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Die
Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung zum Zerkleinern von Abfallmaterial,
welche wenigstens zwei Messergruppen umfasst, die auf einer Welle
nebeneinander und drehbar vor einem Amboss angeordnet sind, wobei
die Messergruppen jeweils mehrere Spaltmesser umfassen, die das
Abfallmaterial hauptsächlich
in der Zuführrichtung
spalten sollen, sowie wenigstens ein Hackmesser, welches das Abfallmaterial
hauptsächlich
quer zur Zuführrichtung des
zu schneidenden Abfallmaterials schneiden soll.
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Die
Erfindung betrifft beispielsweise eine Schneidvorrichtung zum gleichmäßigen Zerkleinern von
Abfallmaterial, insbesondere eine Schneidvorrichtung zum Schreddern
aller Arten von organischem Material (Gartenabfall, Schneitelholz,
Blätter, landwirtschaftliche
Erntegüter,
Laubwerk, ...).
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Scheidvorrichtung, bei der eine Anzahl
von Messergruppen, die aus feststehend montierten Spaltmessern und
Hackmessern bestehen, auf einer Welle nebeneinander angeordnet sind
und in einem Gehäuse rotieren,
in welchem sie das Abfallmaterial durch Interaktion mit einem Amboss
und einem kalibrierenden Sieb zerschneiden.
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Das
organische Abfallmaterial, insbesondere Holz (bei welchem es sich
um die härteste
Form von Grünabfall
handelt) besteht aus Fasern, die in ihrer Struktur in Längsrichtung
verlaufen. Wenn es erforderlich ist, ein Faserbündel, insbesondere einen Ast, quer
zu schneiden, so sollten dabei alle Fasern geschnitten werden – ein Vorgang,
der einen erheblichen Energieaufwand erfordert, und je größer die
Dicke des Holzes, desto mehr Fasern müssen durchgeschnitten werden.
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Gegenwärtig sind
verschiedene Systeme bekannt, bei denen mit einem Hackmesser oder
einem Ziehmesser auf einem Gegenmesser quer über das Schneitelholz geschlagen
wird, um das Abfallmaterial zu Schreddern.
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Ein
erstes bekanntes System ist die Scheibenhackmaschine, bei der eine
Anzahl von Messern in der Ebene einer großen Scheibe angebracht ist, gegen
die das Holz gedrückt
und zwischen den Messern und einem Gegenmesser abgehackt wird.
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Ein
zweites bekanntes System ist die Trommelhackmaschine, bei der eine
Anzahl von Messern in Längsrichtung
auf der Wandung einer Trommel installiert sind. Das Holz wird gegen
die Trommelwand gedrückt
und wird hierdurch in Querrichtung zwischen den Messern und einem
Gegenmesser zerhackt.
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Unabhängig von
ihrer Konstruktion haben beide Systeme ein Reihe von erheblichen
Nachteilen:
- – beide Systeme haben einen
recht hohen Energieverbrauch
- – hölzernes
Material wird in komprimierte Schnitzel umgewandelt, die sich nur
schwer kompostieren lassen;
- – Grünmaterial
oder blattreiches Material wird kaum oder überhaupt nicht zerkleinert;
- – die
schneidenden Teile sind verschleißempfindlich.
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Bei
einem weiteren, sehr häufig
anzutreffenden System wird Holz in Faserrichtung mit Schlegeln oder
Hämmern
zerhackt. Dieses System weist einen Rotor auf, der aus einer Anzahl
von Scheiben besteht, auf denen, oder zwischen denen, lose Schneidelemente
aufgehängt
sind. Diese frei aufgehängten Schlegel
oder Hämmer
zertrümmern
den Grünabfall in
Stücke.
