsen 104 der Planetenräder 102 sind in Richtung Trommelinneres
verlängert und treten durch die genügend Spielraum gewährenden Langlöcher 110 hindurch.
Dabei ist die verlängerte Nabe 103 mit einem auf der dem Trommelinneren zu weisenden
Seite der seitlichen Stirnfläche 109 angeordneten Kurbelarm 112 eines Kurbeltriebes
113 verbunden. Weiterhin weist der Kurbeltrieb 113 einen einarmigen Hebelarm 114
auf, der mittels eines Gelenkes 115 mit dem Kurbelarm 112 verbunden ist. Der Hebelarm
114 ist auf einer Achse 117 drehbar gelagert, die in dem der Schwenkachse 108 gegenüberliegenden,
radial inneren Winkel 116 an der seitlichen Stirnfläche 109 angeordnet ist. In der
Anfangsstellung AS des keilförmigen Körpers 106 ist der Kurbelarm 112 in etwa rechtwinklig
zur Längsac.hse des Langloches 110 angeordnet und bildet einen im wesentlichen rechten
Winkel mit dem radial nach innen weisenden Hebelarm 114.
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Die Drehbewegung des Planetenrades 102 um seine Achse 104 wird auf
den Kurbelarm 112 übertragen, wobei das Gelenk 115 entsprechend der Länge des Kurbelarmes
112 sich auf einem Kreisbogen mit auf der Achse 104 liegendem Mittelpunkt entsprechend
in etwa radialer Richtung bewegt. Über den Hebelarm 114 und die Achse 117 wird nun
der keilförmige Körper 106 ebenfalls in dieser Richtung bewegt, wobei die Achse
117 auf einem Kreisbogen verschwenkt wird, dessen Mittelpunkt auf der Schwenkachse
108 angeordnet ist. Das Langloch 110 ermöglicht die Relativbewegung zwischen der
Achse 104 des Planetenrades 102 und dem keilförmigen Körper 106.
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Zur Veränderung des Verstellbereiches des keilförmigen Körpers 106
sind in der seitlichen Stirnfläche 109 entlang dem Kreisbogen, der von der Achse
117 beschrieben wird, Bohrungen zum Aufnehmen der Achse 117 angebracht (vgl. Figur
14).
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Die der Schwenkachse 108 gegenüberliegende Fläche 111 des keilförmigen
Körpers 106 ist als Teil einer zylindrischen Mantelfläche ausgebildet, wobei die
Zylinderachse mit der Schwenkachse 108 übereinstimmt. Diese Fläche 111 stellt die
in Drehrichtung 47 des Rotors 17 betrachtete vordere Kammerwand 118 einer dem Schneidmesser
71 zugeordneten, radial nach außen offenen Kammer 44 zur Aufnahme des zerkleinerten
Schwachholzes 46 dar. Hierbei entspricht die radial außen liegende öffnung 119 der
Kammer 44 des Trommelhäckslers 15 der Druchtrittsöffnung 87 sowie der Kammeröffnung
45 des Scheibenhäckslers 12.
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Innerhalb einer um die Rotorwelle 5 parallel zu ihr angeordneten,
im wesentlich vier-kantförmigen Hülse
12O, die sich zwischen den
äußeren Scheiben 101 des Rotors 17 erstreckt, sind in den äußeren Scheiben 101 vier
jeweils um 90° versetzte, verschließbare kreisförmige Ansaugöffnungen 121 vorgesehen.
Sie liegen innerhalb des Wälzkreises 96 des Sonnenrades 23 des Planetengetriebes
21 auf dem die Rotorwelle 5 mit der Schwenkachse 108 verbindenden Radius und dienen
zum Ansaugen der Gebläseluft. Den Ansaugöffnungen 121 zugeordnete Durchbrüche 122
in der Hülse 120 lassen die Gebläseluft radial nach außen durchtreten. Eine Leitfläche
123 ist jedem der Durchbrüche 122 zugeordnet. Diese Leitfläche 123 verbindet in
einer im wesentlichen rechtwinkligen Anordnung die Hülse 120 und die Schwenkachse
108 in der Art, daß die durch die verschließbaren Ansaugöffnungen 121 angesaugte,
durch die Durchbrüche 122 hindurchtretende Gebläseluft entlang den Leitflächen 123
durch die Öffnung 124 radial nach außen hindurchtreten kann.
