DE4443275A1 - Schneid- und Hackmesser mit Stabilisierungskanten zum Einsatz in Zerkleinerungsvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Schneidmesser in der Form eines quadratischen Messers mit Stabilierungskanten für Zerkleinerungsvorrichtungen mit Messerhalter tragendem Rotor die gleichzeitig als Spanbrecher wirken.

Bekannte Anlagen haben beispielsweise V-förmig eingefräste Nuten oder V-förmig umlaufende Spiralen mit darin angeordneten Messerträgern (beispielsweise kraft- oder formschlüssig befestigt oder verschweißt). Je nach Befestigungsart (meistens ein in der Mitte angeordnetes Gewindeloch) können die Hackmesser daher in vier um je 90° versetzten Drehwinkelstellungen angeordnet werden, wobei sie dann jeweils eine neue Schnittkante bilden.

Die Spitzen der quadratischen Messer bilden somit einen V-förmig vorstehenden, dreieckigen Reißzahn, die V-förmigen Messeraufnahmen (Nuten, Spiralen) verhindern gleichzeitig zuverlässig ein Verdrehen der Messer im Betrieb.

Solche Vorrichtungen werden hauptsächlich für die Zerkleinerung von Holzabfällen aus Sägewerken, Schreinereien und Möbelfabriken eingesetzt, sowie im gesamten Recycling-Sektor (zum Beispiel für die Zerkleinerung von Elektronikschrott). Je nach Größe der Anlage können auch Abbruchhölzer, Kunststoffballen, Äste, Wurzelwerk und ähnliches, verarbeitet werden.

Bei bekannten Hackmessern haben die Platten parallele Begrenzungsflächen, die mit den 4 Umfangsflächen je einen Winkel von 90° bilden, oder die Platten auf mindestens einer Seite eine Vertiefung aufweist, deren Bodenfläche die Umfangsfläche längs des gesamten quadratischen Randes unter spitzem Winkel trifft. Dieses bewirkt einen aggressiveren Schnitt gegenüber den parallelverlaufenden Schnittflächen. Der wesentliche Nachteil ist jedoch die verminderte Bruchfestigkeit dieser Messerspitzen, sowie das bei einigen Materialien auftretende Verstopfen der Messer bzw. Messerträgertaschen.

Der Neuerung liegt die Verbesserung der entscheidenden Nachteile bestehender Hackmesser zugrunde:

Während die planparallelen Platten aufgrund ihrer unzureichenden Schnittgeometrie uneffektiv arbeiten, haben die vorgenannten Hackmesser deren Vertiefung der Bodenfläche die Umfangsfläche längs des gesamten quadratischen Randes unter spitzen Winkel trifft, den Nachteil, daß die Spitzen dieser Messer wesentlich an Bruchfestigkeit verlieren. Diese führen zu einer Verringerung des maximal möglichen Antriebsmomentes, da bekanntlich die Bruchlast des Hackmessers in direktem Verhältnis zum maximal möglichen Antriebsmoment steht.

Die Neuerung bezieht sich auf ein Schneid- und Hackmesser in Form eines quadratischen Körpers für Zerkleinerungsvorrichtungen mit Messerhaltertragendem Rotor wobei dieser auf mindestens einer Seite eine Vertiefung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen der Vertiefung (2) die Umfangsflächen des Messers (9) unter einem rechten Winkel (b) trifft.

Die erfindungsgemäßen Messer tragen aufgrund ihrer höher belastbaren Spitzen zur Leistungssteigerung der gesamten Anlage bei, wodurch sich vor allem im Betrieb des Recycling-Sektors wegen des hohen Störstoffanteils ein enormer Vorteil ergibt. Praktische Versuche haben ebenfalls eine wesentlich höhere Standzeit gegenüber den vorgenannten Hackmessern ergeben, welche sich wiederum Positiv auf Rüst- und Totzeiten (und somit auf den gesamten Durchsatz) auswirkt. Gleichzeitig sinken durch die längeren Standzeiten der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmesser die Betriebskosten, da die Werkzeugkosten der Messer wesentlicher Bestandteil dieser Betriebskosten sind. Durch die Verstärkungskanten, die sich kreuzweise über die 4 Spitzen des Messers ergeben, wird der Spanablauf äußerst günstig beeinflußt. Versuche mit den unterschiedlichsten Materialien führten in keinem einzigen Falle zu Verstopfungen der Messer bzw. Messerwellentaschen, was hingegen bei den vorbekannten Messern sehr oft auftritt; dieser Effekt ist vor allem im problematischen Recycling-Sektor von Vorteil.