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Ähnlich geartete
Systeme benötigen
ebenfalls viel Energie, da sie das Material in erster Linie durch
die Schlagkraft vier Schneidelemente zerdrückt. Außerdem werden mit diesen Systemen Schnitzel
von sehr unregelmäßiger Form
und Größe erzeugt,
da der Gartenabfall aufgrund der Tatsache, dass die Schlaghämmer nicht
gegeneinander installiert sind, zwischen diesen hindurchlaufen kann.
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Weiterhin
ist in
EP 0 785 026 eine
Schneidvorrichtung für
die Zerkleinerung von Abfallmaterial beschrieben. Hierbei handelt
es sich insbesondere um eine Schneidvorrichtung, die einen Amboss
und auf einer Welle installierte Messergruppen aufweist, wobei die
Messer festsitzend montiert sind. Innerhalb einer Gruppe von Messern
sind die äußeren Enden der
Messer zueinander versetzt angeordnet, so dass die Projektionen
der Schneidflächen
am Amboss einander überlappen
oder ineinander übergehen.
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Zwar
ist es mit dieser Vorrichtung möglich, das
Abfallmaterial über
die gesamte Zuführbreite
hinweg zu schreddern, und mit der Positionierung der Messer wird
eine höhere
Effizienz des Schneidvorgangs ermöglicht, doch ist die in
EP 0 785 026 beschriebene
Schneidvorrichtung nicht immer in der Lage, das Abfallmaterial in
optimaler Weise zu schneiden (insbesondere dann, wenn es sich bei dem
Abfallmaterial um einen zähen
und fasrigen Grünabfall
handelt).
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WO-01/64018
basiert im Wesentlichen auf
EP
0 785 026 und versucht, den oben erwähnten Nachteil durch Hinzufügen von
Quermessern zu der in
EP 0 785
026 beschriebenen Schneidvorrichtung zu beseitigen. Allerdings
schneiden die einzelnen Quermesser jeweils mit einem Mal über die
gesamte Zuführbreite;
aus diesem Grunde ist diese Konstruktion mit einer Reihe von erheblichen
Nachteilen verbunden:
- – höherer Energieverbrauch, da
das den einzelnen Quermessern zugeführte Material im selben Moment
zu einer Verlangsamung des Motors führt;
- – ein
höherer
und pulsierender Lärmpegel;
- – eine
höhere
Empfänglichkeit
für Beschädigungen
(bei Zufuhr eines Fremdkörpers),
da die Wahrscheinlichkeit geringer ist, dass der Fremdkörper nicht
auf das Quermesser trifft, welches die gleiche Breite aufweist wie
die Maschine;
- – starke
Vibrationen, die auf das Holz einwirken ("Rückschlageffekt");
- – das
Material (beispielsweise Äste)
wird in aggressiver Weise eingezogen, wodurch die bedienenden Personen
gefährdet
werden.
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Ein
zusätzlicher
Nachteil des oben erwähnten
Systems, aber auch des Scheiben- und Trommel-Schredders, besteht
darin, dass die Größe der Schnitzel
in erster Linie durch die Schneidfrequenz des Quermessers und der
Menge und Geschwindigkeit der Zuführung bestimmt wird. Da diese
beiden Faktoren durch die Bauweise der Maschine bestimmt werden,
ist es schwierig, bei sich veränderndem
zu schreddernden Material (unterschiedliche Arten von Grünabfall)
eine nicht veränderliche
Größe der Chips oder
Schnitzel zu bestimmen. Außerdem
wird das Holz in den Austragskanal geworfen, sobald es abgehackt
wird, so dass es das Schredder-System sofort verlässt und
es nicht zu einem zusätzlichen
Schreddern in der Schredderkammer kommt.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schneidvorrichtung vorzuschlagen,
die nicht mit den oben erwähnten
Nachteilen behaftet ist, die jegliches Material einheitlich und
fein und bei dem geringstmöglichen
Energieverbrauch schreddert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dieses Ziel durch Bereitstellen einer Schneidvorrichtung erreicht,
welche wenigstens zwei Messergruppen aufweist, die nebeneinander
auf einer Welle und drehbar vor einem Amboss angeordnet sind, wobei die
Messergruppen jeweils mehrere fest montierte Spaltmesser umfassen,
die das Abfallmaterial hauptsächlich
in der Zuführrichtung
spalten sollen, und wenigstens ein Hackmesser, welches das Abfallmaterial hauptsächlich quer
zur Zuführrichtung
scheiden soll, und wobei die Hackmesser der nebeneinander angeordneten
Messergruppen jeweils in einer Zone der Zuführbreite wirken und so in Bezug
zueinander verdreht auf der Welle installiert sind, dass jedes der Messer
zu einem anderen Zeitpunkt auf das Abfallmaterial einwirkt.
