EP0394890A2 - Zerkleinerungsmaschine für Holz, holzähnliche Stoffe und dgl. - Google Patents
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- EP0394890A2 EP0394890A2 EP90107609A EP90107609A EP0394890A2 EP 0394890 A2 EP0394890 A2 EP 0394890A2 EP 90107609 A EP90107609 A EP 90107609A EP 90107609 A EP90107609 A EP 90107609A EP 0394890 A2 EP0394890 A2 EP 0394890A2
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- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
- B27L11/00—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor
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- B27L11/02—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor of wood shavings or the like
Definitions
- the invention relates to a comminution machine for wood, wood-like materials and the like. According to the preamble of claim 1.
- drum chippers For the disposal of residual wood and waste in the companies of the woodworking and wood processing industry, in addition to the profile cutting for the shredding of the residual wood in the form of chips, four different machine designs are used in their technology and in the end product. These are drum chippers, disc choppers, shredding machines and grinders. Drum chippers have a rotor that is equipped with several chopping knives lying in the surface line and in which the chopping process is carried out via another fixed counter knife. The end product is a coarse wood chip with fiber lengths between 20 and 100 mm. The wood chips produced in this way are mainly used in the paper, cellulose and plate industry.
- disc choppers With disc choppers, different knives are arranged diametrically on a rotating disc. During the chopping process, these knives also run against a counter knife and thereby produce a woodchip which, due to the machining rather than the chopping process, has a much better quality than the drum chipper. Disc choppers are therefore mainly used for paper and cellulose pulping generation with chemical dissolution used.
- Comminution machines so-called slow-speed machines, have a slowly rotating, horizontally lying rotor roller with shear tooth knives arranged spirally around the axis and a hydraulically or mechanically driven box feed.
- the residual wood is pressed against the shear tooth roller by the box feed, which uses its shear teeth to shred the wood lying against the roller.
- the end product is an arbitrarily shaped, coarse pulp and fragments, which are mainly suitable for combustion in automated or mechanized combustion plants.
- Comminution mills have a vertical, slowly rotating rotor, which is also equipped with knives. The material is thrown into a funnel with the rotor at the lowest point. The rest of the wood is fed to the knives by gripping arms, which are arranged spirally on the rotor. Depending on the knife equipment, the product is a fine to coarse schnitzel or crumb, which is also mainly used for combustion in automated or mechanized combustion plants.
- the first mentioned chippers are mainly used in woodworking companies, especially in sawmills. They are relatively easy to integrate into fully mechanized systems. Their construction is robust and mature; your product meets market requirements.
- the shredding machines and grinders mentioned above are found almost exclusively in wood processing companies Furniture factories, carpentry shops, ledge factories, etc. Use, ie wherever multi-dimensional residual wood from production has to be shredded. Such machines are only of limited use in mechanized systems because their designs are relatively prone to failure. The product meets the requirements for fuel.
- the invention has for its object to provide a shredding machine that is suitable for small and medium-sized businesses in the woodworking and woodworking industry in technical and economic terms.
- the comminution machine can be designed to be extremely simple and inexpensive, since only one knife requires a drive. Noise and dust emissions are extremely low due to the blades that can be moved parallel to each other at low speeds.
- the lifting pressure required for the cutting process can be effortlessly applied by the lifting and lowering device. Since the material is separated in a shear process, the power requirement can be kept small in a simple manner. In addition, the tool life can be increased, so that the machine according to the invention is advantageously also suitable for small and medium-sized businesses. It can also be used to excellently shred plastic parts such as profile waste in the plastics industry.
- a pivot axis 4 for a funnel-shaped filling trough 5 for the wood to be shredded is arranged at the upper end 3 of the frame 1.
- the pivot axis 4 runs horizontally and is provided near the upper corner region 6 of the trough 5. It has a lower mouthpiece 7, on which there is a transverse lower or counter knife 9 in the trough bottom 8.
- the trough 5 stands at an angle in the room and is pivoted about the axis 4 in the height direction with a lifting and lowering device (to be explained in more detail later).
- An upper or shear knife 11 is assigned to the counter knife 9, which is fixed on the machine frame 1.
- the counter knife 9 is moved in parallel against the shear knife 11, as a result of which the knives form a closing shear tongs with which the material located in the trough is cut off.
- the wood H present in the trough 5 is fed by the action of gravity.
- the trough bottom 8 is inclined, for example, at an angle of approximately 40 ° with respect to the horizontal.
- a stop sign 12 which runs perpendicular to the trough bottom 8 and lies in the middle position in front of the trough mouthpiece 7 limits the advancement of the material when the trough 5 is pivoted down.
- the machine-fixed, detachably attached stop sign 12 also determines the cutting length by its distance from the cutting edge of the upper knife 11.
- the counter knife 9 is flush with its top to the trough bottom 8, so that the material H can slide freely up to the stop plate 12.