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Diese Öffnung 124 ist zwischen der Schwenkachse 108 und der Schneide
73 des Schneidmessers 71 abgewandten Stirnfläche 125 angeordnet Diese Leitfläche
123 verhindert das unerwünschte Eindringen der Gebläseluft in die Kammer 44.
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Auf der Hülse 120 ist eine im wesentlichen rechtwinklig angeordnete
Strebe 126 befestigt, die sich bis nahe der dem Winkel 116 zugeordneten Spitze 127
des keilförmigen Körpers 106 erstreckt. Etwa rechtwinklig auf dieser Strebe 126
ist eine radial innere Kammerwand 128 der Kammer 44 befestigt. Diese radial innere
Kammerwand 128 reicht bis zu der der Schwenkachse 1 o8 gegenüberliegenden Fläche
111 des keilförmigen Körpers 106.
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Diese Fläche 111 stellt deshalb den Teil einer zylindrischen Mantelfläche
dar, um bei der Verstellung des keilförmigen Körpers 106 eine Abdichtung gegen durchfallendes,
geschnittenes Schwachholz 46 zu der ihr benachbarten Kante 127 der radial inneren
Kammerwand 128 zu gewährleisten.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden beispielsweise keine
Leitflächen 123 benutzt. Hier ist die Abdichtung zwischen der Fläche 111 des keilförmigen
Körpers 106 urdder Kante 129 radial inneren Kammerwand 128 so auszulegen, daß unerwünschtes
Eindringen von Gebläseluft in die Kammer 44 vermieden wird.
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Im folgenden soll die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz anhand der Funktionsbeschreibung des in
den Figuren 1 bis 7 dargestellten Scheibenhäckslers und des Trommelhäckslers nach
den Flguren 12 bis 14 beschrieben werden.
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Das zu zerkleinernde Schwachholz 2 wird dem Rotor 17 durch den Zuführschacht
10 zugeführt. Im Falle des Scheibenhäckslers 12 geschieht diese Zuführung unter
einem Winkel zur Rotorwelle 5 bzw. zum Gehäuse 4, während beim Trommelhäcksler 15
das zu zerkleinernde Schwachholz rechtwinklig zur Rotorwelle 5 zugeführt wird. Es
besteht die Möglichkeit eines manuellen oder eines angetriebenen Vorschubes. Das
zu zerkleinernde Schwachholz 2 wird durch die in der Gehäuse-
wand
8 angebrachte Öffnung hindurch gegen die ebene Führungsfläche 18 bzw. die gekrümmten
Führungsflächen 105 unter Anlage andie Gegenschneide 79 gedrückt.
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Entsprechend dem Abstand der Schneiden 73 der Schneidmesser 71 von
den Führungsflächen wird das zu zerkleinernde Schwachholz 2, das der Einfachheit
halber im folgenden auch als Späne bezeichnet werden soll, geschnitten. Sie Späne
treten durch die in Drehrichtung 47 betrachtet vor den Schneiden 73 der Schneidmaschine
angeordneten Öffnungen in die zur Aufnahme der Späne bestimmten Kammern 44 durch.
Im Falle des Trommelhäckslers 15 handelt es sich hierbei nur um eine, nämlich die
Kammeröffnung 119 selbst. Bei dem Scheibenhäcksler 12 jedoch müssen die Späne 2
durch in der ebenen Führungsfläche 18 und in der Scheibe 19 angebrachte Öffnungen
87 bzw. 88 hindurchtreten.
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Die durch die Rotation des Rotors 17 hervorgerufene Zentrifugalkraft
schleudert die geschnittenen Holzspäne 46 radial nach außen, wobei sie infolge des
geringen Abstandes zwischen der peripheren Gehäusewand und den radial innenliegenden
Teilen, insbesondere Wurrflügeln 64, 65, 66, innerhalb der Kammern 44 gehalten werden.
Sobald die Kammern 44 den tangential angreifenden Auswurfschacht 11 erreicht haben,
können die Späne 46 durch denselben hindurch ins Freie gelangen.