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Der
Ausdruck "verdreht" bedeutet hier, dass die
Hackmesser derjenigen Gruppen, die nebeneinander liegen, stets um
X° in Umfangsrichtung
versetzt sind (in radialer Richtung um X° in Bezug zueinander verdreht);
aus diesem Grunde wirken die Hackmesser von nebeneinander liegenden
Messergruppen niemals gleichzeitig auf das zugeführte Material ein, weiterhin
arbeiten die Hackmesser der nebeneinander liegenden Messergruppen
lediglich in einem Teilbereich der Zurührbreite.
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Der
große
Vorteil dieser Eigenschaft besteht darin, dass die Hackmesser stets
an unterschiedlichen Stellen und zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf
das Abfallmaterial einwirken und sich hierdurch der durch das Abhacken
hervorgerufene Stoss verteilt. Folglich wird das Material in effektiver
weise und bei erheblich reduziertem Energieverbrauch geschreddert.
Gleichzeitig werden durch diese Vorrichtung wesentlich weniger Lärm und Vibrationen
erzeugt als mit bekannten Systemen.
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Darüber hinaus
hat die oben erwähnte
Eigenschaft den wichtigen Vorteil, dass der nachteilige Rückstosseffekt,
der beim Arbeiten mit in Querrichtung installierten Hackmessern
auftritt, neutralisiert wird. Damit werden die Arbeitsbedingungen
für den Arbeiter,
der die Maschine mit Material bestückt, um ein Wesentliches angenehmer.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Schneidvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst die Schneidvorrichtung eine Schredderkammer, deren
Austragsseite mit einem Sieb versehen ist, das Öffnungen zum Kalibrieren der
Schnitzel aufweist. Dieses Sieb wird nachfolgend in der vorliegenden
Patentanmeldung als Kalibriersieb bezeichnet.
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Aufgrund
des Kalibriersiebs werden die Schitzel, nachdem sie geschnitten
wurden, in der Schredderkammer im Wesentlichen durch die Wirkung
der Spaltmesser weiter zerkleinert (= sekundärer Schneidvorgang), bis sie
schließlich
die Größe erreichen,
die ihnen das Passieren der Durchlassöffnungen des Siebes ermöglicht.
Bei diesem Durchtritt erfolgt ein zusätzlicher Schneidvorgang (=
tertiärer Schneidvorgang),
bei dem die Schnitzel zwischen den Hackmessern und der Kante der Öffnung abgeschnitten
werden. Auf diese Weise kann jegliches Material zugeführt und
stets die erforderliche, einheitliche Größe der Schnitzel erzielt werden,
und zwar unabhängig
von der Hackfrequenz oder der Zuführgeschwindigkeit
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Das
Schneiden des zugeführten
Materials am Amboss (primäres
Schneiden) erfolgt in erster Linie durch die Spaltmesser. Der einzige
Zweck der Hackmesser in jeder Messergruppe besteht in dem regelmäßigen Zerschneiden
der Faserbündel
in Querrichtung, um zu verhindern, dass lange und faserige Schnitzel
entstehen.