- the shear knife 11 has a rectangular outline and is provided with a cutting edge 16 on one long side 15.
- the shear knife 11 lies with a flat rear side 19 on a support surface 57 (FIG. 1), which is preferably provided on a rail 58 of the machine frame 1.
- the back 19 is provided with a chamfer 14 at the cutting end.
- the shear knife 11 is clamped onto the rail 58 with a clamping strip 59 (FIG. 1).
- the terminal block 59 lies on a flat front 18 (FIG. 3) of the shear knife 11, which runs parallel to the rear 19 and one up to the cutting edge 16 running chamfer 17. It is longer than the chamfer 14 and extends over approximately one third of the height of the shear knife 11.
- the shear knife 11 has longitudinal slots 22, spaced apart from one another and from its narrow sides 20 and 21, two of which are arranged one above the other in the vertical direction of the knife 11. They are penetrated by threaded bolts 60 (FIG. 1) with which the clamping strip 59 is clamped on the rail 58 with the shaving knife 11 interposed.
- the shear knife 11 can be aligned very precisely with respect to the frame 1 and the lower knife 9 via the longitudinal slots 22.
- the slots 22 extending in the vertical direction of the shear knife 11 allow the shear knife to be steplessly and precisely adjusted. Even after regrinding of the shear knife 11, a simple yet precise alignment with respect to the counter knife 9 is possible in the manner described.
- the counter knife 9 (FIGS. 5 and 6) is formed in the form of a strip and has through openings 23 distributed over its length, through which screws and the like can be inserted for fastening the counter knife 9.
- the lifting and lowering device 10 is preferably actuated via a hydraulic cylinder 24 which is connected to a hydraulic unit 25 provided in the frame 1 and is pivotably mounted on the frame.
- the device 10 is a knee joint arrangement which essentially consists of an upper toggle lever 26 and a lower toggle lever 27.
- a mechanically operating lifting and lowering device can also be used be provided.
- the lower toggle lever 27 is designed as a rocker and is absolutely torsion-resistant and wide in terms of its shape and material thickness.
- the lower toggle lever 27 thus formed as a relatively thick plate is pivotally supported on its lower end on both sides on an axis 29 which is provided on a base plate 28.
- the upper toggle lever 26 is advantageously designed in a box construction to achieve a torsion-free design.
- the toggle lever 26 is formed by two brackets 61, which are connected to one another by a cross member (not shown) which is preferably designed as a hollow profile.
- the toggle lever 26 has at its lower end 30 on both sides a knee joint bearing 31 located opposite to the toggle lever 27.
- the toggle lever 26 is supported on both sides on an axis 33 located transversely below the trough 5.
- the axes 33 are arranged in tabs 53 which are parallel to one another and project vertically downward over a support 52.
- the hydraulic cylinder 24 is also pivoted on the toggle lever 27 via an axis 54.
- the axis 54 is mounted in tabs 56 which protrude from the toggle lever 27.
- the three axes 29, 31, 33 lie parallel to one another and are exactly aligned with respect to the trough bottom 8 and the support 52 for the lower knife 9 in the trough 5.
- the trough 5 is first pivoted into its uppermost position via the toggle lever 10. In this position, the shear knife 11 is then placed loosely on the counter knife 9 with its cutting edge 16. Then the threaded bolts 60 or other fastening parts are tightened and the shear knife is thus clamped by the terminal block 59 on the support surface 57. The trough 5 is then swiveled down again via the toggle lever 10, the wood H to be cut sliding down. Subsequent lifting of the trough 5 results in a uniform shear average across the entire knife width, in which the shear knife 11 is placed exactly parallel to the counter knife 9. The shear knife 11 can also be adjusted so that its cutting edge 16 is at a short distance from the counter knife 9.
- transverse gap knives 34, 35 In front of the shear knife 11 are advantageous on the stop sign 12 several transverse gap knives 34, 35 attached. They are mounted with a wedge seat in the stop plate 12 and secured in this position by means of overlying clamping blocks 36 (FIG. 1).
- the stop plate 12 is provided on its upper side with slots 55, into which the transverse gap knives 34, 35 are inserted and from which they protrude in the direction of the trough 5.
- the clamping blocks 36 are screwed onto the top of the stop plate 12.
- the splitting knives 34, 35 are essentially of the same design. However, one splitting knife 34 is somewhat higher than the other splitting knife 35 (FIG. 7).
- the splitting knives 34 are at a distance from the narrow sides 38, 39 of the stop plate 12 and at a distance which is several times larger.
- the gap knives 35 In the gap between adjacent gap knives 34, the gap knives 35 are arranged at the same distance from one another and from the adjacent gap knives 34.
