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Vorrichtung zum Zerkleinern von Holz, insbesondere für die Herstellung
von Holzstoff Es sind Vorrichtungen zum Zerkleinern von Holz bekannt, bei denen
im Innern eines mit schrägen Rippen besetzten Gehäuses ein mit Mitnehmern versehener
Drehkörper umläuft. Durch die Mitnehmer wird das zu zerkleinernde Holz erfaßt und
gegen die Rippen des Gehäuses gedrückt, wobei die Zerkleinerung durch Spalten, Brechen,
Scheren usw. zustande kommt.
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Diese bekannten Vorrichtungen leisten bei der Verarbeitung von Schnittholzabfällen,
regelrechten Knüppeln u. dgl. gute Dienste, sie versagen aber, wenn es sich darum
handelt, Holzstücke von ungleichmäßiger Form und Struktur, beispielsweise Stubben-
und Astholz, zu zerkleinern. Diese Aufgabe wird bei der den Gegenstand der Erfindung
bildenden Vorrichtung einmal durch die besondere Form des Drehkörpers sowie ferner
durch die Anordnung, Ausbildung und Lage der Mitnehmerrippen erreicht. Wesentlich
ist in dieser Beziehung vor allem, daß bei glockenförmiger Ausbildung des Drehkörpers
und Anordnung der Rippen in durch die Achse des Drehkörpers gehenden Ebenen der
Drehkörper mit dem Gehäuse mehrere Arbeitsräume von verschiedener radialer Tiefe
bildet, von denen der erste bis zum Nabenteil des Drehkörpers reicht, während der
zweite im Querschnitt einen nach dem Austragende zu sich verjüngenden Keil bildet
lind in den noch engeren dritten Arbeitsraum übergeht.
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Weitere Verbesserungen der Vorrichtung, die hauptsächlich für die
Zerkleinerung von Holz als Vorbereitung für die Herstellung von Holzstoff als Ausgangsmaterial
für die Papier- und Pappenfabrikation bestimmt ist, beziehen sich auf die besondere
Ausbildung der Mitnehmer des Drehkörpers.
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In der Zeichnung ist eine zur Durchführung der Vorzerkleinerung geeignete
Vorrichtung in schematischer Darstellungsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Abb.
z die Vorrichtung in einem senkrechten Längsschnitt, während Abb.2 eine Aufsicht
darstellt.
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Die- Zerkleinerungsvorrichtung besteht aus zwei Hauptteilen, dem im
dargestellten Falle als Hohlzylinder ausgebildeten Gehäuse c und dem innerhalb dieses
Gehäuses um eine senkrechte Achse a umlaufenden Drehkörper h. Die Welle a
erhält zweckmäßig ihren Antrieb von unten durch ein Kegelgetriebe von einer Vorgelegewelle
aus. Oben ist die Welle in einem das obere offene Ende des Zylinders c überbrückenden
Armstern gelagert. Das Gehäuse c ist auf der Innenseite mit schräg, d. h. schraubenförmig
verlaufenden schneidenartigen Rippen e besetzt. Diese Rippen werden zweckmäßig mit
dem Gehäuse aus einem Stück, und zwar in Stahlguß hergestellt. Die
in
der durch die Pfeile angedeuteten Drehrichtung zurückliegenden Kanten der Rippen
e sind scharf ausgebildet, während die gegenüberliegenden Kanten abgerundet sein
können.
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Der Drehkörper b hat im allgemeinen die Gestalt einer Glocke, deren
äußere Mantelfläche einen sich nach oben schwach verjüngenden Kegelstumpf bildet,
dessen Grundfläche einen Kreis darstellt, der sich an den durch die Innenfläche
der Rippen e gegebenen Zylinder anschmiegt. Es entsteht dadurch zwischen dem Drehkörper
b und dem Gehäuse c bzw. dessen Rippen ein nach oben sich allmählich erweiternder
Ringspalt, der etwa bei Beginn des oberen Drittels der Höhe des Gehäuses sich ziemlich
plötzlich nach innen erweitert. Der Drehkörper b ist mit Rippen d besetzt, von denen
in dem der Darstellung zugrunde gelegten Falle acht Stück gleichmäßig über den Umfang
verteilt vorhanden sind. Die Rippen bestehen mit dem Drehkörper zusammen zweckmäßig
ebenfalls aus einem einheitlichen Stahlgußstück. Die Höhe der Rippen über dem Mantel
des Drehkörpers wechselt in der Weise, daß etwa bis zur halben Höhe des Gehäuses
c die Außenflächen der Rippen bzw. ihre in der Drehrichtung vorn liegenden Kanten
innerhalb der durch die wirksamen Innenkanten der Leisten e der gegebenen Zylinderfläche
liegen, während die Kanten der Rippen d weiter nach oben zu von dieser Zylinderfläche
nach innen zurücktreten, und zwar zunächst nur in schwachem Maße, weiter oben aber
im Bereich des Überganges der Mantelfläche des Drehkörpers b in den flachen Kegel
in stärkerem Maße, derart, daß die Rippen d in der Nähe der Nabe des Drehkörpers
b in diese überlaufen. Auf diese Weise entstehen drei verschiedene Arbeitszonen,
nämlich die obere Zone i, die sich in der Höhenrichtung von der Oberseite des Drehkörpers
b bis zum oberen Rande des Gehäuses c und in radialer Richtung von der Innenwandung
des Gehäuses bis zur Nabe bzw. Welle des Drehkörpers b erstreckt; eine zweite Zone
k, die einen sich etwa bis zur halben Höhe des Gehäuses allmählich kegelförmig verjüngenden
Ringspalt bildet und eine dritte Zone k', in der die Rippen d des Drehkörpers sich
an die Rippen e des Gehäuses möglichst unmittelbar anschmiegen.