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Gemäß einer
stärker
bevorzugten Ausführungsform
der Schneidvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Spaltmesser einer Messergruppe in einer zueinander
versetzen Position auf der Welle installiert, so dass die Projektionen
ihrer Schneidflächen
am Amboss nicht zusammenfallen. Aus diesem Grunde wirkt jedes Spaltmesser
einer Messergruppe auf eine Zone des Materials, die von keinem anderen
Messer bearbeitet wird.
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Der
Ausdruck "versetzt" bedeutet hier, dass die
Position der Spitze des Messers in Bezug auf die mittige Ebene der
Messerhalterung versetzt und/oder weggedreht ist.
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Bei
der am meisten bevorzugten Ausführungsform
der Schneidvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird durch die Projektionen der Schneidflächen jedes
der Hackmesser eine Schneidzone bestimmt, auf welche die Projektionen
der Schneidflächen
der Spaltmesser gleichmäßig verteilt sind.
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Die
gesamte Schneidfläche
einer Messergruppe wirkt stets auf einen Teil der Zuführbreite. Durch
die Installation einer oder mehrerer Messergruppen nebeneinander
kann ein größerer Teil
der Zuführbreite
abgedeckt werden.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Schneidvorrichtung gemäß der Erfindung
ist eine Anzahl von Messergruppen nebeneinander in der Weise installiert,
dass die Projektionen ihrer Schneidflächen am Amboss zumindest ineinander übergehen oder
sich teilweise überlappen
und somit die gesamte Zuführbreite
der Schneidvorrichtung abdecken.
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Zur
weitergehenden Erläuterung
der Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, und um deren zusätzliche
Vorteile und Einzelheiten anzugeben, wird im Folgenden eine gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführte
Schneidvorrichtung näher
beschrieben. Es versteht sich, dass kein Teil der nachfol genden
Beschreibung als eine Beschränkung
des in den Ansprüchen
beanspruchten Schutzes der vorliegenden Erfindung zu verstehen ist.
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In
dieser Beschreibung beziehen sich die Bezugszeichen auf die beigefügten Zeichnungen.
Diese Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer ähnlichen Scheidvorrichtung;
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2 eine
perspektivische Darstellung einer Messergruppe;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Schneidvorrichtung, die drei Messergruppen
umfasst und in welcher die kennzeichnenden Merkmale deutlich erkennbar
sind;
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4 das
Zusammenwirken der Messer mit dem Amboss; die Darstellung zeigt
die energiesparende Funktionsweise des Systems, wobei (a) die Messergruppe
1, (b) die Messergruppe 2, (c) die Messergruppe 3 und (d) die gesamte
Messer-Welle darstellt;
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5 das
Diagramm des Vorbeilaufs und des Aufpralls der Messer in Bezug auf
den Amboss;
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6 das
Zusammenwirken von Hackmesser und Kalibriersieb und ein Beispiel
für den
tertiären Schneidvorgang.
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Erfindungsgemäß umfasst
die Schneidvorrichtung einen Rotor (6), der in rechtem
Winkel zur Zuführrichtung
(10) angeordnet ist und eine Welle (16) aufweist,
an deren Umfang eine Anzahl von Messern fest installiert ist. Der
Rotor (6) dreht sich in einem Gehäuse, das hier als Schredderkammer
(8) bezeichnet wird. Die Schredderkammer (8) hat
zwei Öffnungen,
eine dieser Öffnungen
ist die Zuführöffnung (9),
die andere ist die Austragsöffnung
(11). Die Zuführöffnung (9)
(Breite der Zuführung × Höhe der Zuführung) ist
die Öffnung, über welche
der Zuführtrichter
(1) das Material in die Schredderkammer (8) abführt. Die
Zuführbreite
stimmt mit dem Wirkungsfeld der Messer überein. Anders ausgedrückt, wird die
Zuführbreite
durch die Anzahl der Messergruppen (7) bestimmt.