- the cutting edges 40 of the cutting knives 35 are set back in relation
- the splitting knives 34, 35 are designed as elongated rectangular knives, the narrow edges of which are bevelled on both sides over part of their height, so that oblique edge sections 45, 46 which run towards one another and adjoin a longitudinal edge 44 are formed are. They merge into edge sections 42, 43 running parallel to one another and perpendicular to the cutting edge 40, 41. With one of these edge sections 42, 43, the transverse gap knives lie in the assembled position on the shear knife (FIGS. 1, 8, 12).
- the edge sections 42, 43 advantageously extend over approximately one third to approximately half the height of the splitting knives 34, 35.
- the transverse splitting knives can also rest against the shear knife 11 over their entire height. Then, however, more time is required to convey wood that has penetrated between the shear knife 11 and the transverse gap knife 34, 35 (FIG. 11) in the direction of the arrow P 'upwards.
- the wedge fit of the transverse splitting knives 34, 35 in the stop plate 12 is achieved in that the splitting knives are tapered in a cutting shape in an edge region 47 opposite the longitudinal edge 44 (FIG. 10).
- transverse gap knives 34, 35 only abut the shear knife 11 in the region of their edge sections 42, 43, that is to say only over about a third of the knife height, material is obtained which gets between the shear knife 11 and the transverse gap knives 34, 35 during the cut , then emerges again at the knives when it has overcome the abutting surfaces 42, 17 of the transverse gap knife 35 and of the shear knife 11 (FIG. 8).
- the fiber of the wood can lie lengthways, crosswise or diagonally to the knife.
- the shear cut thus produces strips which correspond in the longitudinal direction to the section length set by the distance of the stop plate 12 from the shear knife 11 and in the transverse direction to the size dimension of the piece to be shredded.
- the transverse gap knives 34, 35 are arranged in the feed direction after the shear knife 11, through which the wooden parts lying transverse to the feed direction are divided.
- the division takes place in such a way that the material lying on the counter knife 9 is pushed through the slot 49 (FIG. 12) formed between the stop plate 12 and the cutting edge of the shearing knife 11 during the upward stroke of the trough 5 and through the transverse gap knife 34 located further up at a small height , 35 is separated into uniform pieces (Fig. 11).
- an extraordinarily high pressure is required to cut through the elongated pieces of material, especially if their fiber direction is transverse to the trough 5.
- an extraordinarily high pressure is required. This applies in particular if an entire system of transverse gap knives is arranged along the shear knife 11.
- the pressure required for the severing by means of the transverse gap knives is achieved by extending the toggle lever system or the lifting and lowering device 10.
- transverse gap knives 34, 35 offset in the vertical direction serves to reduce the forces which occur during the transverse division of the material.
- the transverse gap knives 34 and 35 viewed transversely to the trough, are not arranged in alignment, but rather are alternately arranged offset in relation to one another in the height direction. This ensures that the material displacement (Fig. 11, 12) between the knives due to the wedge shape of the knives in the first phase of the average is reduced to about half becomes.
- the outer sides of the material sections present between adjacent transverse gap knives 34 are already on the outer sides 50 running parallel to the extension direction (arrow P ′) , 51 of the transverse gap knife 34, while the separation of the piece of material into two halves is carried out by the shorter transverse gap knife 35 lying between the transverse gap knife 34.
- transverse splitting knife in conjunction with the shear knife 11 and the pressure transmission achieved by the counter knife 9 via the toggle lever system 10 comminute the wood or the wood-like material into the shape and size of the chips required for production. This size reduction is further favored by the fact that the transverse gap knives 34 and 35 are arranged offset in height from one another.
- transverse gap knives 34, 35 Since the transverse gap knives 34, 35 only abut about a third of their height on the shear knife 11, those that penetrate between this knife and the transverse gap knives can Wood sections can be transported quickly upwards.
- the wedge space 62 (FIGS. 8 and 12) created above the contact surfaces by the oblique edge sections 45, 46 of the transverse gap knives 34, 35 also supports the removal of the wood sections, because the wood can expand or relax immediately in this space.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsmaschine für Holz, holzähnliche Stoffe und dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Für die Entsorgung von Resthölzern und Abfällen in den Betrieben der Holzbearbeitungs- und Holzverarbeitungsindustrie werden neben der Profilzerspanung für die Zerkleinerung der Resthölzer in Schnitzelform vier in ihrer Technik und im Endprodukt unterschiedliche Maschinenkonstruktionen eingesetzt. Hierbei handelt es sich um Trommelhacker, Scheibenhacker, Zerkleinerungsmaschinen und -mühlen. Trommelhacker haben einen Rotor, der mit mehreren in der Mantellinie liegenden Hackmessern bestückt ist und bei dem der Hackvorgang über ein weiteres feststehendes Gegenmesser erfolgt. Das Endprodukt ist ein grober Hackschnitzel mit Faserlängen zwischen 20 und 100 mm. Die so erzeugten Hackschnitzel werden hauptsächlich in der Papier-, Zellulose- und Plattenindustrie verwendet.