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Gebläseluft zum Unterstützen dieses Ausschleuder-Vorganges wird durch
die an den Außenseiten des Rotors 17 angebrachten, verschließbaren Ansaugöffnungen
121 in das Innere des Rotors 17 gesaugt. Hierbei ist es
wichtig,
darauf hinzuweisen, daß im Gegensatz zu den konventionellen Vorrichtungen zum Zerkleinern
von zuführbarem Schwachholz diese Gebläseluft nicht in die zur Aufnahme des geschnittenen
Schwachholzes vorgesehenen Kammern 44 eingeleitet sind, sondern durch in Drehrichtung
47 gesehen vor den Kammern 44 angeordnete Öffnung 12all radial nach außen tritt.
Durch diese Anordnung wird eine Wirbelbildung in der Kammer 44 vermieden und die
Auswurfgeschwindigkeit der Späne erhöht.
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Zum Verstellen der Schnittlänge des zu zerkleinernden Schwachholzes
2 muß der Abstand zwischen den Schneiden 73 der Schneidmesser 71 und den Führungsflächen
18 bzw. 105 verändert werden. Zu diesem Zweck wird das auf der Rotorwelle 5 drehbar
gelagerte Sonnenrad 23 des Planetengetriebes 21 mittels des F'eststellbolzens 28
arretiert. Dann wird der Rotor 17 von Hand gedreht, so daß die Drehbewegung des
Rotors 12 in eine Drehbewegung der Planetenräder 35 bzw. 102, die sich infolge des
arretierten Sonnenrades 23 auf diesem abwälzen müssen, umgesetzt wird. Der Schraubentrieb
40 bzw. der Kurbeltrieb 113 überträgt diese Bewegung der Planetenräder 35 bzw. 102
auf die ebene Führungsfläche 18 bzw.
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die gekrümmten Führungsflächen 105. Die erstere wird entsprechend
der Dauer der Drehbewegung der Planetenräder 35 in axialer Richtung verschoben,
wobei durch Anderung der Drehrichtung des Rotors 17 die Richtung der axialen Bewegung
der Führungsfläche 18 geändert werden kann. Im Falle des Trommelhäckslers 15 erfolgt
die Verstellung der gekrümmten Führungsflächen 105 prinzipiell in gleicher Weise,
jedoch mit dem Unterschied, daß die Bewegung der gekrümmten Führungs-
flächen
105 um die Schwenkachsen 108 in etwa radialer Richtung erfolgt, die Radiusdifferenz
zwischen dem von der Schneide 73 beschriebenen Kreis und den ~;'indrischen .-ührungsflächen
105 wird dabei verändert.
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.r2 die Arretierung gelöst, so kann das Sonnenrad 23 sich infolge
seiner Drehlagerung um die Rotorwelle 5 drehen. Diese Drehung wird tatsächlich erzielt
ffls Ergebnis der geringeren Reibung des Sonnenradlagers 24 auf der Rotorwelle 5
im Vergleich zur Reibung innerhalb der Anordnung Sonnenrad 23 - Planetenrad 35 bzw
102 - verstellbare Führungsfläche 18 bzw. 105. In diesem Falle führen die Planetenräder
35 bzw. 102 keine Bewegungen um ihre Achsen aus und können somit die Führungsflächen
nicht verstellen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zerkleinern von uführbarem Schwachholz
2 beschränkt sich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern kann
in vielfacher Art und Weise variiert werden. Beispielsweise ist es möglich, auch
solche Materialien zu zerkleinern, die holzähnliche Schnitteigenschaften aufweisen,
z. B. Pappe oder auch Papier.
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Weiterhin kann im Falle, daß die Schnittlängen des zu zerkleinernden
Gutes nicht genau eingehalten werden müssen, auf die Gegenschneide verzichtet werden.
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Um unterschiedliche Schnittlängen zu erhalten, ist es schließlich
auch möglich, statt der axial verstellbaren Führungsflächen austauschbare Führungsflächen
gleicher oder unterschiedlicher Dicke zu verwenden, die je nach der gewünschten
Schnittlänge miteinander kombiniert werden können.