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Die
Zuführöffnung (11)
wird durch ein Durchlassöffnungen
(17) aufweisendes Sieb (5) teilweise verschlossen;
dieses Sieb wird im Folgenden als Kalibriersieb (5) bezeichnet.
Das Sieb (5) ist eine Lochplatte (17), deren Öffnungen
die Größe der Schnitzel bestimmen.
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Die
Bodenplatte (2) des Vorratstrichters (1) trägt Material
in die Schredderkammer (8) mit dem Amboss (3)
aus. Der Amboss (3) ist die letzte Kontaktebene der Grünabfallmasse,
bevor diese von den Messern in Stücke geschnitten wird. Die Bahn
der Messer verläuft
direkt vor dem Amboss (3), daher fungiert der Amboss als
Pufferblock für
den Hack- und Spaltvorgang.
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Eine
Messergruppe (7) der Schneidvorrichtung umfasst zwei Arten
von Messern, nämlich
Spaltmesser (13) und Hackmesser (12). Die Spaltmesser (13)
bewirken die Spaltung des Materials, daher sind diese Messer mit
Bezug auf die Zuführrichtung
(10) in einer Linie, oder in einem spitzen Winkel (<90°), installiert.
Die Hackmesser (12) führen
die Hackbewegung aus; die Schnittfläche dieser Messer befindet sich
im rechten Winkel (90°)
zur Zuführrichtung
(10).
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Aus
der Erfahrung in der Praxis ergibt sich, dass durch die Kombination
der beiden Vorgänge, d.h.
die Kombination von Spalt- und Hackvorgang, das Schneiden von organischem
Abfallmaterial, insbesondere von Holz, auf eine wesentlich effizientere Weise
und mit einem Minimum an Energieverbrauch ermöglicht wird.
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Beispielsweise
wird ein Ast (ein großes
Faserbündel)
gespalten und in dünnere
Faserbündel entwirrt.
Zum Schneiden dieser dünneren
Stränge aus
Fasern ist weniger Energie erforderlich, als dies bei dem ursprünglichen
Faserbündel
der Fall ist.
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Das
Durchschneiden der Faserstränge
erfolgt durch scharfe Hackmesser (12), die nahe am Amboss
(3) der Schneidvorrichtung vorbei laufen. Hierbei ist zu
bemerken, dass der Amboss (3) in diesem Moment als Gegenmesser
(3) fungiert. Durch die Montage der Messer pro Messergruppe
wird ein Variieren der Anzahl der Spaltbewegungen in Bezug auf eine
Hackbewegung ermöglicht,
wobei die Effizienz der Energiebilanz (Energie/Leistung) um so höher ist,
je höher
die Anzahl der Spaltbewegungen ist.
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Um
die Energieaufnahme pro Spaltmesser zu optimieren, ist es wichtig,
dass jedes Spaltmesser in einem anderen Winkel zur Zuführrichtung
(10) angeordnet ist. Somit ist jedes Messer für eine andere Zone
des Holzes zuständig,
das in den Wirkungsbereich (15) der Messergruppe (7)
eintritt. Folglich wird die Fragmentierung des Holzes verbessert,
und darüber
hinaus beseitigen die Spaltmesser einen großen Teil des Widerstandes,
der bei der Hackbewegung auftritt.
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Die
durch das Spalten und Hacken entstandenen Schnitzel haben ideale
Kompostiereigenschaften. Da das Holz zunächst der Länge nach gespalten wird, wird
ein länglicher
Schnitzel erzeugt, dessen Fasern in ausreichendem Maße zerdrückt wurden.
Die chemische Reaktion, die während
der ersten Stufe des Kompostierprozesses stattfindet, greift die
Verbindungen der Fasern sehr schnell an, so dass sich das Holz schneller
zersetzt. Da das gespaltene Holz (Faserbündel) außerdem während des Schredderprozesses
gehackt wird, wird eine sehr regelmäßige Größe der Schnitzel erhalten.