- Bei Scheibenhackern sind verschiedene Messer diametral auf einer sich drehenden Scheibe angeordnet. Diese Messer laufen beim Hackvorgang ebenfalls gegen ein Gegenmesser und erzeugen dabei einen Hackschnitzel, der durch den eher spanenden als hackenden Vorgang eine wesentlich bessere Qualität aufweist als beim Trommelhacker. Die Hackschnitzel von Scheibenhackern werden deshalb hauptsächlich für die Papier- und Zelluloseer zeugung mit chemischer Auflösung eingesetzt.
- Zerkleinerungsmaschinen, sogenannte Langsamläufer, weisen eine langsam drehende, horizontal liegende Rotorwalze mit spiralig um die Achse angeordneten Scherzahnmessern und einen hydraulisch oder mechanisch angetriebenen Kastenvorschub auf. Das Restholz wird hierbei durch den Kastenvorschub gegen die Scherzahnwalze gedrückt, die mit ihren Scherzähnen das an der Walze anliegende Holz zerkleinert. Das Endprodukt sind je nach Scherzahngröße willkürlich geformte, grobe Schnitzel und Bruchstücke, welche sich hauptsächlich für die Verbrennung in automatisierten oder mechanisierten Verbrennungsanlagen eignen.
- Zerkleinerungsmühlen haben einen senkrecht liegenden langsam drehenden Rotor, welcher ebenfalls mit Messern bestückt ist. Das Material wird in einen Trichter geworfen, in dessen tiefstem Punkt der Rotor angeordnet ist. Die Zuführung der Resthölzer zu den Messern erfolgt durch Greifarme, die auf dem Rotor spiralig angeordnet sind. Das Produkt ist je nach Messerbestückung ein feiner bis grober Schnitzel oder Krümel, der ebenfalls hauptsächlich für die Verbrennung in automatisierten oder mechanisierten Verbrennungsanlagen eingesetzt wird.
- Die zuerst genannten Hacker werden vor allem in den Betrieben der Holzbearbeitung, insbesondere in Sägewerken eingesetzt. Sie sind verhältnismäßig einfach in komplett mechanisierte Anlagen zu integrieren. Ihre Konstruktion ist robust und ausgereift; ihr Produkt entspricht den Marktanforderungen.
- Die weiter genannten Zerkleinerungsmaschinen und -mühlen finden fast ausschließlich in Betrieben der Holzverarbeitung, also Möbelfabriken, Tischlereien, Leistenfabriken usw. Verwendung, d. h. überall dort, wo vielförmige Resthölzer aus der Produktion zerkleinert werden müssen. Solche Maschinen sind in mechanisierte Anlagen nur bedingt einzubeziehen, da ihre Konstruktionen verhältnismäßig störanfällig sind. Das Produkt entspricht den an Brennmaterial gestellten Anforderungen.
- Allen genannten Maschinengruppen haften gleichermaßen mehr oder weniger folgende Nachteile an. Z.B. haben sie eine außerordentlich hohe Lärmemission, insbesondere die Hacker, deren bei den heutigen Arbeitsschutzbestimmungen notwendige Dämmung, soweit eine solche überhaupt möglich ist, hohe Investitionen und Nachteile für den Betriebsablauf mit sich bringt. Außerdem haben diese Maschinen hoch liegende Staubemissionswerte (MAK-Werte) bei rotierendem Werkzeug und hohen Messergeschwindigkeiten und eine damit verbundene hohe Stauberzeugung und Staubverwirbelung. Nachteilig ist ferner ein extrem hoher Kraftbedarf für den Zerkleinerungsvorgang bei rotierender Achse mit Anschlußwerten, die, je nach Maschinengröße und Ausführung, zwischen ca. 30 und 200 KW liegen. Auch die Werkzeugstandzeiten sind durch hohe Messergeschwindigkeit und Schlagbelastung bei nicht geklemmtem Schneidgut relativ kurz. Ferner treten bei diesen Maschinen hohe Investitionskosten durch notwendigerweise aufwendige Konstruktionen mit mehrfach erforderlichen Antriebsaggregaten auf.
- Die genannten Nachteile der Restholz-Zerkleinerungsmaschinen mit rotierendem Werkzeug, zu denen die oben genannten Maschinen gehören, bringen vor allen Dingen bei ihrem Einsatz in kleineren Holzbetrieben Probleme technischer und auch wirtschaftlicher Art mit sich. Hacker und übliche Langsamläufer sowie Mühlen können nämlich nur sehr schwierig in Klein- und Mittelbetrieben, insbesondere in Handwerksbetrieben, installiert werden. Die Investitionskosten für diese Anlagen übersteigen das Investitionsvermögen solcher Betriebe. Andererseits benötigen gerade solche Betriebe dringendst eine optimal mechanisierte und automatisierte Maschine, mit der in der Produktion anfallende Resthölzer in die für die betriebseigene Verbrennung zur Wärme oder Dampferzeugung notwendige Schnitzel umgewandelt werden können.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zerkleinerungsmaschine zu schaffen, die sich für Klein- und Mittelbetriebe der Holzbearbeitungs- und Holzverarbeitungsindustrie in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht eignet.