Die vorgenannte Verstärkung der Spitzen der erfindungsgemäßen Zerkleinerungswerkzeuge kann auf unterschiedlichste Art- und Weise erzielt werden:

Zum Beispiel durch Formguß oder Gesenkschmieden mit entsprechenden Werkzeugformen oder durch spanende Bearbeitung, wobei beispielsweise eine Bearbeitung mittels rotierendem, zylinderförmigem Fräs- oder Schleifwerkzeug eine kostengünstige Variante darstellt. Auch eine ellipsenförmige Ausführung mittels entsprechenden Werkzeugen ist denkbar. Ausschlaggebend ist jedoch die Tatsache, daß durch die kreuzweise Bearbeitung sich immer eine verstärkende Kante des entstehenden Reißzahns bildet und die Schnittflächen zu den Umfangsflächen des Vierkantmessers stehst einen rechten Winkel bilden. Die Herstellkosten dieser Schneidenform ist ebenso preisgünstig wie bei den vorbekannten Hackmessern mit Reißzahn. Das eventuelle Härt- der Zerkleinerungsmesser erfolgt zweckmäßigerweise nach der formmäßigen Fertigstellung der Messer.

Die erfindungsgemäße Neuerung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Form einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung des Messers gemäß der Neuerung mit Verstärkungskante (1),

Fig. 2 einen Teilschnitt der Ebene C-C, gemäß Figur drei zur Darstellung der Spitzenverstärkung durch die größere, belastbare Fläche (4),

Fig. 3 einen Vollschnitt der Ebene A-A gemäß Figur zwei,

Fig. 4 einen Diagonalschnitt der Ebene B-B gemäß Figur zwei,

Fig. 5 eine Seitenansicht in Richtung V gemäß Figur zwei,

Fig. 6 einen Teilschnitt der Ebene D-D gemäß Figur sieben zur beispielhaften Darstellung eines Messerträgertragenden Rotors (5) mit V-förmigen Nuten (6) und eingeschweißtem Messerträger (7),

Fig. 7 eine Teilansicht in Richtung VII gemäß Figur sechs,

Fig. 8 eine Teildraufsicht in Richtung VIII gemäß Figur sechs,

Fig. 9 eine sinngemäße Darstellung der Schnittsituation mit Teildarstellung des Gegenmessers (8) einer Zerkleinerungs­ anlage mit Messerträgertragendem Rotor,

Fig. 10 eine sinngemäße Darstellung der Schnittsituation in Richtung IX gemäß Fig. 9 mit Teildarstellung des Gegenmessers (8) und Messerträgertragenden Rotor (5) mit eingeschweißtem Messerträger (7) und Schneidmesser (9),

Fig. 11 eine beispielhafte Darstellung eines mittels Formfräser kreuzweise hergestellten Messers,

Fig. 12 eine Darstellung des Schnittes E-E gemäß Fig. 11,

Fig. 13 eine Darstellung der Draufsicht des in Fig. 11 und 12 beschriebenen Messers mit den neuerungsgemäßen Verstärkungskanten (1).

Das in den Fig. 1-5 darstellte Messer besteht aus einem quadratischen. Grundkörper mit vier Umfangsflächen (3) und wird auf einer Seite durch eine ebene Fläche (10) und auf der anderen Seite durch die Bodenfläche einer Vertiefung(Schnittseite) begrenzt. Die Befestigung des Messers (9) auf dem Messerträger tragenden Rotor (5) kann auf verschiedensten Weisen erfolgen (z. B. durch eine zentrale Schraube wie in Fig. 6-10 dargestellt oder auch je nach Belastung durch Querschrauben, welche eine höhere Belastung des Messers zulassen).