Darüber
hinaus werden auch Materialien mit sehr starken und fadenartigen
Fasern in effizienter Weise geschnitten.
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Es
ist ferner möglich,
auch feuchten und Blätter
enthaltenden Grünabfall
(sehr fein) in sehr kleine Stücke
zu schreddern, da jedes schneidende Teil fest in der Messergruppe
(7) installiert ist. Da die Messer nicht zurückschnellen
können,
wird jedes Stück
Grünabfall,
das in die Laufbahn eines Messers eintritt, unweigerlich geschnitten.
Durch das in der Austragsöffnung
(11) angebrachte Kalibriersieb (5) wird sichergestellt,
dass das Material in der Schredderkammer (8) verbleibt,
so dass es weiter in kleine Partikel geschnitten wird. Die homogene
Mischung von feinen Stückchen
von grünen
Blättern
und von grünem
und hölzernem
Material bewirkt eine sehr rasche Kompostierung.
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Die
erfindungsgemäße Schneidvorrichtung ist
mit einem Rotor (6) ausgestattet, der drei Messergruppen
(7) aufweist. Jede Messergruppe (7) enthält sechs
Messer (7). Die Zusammenstellung der Messer ist, in dem
vorliegenden Beispiel, 5 Spaltmesser (13) zu 1 Hackmesser
(12).
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Eine
Messergruppe (7) besteht aus einem Messerhalter (14),
der sechs Messerplätze
aufweist. Die Messer sind in den Messerhaltern (14) mittels Schrauben
befestigt. Die Messerhalter (14) sind an die Messer-Welle
(16) angeschweißt.
Die Messer-Welle (16) ist parallel zum Amboss (3)
angeordnet, so dass die Schneidflächen der Messer in der Richtung
der Zuführung
(10) installiert sind.
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Um
eine regelmäßige Hackfrequenz
zu erzielen, sind die Messer einer Messergruppe (7) gleichmäßig über den
Umfang eines Messerhalters (14) verteilt. Jedes Messer
ist an mehreren Punkten fest mit dem Messerhalter (14)
verschraubt. Daher kann des Messer bei Kontakt mit dem zu schreddernden
Material nicht zurückspringen.
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In
der Ebene der Befestigungspunkte für die Messer ist der Messerhalter
(14) in unterschiedlichen Winkeln abgeknickt. Aus diesem
Grunde wirken die Spaltmesser (13) (insbesondere die Spitzen
der Spaltmesser) auf das zu schreddernde Material an verschiedenen
Punkten innerhalb des Wirkungsfeldes (15) des Hackmessers
(12) ein. Das Diagramm der 5 zeigt
den Vorbeilauf der Messerspitzen in Bezug auf den Amboss. Hieraus
ist klar zu erkennen, dass bei der Messergruppe 1 (a) S2 und S4
(versetzt um einen großen
Winkel) das an der Außenseite
des Wirkungsfeldes (15) befindliche Material schreddern, S5
und S6 (um einen kleinen Winkel versetzt) das etwas weiter innen
befindliche Material schreddern, S3 (gerades Messer) das im Zentrum
des Wirkungsfeldes (15) befindliche Material schreddern
und S1 (Hackmesser 12) über
das gesamte Wirkungsfeld (15) wirkt.
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Die
Hackmesser (12) wirken in einer bestimmten Zone der Zuführbreite.
Gemäß der Konfiguration
des Rotors (16) sind die Messergruppen (7) so angeordnet,
dass die einzelnen Zonen, in denen die Hackmesser (12)
agieren, ineinander übergehen oder
einander überlappen.
Natürlich
stimmt die Zuführbreite
mit dem Wirkungsfeld des Rotors (6) überein (der Gesamtsumme der
Schneidzonen der drei Messergruppen).
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Der
Amboss (3) spielt eine wichtige Rolle in der Schneidvorrichtung.