- Diese Aufgabe wird bei einer Zerkleinerungsmaschine der gattungsbildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
- Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung kann die Zerkleinerungsmaschine konstruktiv äußerst einfach und kostengünstig ausgebildet sein, da nur für das eine Messer ein Antrieb erforderlich ist. Durch die mit geringer Geschwindigkeit parallel zueinander bewegbaren Messer ist die Lärm- und Staubemission äußerst gering. Der für den Schneidvorgang notwendige Schneiddruck kann von der Hub- und Senkvorrichtung mühelos aufgebracht werden. Da das Material in einem Schervorgang abgetrennt wird, kann der Kraftbedarf auf einfache Weise klein gehalten werden. Außerdem können die Werkzeugstandzeiten vergrößert werden, so daß sich die erfindungsgemäße Maschine vorteilhaft auch für Klein- und Mittelbetriebe eignet. Mit ihr können auch Kunststoffteile, wie Profilabfälle in der Kunststoffindustrie, hervorragend zerkleinert werden.
- Durch die parallele Führung des beweglichen Messers zum feststehenden Messer ist es möglich, die Holzabfälle problemlos in einem Schervorgang zu zerkleinern.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsmaschine für Holz, holzartiges Material und dgl. in schematischer Darstellung, in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,
- Fig. 2 in vergrößerter Darstellung ein oberes Messer der Maschine nach Fig. 1 in Ansicht,
- Fig. 3 das Messer nach Fig. 2 im Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,
- Fig. 4 die Einzelheit X in Fig. 3 in vergrößerter Darstellung,
- Fig. 5 in vergrößerter Darstellung ein unteres Messer der Maschine nach Fig. 1 in Ansicht,
- Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,
- Fig. 7 an einem Anschlagsschild die Anordnung von Querspaltmessern der Maschine nach Fig. 1.
- Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7, wobei das obere Messer teilweise dargestellt ist,
- Fig. 9 ein Querspaltmesser gemäß Fig. 7 in vergrößerter Darstellung und in Ansicht,
- Fig. 10 das Querspaltmesser nach Fig. 9 in Seitenansicht,
- Fig. 11 die Wirkungsweise der Querspaltmesser gemäß Fig. 7 während des Schneidvorganges und im Zusammenwirken mit dem unteren Messer,
- Fig. 12 eine Darstellung entsprechend Fig. 8, jedoch wiederum während des Schneidvorganges und im Zusammenwirken mit dem unteren Messer.
- Die Zerkleinerungsmaschine gemäß Fig. 1 hat einen Rahmen 1 und einen Schnitzelauswurf 2. Am oberen Ende 3 des Rahmens 1 ist eine Schwenkachse 4 für einen trichterförmigen Einfülltrog 5 für das zu zerkleinernde Holz angeordnet. Die Schwenkachse 4 verläuft horizontal und ist nahe dam oberen Eckbereich 6 des Troges 5 vorgesehen. Er weist ein unteres Mundstück 7 auf, an dem sich ein quer liegendes Unter- bzw. Gegenmesser 9 im Trogboden 8 befindet. Der Trog 5 steht schräg im Raum und wird mit einer (später noch näher erläuterten) Hub- und Senkvorrichtung 10 um die Achse 4 in Höhenrichtung verschwenkt.
- Dem Gegenmesser 9 ist ein Ober- bzw. Schermesser 11 zugeordnet, das am Maschinenrahmen 1 feststehend angeordnet ist. Beim Aufwärtsschwenken des Troges 5 wird das Gegenmesser 9 parallel gegen das Schermesser 11 bewegt, wodurch die Messer eine sich schließende Scherzange bilden, mit der das im Trog befindliche Material abgeschnitten wird.
- Der Vorschub des im Trog 5 vorhandenen Holzes H erfolgt durch Einwirkung der Schwerkraft. Hierzu ist der Trogboden 8 beispielsweise unter einem Winkel von etwa 40° gegenüber der Waagerechten geneigt. Dadurch rutscht das frei im Trog 5 liegende Material selbsttätig nach unten in Richtung auf das Anschlagschild 12 und damit auf das Gegenmesser 9. Ein senkrecht zum Trogboden 8 verlaufenes und in Mittelstellung vor dem Trogmundstück 7 liegendes Anschlagschild 12 begrenzt das Vorrutschen des Materials, wenn der Trog 5 nach unten geschwenkt wird. Das maschinenfeste, lösbar befestigte Anschlagschild 12 bestimmt durch seinen Abstand von der Schneide des Obermessers 11 auch die Schnittlänge. Das Gegenmesser 9 liegt mit seiner Oberseite bündig zum Trogboden 8, so daß das Material H ungehindert bis zum Anschlagschild 12 nachrutschen kann.
- Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, hat das Schermesser 11 rechteckigen Umriß und ist an einer Längsseite 15 mit einer Schneide 16 versehen. Das Schermesser 11 liegt mit einer ebenen Rückseite 19 an einer Auflagefläche 57 (Fig. 1) an, die vorzugsweise an einer Schiene 58 des Maschinenrahmens 1 vorgesehen ist. Die Rückseite 19 ist am Schneidenende mit einer Fase 14 versehen. Das Schermesser 11 wird mit einer Klemmleiste 59 (Fig. 1) auf der Schiene 58 festgeklemmt. Die Klemmleiste 59 liegt auf einer ebenen Vorderseite 18 (Fig. 3) des Schermessers 11, die parallel zur Rückseite 19 verläuft und eine bis zur Schneide 16 ver laufende Fase 17 aufweist. Sie ist länger als die Fase 14 und erstreckt sich über etwa ein Drittel der Höhe des Schermessers 11.
- Oberhalb des Längsrandes 15 weist das Schermesser 11 mit Abstand voneinander und von seinen Schmalseiten 20 und 21 liegende Längsschlitze 22 auf, von denen jeweils zwei in Höhenrichtung des Messers 11 übereinander angeordnet sind. Sie werden von Gewindebolzen 60 (Fig. 1) durchsetzt, mit denen die Klemmleiste 59 unter Zwischenlage des Schermessers 11 auf der Schiene 58 festgeklemmt wird. Über die Längsschlitze 22 kann das Schermesser 11 sehr genau gegenüber dem Rahmen 1 und dem Untermesser 9 ausgerichtet werden. Die in Höhenrichtung des Schermessers 11 verlaufenden Schlitze 22 erlauben eine stufenlose und genaue Einstellung des Schermessers. Auch nach einem Nachschleifen des Schermessers 11 ist auf die beschriebene Weise eine einfache und dennoch genaue Ausrichtung gegenüber dem Gegenmesser 9 möglich. Das Gegenmesser 9 (Fig. 5 und 6) ist leistenförmig ausgebildet und hat über seine Länge verteilt angeordnete Durchtrittöffnungen 23, durch welche Schrauben und dgl. zur Befestigung des Gegenmessers 9 gesteckt werden können.
- Die Hub- und Senkvorrichtung 10 wird über vorzugsweise einen Hydraulikzylinder 24 betätigt, der an ein im Rahmen 1 vorgesehenes Hydraulikaggreat 25 angeschlossen und am Rahmen schwenkbar gelagert ist. Die Vorrichtung 10 ist eine Kniegelenkanordnung, die im wesentlichen aus einem oberen Kniehebel 26 und einem unteren Kniehebel 27 besteht. Anstelle der hydraulischen Hub- und Senkvorrichtung kann auch eine mechanisch arbeitende Hub- und Senkvorrichtung vorgesehen sein.
- Der untere Kniehebel 27 ist als Schwinge ausgebildet und hinsichtlich seiner Formgebung und Materialstärke absolut verwindungssteif und breit. Der somit als verhältnismäßig dicke Platte ausgebildete untere Kniehebel 27 ist an seinem unteren Ende auf beiden Seiten jeweils auf einer Achse 29 schwenkbar gelagert, die an einer Bodenplatte 28 vorgesehen ist. Der obere Kniehebel 26 ist zur Erzielung einer verwindungsfreien Ausbildung vorteilhaft in Kastenbauweise ausgebildet. Hierzu ist der Kniehebel 26 durch zwei Laschen 61 gebildet, die durch einen vorzugsweise als Hohlprofil ausgebildeten (nicht dargestellten) Querträger miteinander verbunden sind. Der Kniehebel 26 trägt an seinem unteren Ende 30 beidseitig jeweils ein am Kniehebel 27 gegengelagerte Kniegelenklager 31. An seinem oberen Ende 32 ist der Kniehebel 26 beidseitig auf jeweils einer unterhalb des Troges 5 quer liegenden Achse 33 gelagert. Die Achsen 33 sind in zueinander parallelen und senkrecht nach unten über eine Auflage 52 ragende Laschen 53 angeordnet. Der Hydraulikzylinder 24 ist ebenfalls über eine Achse 54 schwenkbar am Kniehebel 27 angelenkt. Die Achse 54 ist in Laschen 56 gelagert, die vom Kniehebel 27 abstehen. Die drei Achsen 29, 31, 33 liegen parallel zueinander und sind gegenüber dem Trogboden 8 und der Auflage 52 für das Untermesser 9 im Trog 5 exakt ausgerichtet. Dadurch ist beim Betätigen der Kniehebelanordnung 10 ein absolut paralleles, quersteifes und verschiebungsfreies Heben und Senken des Troges 5 mit dem Gegenmesser 9 im Bereich des durch den Kniehebelhub bestimmten Kreissegmentes um die Trogachse 4 gewährleistet.