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Eine der Rippen des Drehkörpers b, in dem dargestellten Beispiel die
am weitesten links stehende f, ist von den übrigen abweichend ausgebildet, insofern
als einmal ihre Schneidkante von unten nach oben in einer Zylinderfläche liegend
durchgeführt ist und sie andererseits mit ihrem oberen Ende bis fast an den oberen
Rand des Gehäuses c reicht. Dadurch wird innerhalb der Zone i eine diese im Querschnitt
fast ausfüllende Mitnehmerfläche geschaffen.
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Der untere Teil des Glockenkörpers b ist auf eine kurze Strecke zylindrisch
gestaltet und hier mit Rippen g in größerer Anzahl versehen, die zweckmäßig etwas
schräg zur Erzeugenden verlaufen und mit schneidenartigen Leisten la des umgebenden
Gehäuseteiles zusammenwirken. Die Widerlager lt
sind zweckmäßig entsprechend
den Rippen e ausgebildet, aber ebenfalls in größerer Anzahl vorhanden. Die wirksamen
Kanten der Rippen g schmiegen sich der durch die Schneidkanten der Widerlagerleisten
la gegebenen Zylinderfläche an. Sowohl die Rippen g als auch die Leisten h sind
mit dem Drehkörper b bzw. dem Gehäuse c zweckmäßig ebenfalls aus einem Stück gegossen.
Die zuletzt beschriebene Vorrichtung dient zur Nachzerkleinerung. Sie kann natürlich
auch unabhängig von der Vorzerkleinerungsvorrichtung angeordnet sein.
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An die Nachzerkleinerungsvorrichtung schließt sich dann die Einrichtung
an, in der das vorzerkleinerte Holz auf seinen endgültigen Feinheitsgrad gebracht
wird Diese Einrichtung kann aus einer Art Holländer-, einer Mahlmühle oder einer
Schleifvorrichtung bestehen. Da die Leistungsfähigkeit der Vorzerkleinerungsmühle
im allgemeinen größer ist als die der Vorrichtung zum endgültigen Vermahlen des
Arbeitsgutes, sind für jede Vorzerkleinerungsmühle zweckmäßig mehrere Aggregate
vorgesehen, denen das vorzerkleinerte Gut durch besondere Fördervorrichtungen zugeführt
wird. Die endgültige Zerkleinerung kann aber auch in einer sich unmittelbar an das
untere Ende der Vorzerkleinerungsmühle anschließenden Vorrichtung erfolgen. In diesem
Falle wird der betreffende Mahlkörper, der beispielsweise aus einem zylindrischen
Sand- oder Schmirgelstein besteht, mittels einer besonderen Nabenhülse auf dem unteren
Teil der Welle c. gelagert und durch Vermittlung eines Zwischengetriebes angetrieben,
da der Mahlkörper eine erheblich höhere Umdrehungsgeschwindigkeit haben muß als
der Drehkörper b, der nur etwa 25 bis 50 Umdrehungen in der Minute macht.
Der die endgültige Zerkleinerung bewirkende Mahlkörper erhält zweckmäßig etwa denselben
Durchmesser wie der die Rippen g tragende Teil des Vorzerkleinerungsmahlkörpers
b, so daß das aus dem Ringspalt der Vorzerkleinerungsmaschine austretende Arbeitsgut
unmittelbar in einen Ringspalt zwischen dem Feinzerkleinerungsmahlkörper und dem
diesen mit geringem radialen Abstand umgebenden Gehäuseteil eintreten kann. 1n diesen
Ringspalt wird zweckmäßig, wie Es
bei der Herstellung von Holzstoff
durch Schleifen üblich ist, Wasser eingeführt.