Die Schneideffizienz der Maschine steht in engem Zusammenhang mit
dem Zusammenwirken von Messern und Amboss. Der Amboss (3)
erfüllt
eine Doppelfunktion: Zunächst
fungiert er als Sperrblock für
die Spaltmesser (13); die Spitzen der Messer bewegen sich
am Amboss (3) vorbei und spalten dabei das Material; der
Amboss (3) wirkt dabei als Sperre für das Holz und absorbiert den
Druck. Zweitens fungiert der Amboss (3) als Gegenmesser
für die
Hackmesser (12). Da das Hackmesser (12) sehr nahe
am Amboss (3) vorbeiläuft, wird
das Holz, das bereits aufgerissen wurde, wie mit einer Schere abgeschnitten.
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Betrachtet
man jede der Messergruppen (7) als eine Energiezelle, so
lässt sich
sagen, dass der gesamte Rotor eine, hier Energiegitter genannte, Kombination
von Energiezellen darstellt. Von den Hackmessern (12) einer
Energiezelle wird der größere Teil
der Energie (= Energie-Peak). Das kennzeichnende Merkmal der Erfindung
besteht darin, dass die Energiebilanz des gesamten Energiegitters
auf einem optimalen Niveau gehalten und die Energie-Peaks in dieser
Hinsicht gut verteilt werden. Bei der Konstruktion des Rotors (6)
werden daher die Energiezellen so angeordnet, dass die Energie-Peaks nicht
zusammenfallen.
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Um
die optimale Energiebilanz des Rotors (6) zu erzielen,
werden die Messerhalterungen (14) so an der Welle (16)
montiert, dass, bei dem hier besprochenen Beispiel, die Positionen
des Hackmessers (12) der Messergruppen (7) jeweils
um 120° zueinander
versetzt sind. Da in dem vorliegenden Falle eine Konstruktion mit
3 Messergruppen (7) vorliegt, wirkt nur nach jedem Drittel
(120°) einer
Drehung ein Hackmesser (12) auf den Amboss (3)
ein. In 4 kann der Energieverlauf jedes
Sektors während
der Drehung verfolgt werden. Hieraus kann geschlossen werden, dass
der größere Teil
der Energie bei den unterschiedlichen Gruppen 1, 2 und 3 (a, b,
c) durch das Hackmesser (S1/a, S3/b, S5/c) absorbiert wird, da dieses
in Querrichtung auf die Fasern auftrifft. Auch die Spaltmesser S2/a,
S4/b, S6/c und S4/a, S6/b, S2/c, die in Bezug auf die zentrale Ebene
des Messerhalters (14) am weitesten "versetzt" (um einen großen Winkel gedreht) wurden,
absorbieren relativ viel Energie, da sie beinahe in Querrichtung
auf die Fasern auftreffen. Diejenigen Spaltmesser S5/a, S1/b, S3/c
und S6/a, S2/b, S4/c, welche weniger "versetzt" (um einen kleineren Winkel gedreht)
wurden, absorbieren noch weniger Energie, da sie schon weitgehend
in der Richtung der Fasern auf diese auftreffen. Das völlig gerade
Hackmesser S3/a, S5/b, S1/c ab sorbiert die geringste Energiemenge,
da es gänzlich
in der Faserrichtung arbeitet.
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Durch
Drehen der Hackmesser (12) (S1/a, S3/b, S5/c) benachbarter
Messergruppen, in radialer Richtung, relativ zueinander (um einen
Drehwinkel von 120°)
wird eine wesentlich besserer Energieverteilung erhalten, dies ergibt
sich aus der Abbildung (d), in welcher die Energieaufnahme der gesamten Messer-Welle
pro Sektor dargestellt ist. Für
jeden Sektor wird die gleiche Ladung erzielt.