- Zum Ausrichten des Schermessers 11 gegenüber dem Gegenmesser 9 wird zunächst der Trog 5 über den Kniehebel 10 in seine oberste Lage geschwenkt. In dieser Lage wird dann das Schermesser 11 mit seiner Schneide 16 auf das Gegenmesser 9 lose aufgesetzt. Dann werden die Gewindebolzen 60 oder andere Befestigungsteile angezogen und damit das Schermesser durch die Klemmleiste 59 auf der Auflagefläche 57 festgespannt. Anschließend wird der Trog 5 wieder über den Kniehebel 10 nach unten geschwenkt, wobei das zu schneidende Holz H nach unten rutscht. Durch anschließendes Heben des Troges 5 ist über die gesamte Messerbreite ein gleichmäßiger Scherdurchschnitt erreicht, bei dem das Schermesser 11 genau parallel auf das Gegenmesser 9 aufgesetzt wird. Das Schermesser 11 kann auch so eingestellt werden, daß seine Schneide 16 geringen Abstand vom Gegenmesser 9 hat.
- Bei diesem Schervorgang wird das Material (Fig. 11, 12) stark zusammengepreßt, wobei sich der Druckwiderstand progressiv bis in die letzte Phase des Schneidvorganges steigert. Durch den Einsatz des Kniegelenksystems 10 für die Hub- und Senkbewegung ergibt sich in der Endphase der Durchstreckung des Kniegelenkes ein nahezu bis ins Unendliche reichender Druckanstieg. Es steht also dem durch den Schneidvorgang anwachsenden Schneiddruck eine Drucksteigerung in der Endphase der Kniegelenkstreckung gegenüber. Dadurch kann bei geringst möglichem Krafteinsatz zur Durchstreckung des Kniegelenkes der entgegenwirkende Druckanstieg beim Schervorgang fast ideell überwunden werden.
- Vor dem Schermesser 11 sind vorteilhaft am Anschlagschild 12 mehrere Querspaltmesser 34, 35 befestigt. Sie sind mit Keilsitz im Anschlagschild 12 gelagert und durch darüberliegende Spannklötze 36 (Fig. 1) in dieser Lage gesichert. Hierzu ist das Anschlagschild 12 an seiner Oberseite mit Schlitzen 55 versehen, in welche die Querspaltmesser 34, 35 eingesetzt sind und aus denen sie in Richtung auf den Trog 5 ragen. Die Spannklötze 36 sind auf die Oberseite des Anschlagschildes 12 geschraubt. Die Spaltmesser 34, 35 sind im wesentlichen gleich ausgebildet. Die einen Spaltmesser 34 sind jedoch etwas höher als die anderen Spaltmesser 35 (Fig. 7). Die Spaltmesser 34 liegen mit Abstand von den Schmalseiten 38, 39 des Anschlagschildes 12 und mit um ein Mehrfaches größerem Abstand voneinander. In Lücke zwischen einander benachbarten Spaltmessern 34 sind die Spaltmesser 35 mit gleichem Abstand voneinander und von den benachbarten Spaltmessern 34 angeordnet. Die Schneiden 40 der Schneidmesser 35 sind gegenüber den Schneiden 41 der Schneidmesser 34 in Schnittrichtung (Pfeil P) zurückversetzt.
- Wie die Fig. 9 und 10 zeigen, sind die Spaltmesser 34, 35 als längliche rechtecktige Messer ausgebildet, deren schmale Ränder beidseitig über einen Teil ihrer Höhe abgeschrägt sind, so daß aufeinander zu verlaufende und an einen Längsrand 44 anschließende schräge Randabschnitte 45, 46 gebildet sind. Sie gehen in parallel zueinander und senkrecht zur Schneide 40, 41 verlaufende Randabschnitte 42, 43 über. Mit einem dieser Randabschnitte 42, 43 liegen die Querspaltmesser in montierter Lage am Schermesser an (Fig. 1, 8, 12). Die Randabschnitte 42, 43 erstrecken sich vorteilhaft etwa über ein Drittel bis über etwa die halbe Höhe der Spaltmesser 34, 35. Die Querspaltmesser können aber auch über ihre ganze Höhe am Schermesser 11 anliegen. Dann wird jedoch mehr Zeit benötigt, um zwischen das Schermesser 11 und die Querspaltmesser 34, 35 eingedrungenes Holz (Fig. 11) in Pfeilrichtung P′ nach oben zu fördern.
- Der Keilsitz der Querspaltmesser 34, 35 im Anschlagschild 12 wird dadurch erreicht, daß die Spaltmesser in einem dem Längsrand 44 gegenüberliegenden Randbereich 47 schneidenförmig verjüngt ausgebildet sind (Fig. 10).