Je nach gewählter Befestigungsart und Belastung kann die Länge des Messers variieren, entscheidendes Kriterium der Neuerung ist die Ausführung der Schnittseitengeometrie, so daß immer die bereits erwähnten Verstärkungskanten (1) entstehen.

Das hauptsächliche Einsatzgebiet sind Recycling- und Zerkleinerungsanlagen mit Messerträger tragendem Rotor wie in den Fig. 6-10 beispielhaft dargestellt.

Nachfolgend sei eine einsatztypische Einbausituation beschrieben: Die Fig. 6-10 zeigen beispielsweise einen Rotor (5) der V-förmige, nebeneinander und umfangsmäßig versetzte, eingefräste Nuten (6) besitzt sowie eingeschweißte Messerträger (7).

Jede einzelne V-Nut ist seitlich gesehen zueinander versetzt, und schraubenförmig angeordnet. Die Messer (9) sind beispielweise mittels einer den Messerträger durchsetzenden Schraube (11) befestigt, die in das zentrale Gewinde des Messers (9) eingreift.

Die Größe des Messers (9) ist so bemessen, daß es mit benachbarten Umfangsflächen (3) an den Begrenzungsflächen der V-Nut anliegt und mit seinen restlichen zwei Umfangsflächen gleichmäßig radial über das Profil der Messerwellenumfangsflächen übersteht wie dies in Fig. 6 und 7 veranschaulicht ist. Der Rotor (5) arbeitet mit einem Gegenmesser (8) zusammen das Zacken aufweist (Fig. 10), welche der Rotationsfläche des mit Hackmessern (9) bestückten Rotors (5) angepaßt sind. Die entstehende Spanfläche kann durch die Größe des Messers sowie die Größe der V-Nuten den Materialerfordernissen entsprechend frei gewählt werden. Somit sind an der Rotationsfläche scharfe Schneidkanten wirksam.

Claims (8)

1. Hackmesser in Form einer quadratischen Platte für Zerkleinerungs­ vorrichtungen mit Messerhalter tragendem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer auf mindestens einer Seite durch entsprechende Formgebung mehrere Reißzähne aufweist und die Bodenflächen mit den Randflächen einen rechten Winkel bilden, jedoch diese Bodenfläche niemals eine Rotationsfläche sein kann. Entscheidend für die erfindungsgemäße Neuerung sind die durch die Formgebung entstehenden Stabilisierungskanten des Messers (Fig. 1 1-5), die in den Spitzen beginnen und zum Mittelpunkt des Messers gerichtet sind, ihn aber nicht unbedingt erreichen müssen, wie beispielsweise in Fig. 11-13 dargestellt.

2. Messer nach Anspruch 1, deren Spanflächen mittels eines rotierenden Werkzeuges hergestellt wurde und deren Rotationsachsen rechtwinklig die Plattenmitte durchsetzen und gleichzeitig die vier umlaufenden Kanten des Schneidmessers ebenfalls rechtwinklig berühren, beispielhaft in Fig. 1-5 dargestellt.

3. Messer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche der Messer nicht durch einen Rotationskörper erzeugt wurde, sondern die Bodenflächen durch ebene, winklig zueinander stehende Flächen erzeugt wurden, beispielhaft in Fig. 11-13 dargestellt.

4. Messer nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen der Messer durch entsprechende Werkzeug- Formgebung von den vorgenannten Formen abweichende Kantenformen ergibt, beispielsweise durch ein im Querschnitt ellipsenähnliches Werkzeug (Fig. 14-16).

5. Hackmesser nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte ein Formgußteil ist.

6. Hackmesser nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche der Vertiefung spanabhebend erzeugt ist.

7. Hackmesser nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch eine solche Anbringung an dem Rotor, daß eine Ecke der quadratischen Platte nach außen ragt.

8. Hackmesser nach Anspruch 7, gekennt zeichnet durch die Anbringung in einer Tasche einer im Querschnitt dreieckigen Umfangsrippe des Rotors derart, daß die Platte radial etwa gleichmäßig über das Rippenprofil übersteht.