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Durch
die Verteilung der Energie-Peaks im Hinblick auf Ort und Zeit wird
der Rotor (6) wesentlich gleichmäßiger belastet. Hierdurch wird
die durch den Motor absorbierte Spitzenenergie abgeflacht.
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Da
die Hackmesser (12) einer kreisförmigen Bahn folgen, tendieren
sie dazu, beim Auftreffen auf das Holz dieses auf ihrer Bahn mitzureißen. Als
Reaktion hierauf wird das Holz nach vorne umgebogen und nach innen
gezogen. Durch diesen kurzen Stoß und Ruck wird die Handhabung
des Holzes, beim Einführen
in die Maschine für
die bedienende Person unangenehm. Diese nachteilige Eigenschaft
wird generell bei Schreddersystemen beobachtet, bei denen Hackmesser
verwendet werden, die in Querrichtung auf das Holz auftreffen. Mit
der hier beschriebenen Erfindung wird dieser so genannte Rückstosseffekt zu
einem großen
Teil neutralisiert. Dies erklärt
sich in erster Linie aus der Tatsache, dass jedes Hackmesser (12)
lediglich in einer begrenzten Zone (15) der Zuführbreite
arbeitet. In vielen Fällen
bewirkt dies, dass das Material nur teilweise von dem Hackmesser (12)
getroffen wird, so dass der auf das Holz einwirkende Stoß begrenzt
ist. Unter den durch die Erfindung gegebenen Bedingungen wirken
in dem Moment, in dem das Hackmesser (12) einer Messergruppe
(7) auf das Material am Amboss auftrifft, auch stets die
Spaltmesser der benachbarten Messergruppen (7) auf den
Amboss (3) ein. Da sich die Spaltmesser (13) durch
das Holz bewegen und das Holz dabei spalten, wird das Holz bei diesem
Vorgang eingeklemmt. Daher wird der Rückschlageffekt des Hackmessers
gedämpft.
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In
Abhängigkeit
von der Art des Materials und der Geschwindigkeit, mit der es eingeführt wird, werden
beim ersten Schneidvorgang (primärer Schneidvorgang),
welcher bei Einwirken der Messer auf den Amboss (3) stattfindet,
Schnitzel erzeugt, deren Größe variiert.
Da einheitliche und kleinere Schnitzel erwünscht sind, muss ein Teil der
Schnitzel noch verkleinert werden, bevor er die Maschine über die
Austragsöffnung
verlässt.
Zu diesem Zweck weist die Maschine ein Kalibriersieb (5)
auf. Unter Mitwirkung des Kalibriersiebes (5) erfolgen
in der Schneidvorrichtung ein sekundärer und ein tertiärer Schneidvorgang
(siehe 6). Erstens werden durch das Kalibriersieb (5)
die großen
Schnitzel, welche die Öffnungen
(17) nicht passieren können,
in der Schredderkammer (8) zurückgehalten. Dann werden die Schnitzel
durch die große
Anzahl der Spaltmesser (13), die in dieser Kammer auf verschiedenen
Bahnen umlaufen, weiter zerkleinert (sekundärer Schneidvorgang), bis die
Schnitzel durch die Öffnungen
(17) verschwinden.
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Zweitens
bildet jede Öffnung
(17) im Kalibriersieb (5) einen Mini-Amboss für die verschiedenen Hackmesser
(12), die sich an der Sieboberfläche entlang bewegen und diese
dabei fast berühren.
Hierbei wird ein Großteil
der Schnitzel beim Passieren der Öffnung (17) durch
die Hackmesser (12) noch einmal abgeschnitten (tertiärer Schneidvorgang – siehe 6).
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Durch
diese mit die Erfindung erzeugten, ergänzenden Schneidvorgänge wird
sichergestellt, dass mit der Schneidvorrichtung, unabhängig von der
Geschwindigkeit, mit der das Material eingeführt wird und unabhängig von
der Art des Materials, einheitliche und kleine Schnitzel erzeugt
werden.