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Die Wirkungsweise der Vorzerkleinerungsmaschine ist folgende: Das
zu verarbeitende Holz, das keineswegs in regelmäßige Stücke zugeschnitten zu werden
braucht, vielmehr die verschiedenartigste Größe und Form haben kann, wird oben in
das Gehäuse c eingeworfen. Die kleineren Stücke fallen gleich in den Ringspalt lz
und werden hier durch Zusammenwirkung der Rippen d des Drehkörpers mit den Leisten
e des Gehäuses durch Schneiden, Brechen, Quetschen und Schaben so weit zerkleinert,
daß sie eine verhältnismäßig- gleichförmige Masse bilden, die längs der schraubenförmig
verlaufenden Widerlager allmählich nach unten befördert und in den Nachmahlvorrichtungen
g, lt bis zu einem Maße weiter zerkleinert wird, daß sich die Masse ohne
Schwierigkeiten beispielsweise durch pneumatische Förderanlagen transportieren läßt.
Die stärkeren Holzstücke bleiben zunächst in der Zone i auf dem Schulterteil des
Drehkörpers b liegen. Sie werden in der Hauptsache durch die nach oben vorspringende
Rippe f mitgenommen und durch diese Rippe gegen die Widerlager e gedrückt. Je nach
Form urrd Beschaffenheit des Holzstückes und der Lage, die das Holzstück zwischen
dem betreffenden Widerlager und der Rippe f einnimmt, ist die Art der Zerkleinerungswirkung
verschieden. Handelt es sich beispielsweise um einen Holzknüppel, der sich mit seiner
Längsseite gegen ein Widerlager legt, so findet in der Regel ein glattes Abscheren
statt. Die Teilstücke rutschen dann weiter in den kegelförmigen Spalt k und werden
hier ohne Schwierigkeiten weiter aufgeteilt. Legt sich ein Holzknüppel in Hochkantlage
gegen ein Widerlager, so wirkt die Rippe f spaltend, und die weitere Behandlung
der Teilstücke ist dieselbe wie im vorliegenden Falle. In entsprechender Weise erfolgt
die Zerkleinerung der gröberen Holzstücke im oberen Teil der Maschine bei anderen
Lagen. In jedem Falle bewältigt die Maschine vermöge der Anordnung der nach oben
in den Raum i vorstehenden Rippe f
auch die schwierigst zu behandelnden
Stücke, ohne daß ein Verstopfen der Zerkleinerungs-. vorrichtung eintritt. Was die
Rippe f nicht zerspaltet oder zerschneidet, wird durch Brechen, Ouetschen und Abscheren
so weit vorzerkleinert, daß es in den nach unten verjüngt zulaufenden Ringspalt
k eintreten kann und hier der regelrechten Zerkleinerung zugeführt wird. Statt wie
im dargestellten Fall nur eine in die Zone i vorspringende Rippe vorzusehen, können
auch je nach der Größe der Vorrichtung mehrere Rippen c. entsprechend ,flach oben
verlängert werden. Abgesehen von der erheblichen Ersparnis an Arbeitsleistung, die
das neue Zerkl; inerungsverfahren gegenüber dem bisher üblichen Schleifen ermöglicht,
bietet das Verfahren den weiteren Vorzug, daß die Holzfaser eine größere Länge behält,
so <laß die aus dem betreffenden Holzstoff hergestellte Pappe eine größere Festigkeit
aufweist.
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Ein weiterer Vorteil ist der, daß Holzabfälle der verschiedensten
Art zur Bearbeitung kommen können.
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Die beschriebene Zerkleinerungsmaschine kann natürlich auch für andere
Zwecke Verwendung finden. Sie eignet sich insbesondere zur Zerkleinerung von Holzabfällen
der verschiedensten Holz verarbeitenden Industrien. Bisher machte die Beseitigung
der Holzabfälle erhebliche Schwierigkeiten. Die Verfeuerung in eigenen Kesselanlagen
war deshalb unwirtschaftlich, weil die betreffenden Feuerungen nicht für den Betrieb
mit staabförinigem Brennmaterial (Sägespänen) eingerichtet werden konnten, da der
Anfall an Sägespänen meist nicht ausreichte und ein gemischtes Beiheizungssystem
wirtschaftlich ist. Mit Hilfe der den Gegenstand der Erfindung bildenden Zerkleinerungsinaschiue
läßt sich das gesamte Abfallholz mit den geringsten Kosten so weit zerkleinern,
(laß das Erzeugnis sich wie die Sägespäne bequem fördern und zusammen mit diesen
in geeigneten Feuerungsanlagen oder im Kessel verbrennen läßt.