- Da die Querspaltmesser 34, 35 nur im Bereich ihrer Randabschnitte 42, 43, also nur über etwa ein Drittel der Messerhöhe, am Schermesser 11 anliegen, wird erreicht, daß sich Material, welches beim Schnitt zwischen das Schermesser 11 und die Querspaltmessern 34, 35 gelangt, dann wieder an den Messern austritt, wenn es die aneinanderliegenden Flächen 42, 17 des Querspaltmessers 35 und des Schermessers 11 (Fig. 8) überwunden hat. Das im Trog 5 vorhandene und durch die Schräglage des Troges beim Abwärtshub an das Anschlagschild 12 anschlagende Material H, insbesondere Holz und holzähnliche Stoffe, aber auch Kunststoffteile, wie Profilabfälle in der Kunststoffindustrie, wird durch die quer zum Trog 5 angeordneten Messer 9 und 11 durch einen quer zur Troglängsachse verlaufenden Schnitt getrennt. Hierbei kann, je nach der Form des zu zerteilenden Holzes und der Lage im Trog, die Faser des Holzes längs, quer oder diagonal zum Messer liegen. Durch den Scherschnitt entstehen somit Streifen, die in der Längsrichtung der durch den Abstand des Anschlagschildes 12 vom Schermesser 11 eingestellten Abschnittlänge und in der Querrichtung der Größendimension des zu zerkleinernden Stückes entsprechen.
- Für die Weiterverwendung des zerkleinerten Materials (Fig. 1) zur Verbrennung in mit Pneumatik-, Schnecken- oder sonstiger Förderung beschickten Feuerungen oder anderer Weiterverwendung sind solche länglichen kompakten Abschnitte aus fördertechnischen und verbrennungstechnischen Gründen nicht immer geeignet. Deshalb werden in Vorschubrichtung nach dem Schermesser 11 die Querspaltmesser 34, 35 angeordnet, durch die die quer zur Vorschubrichtung liegenden Holzteile aufgeteilt werden.
- Die Aufteilung erfolgt derart, daß das auf dem Gegenmesser 9 aufliegende Material beim Aufwärtshub des Troges 5 durch den zwischen dem Anschlagschild 12 und der Schneide des Schermessers 11 gebildeten Schlitz 49 (Fig. 12) hindurchgedrückt und durch die mit geringem Höhenabstand weiter oben liegenden Querspaltmesser 34, 35 in gleichmäßige Stücke (Fig. 11) aufgetrennt wird. Für die Durchtrennung der länglichen Materialstücke wird, insbesondere wenn deren Faserrichtung quer zum Trog 5 liegt, ein außerordentlich hoher Druck benötigt. Dies gilt insbesondere, wenn ein ganzes System von Querspaltmessern entlang dem Schermesser 11 angeordnet ist. Der für die Durchtrennung mittels der Querspaltmesser notwendige Druck wird, wie bereits erwähnt, durch die Streckung des Kniehebelsystems bzw. der Hub- und Senkvorrichtung 10 erreicht.
- Die in Höhenrichtung versetzte Anordnung einander benachbarter Querspaltmesser 34, 35 dient zur Herabsetzung der Kräfte, die bei der Queraufteilung des Materials auftreten. Wie erwähnt, sind die Querspaltmesser 34 und 35, quer zum Trog gesehen, nicht fluchtend angeordnet, sondern jeweils abwechselnd in Höhenrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Hierdurch wird erreicht, daß die durch die Keilform der Messer jeweils zwischen den Messern auftretende Materialverdrängung (Fig. 11, 12) in der ersten Phase des Durchschnittes auf etwa die Hälfte reduziert wird. In der zweiten Phase des Durchschnittes, d. h. wenn zusätzlich zu den Querspaltmessern 34 auch die Querspaltmesser 35 in Eingriff mit dem Material kommen, liegen die Außenseiten der zwischen einander benachbarten Querspaltmessern 34 vorhandenen Materialabschnitte bereits an den zur Ausschubrichtung (Pfeil P′) parallel verlaufenden Außenseiten 50, 51 der Querspaltmesser 34 an, während noch die Auftrennung des Materialstückes in zwei Hälften durch die zwischen den Querspaltmessern 34 liegenden kürzeren Querspaltmesser 35 erfolgt. Durch den Widerstand der keilförmig ausgebildeten Randabschnitte 47 der kürzeren Querspaltmesser 35 werden die in Pfeilrichtung P′ nach außen geschobenen Materialabschnitte an den Querspaltmessern 35 zurückgehalten, während die im Bereich der anderen Querspaltmesser 34 liegenden Enden der Materialabschnitte ohne großen Widerstand in Pfeilrichtung P′ nach außen wandern können. Hierdurch entsteht eine diagonal gerichtete Kraft, welche einerseits ein Aufsplittern des Kompaktholzes und zum anderen durch die Diagonallage eine Auflösung der durch die keilförmigen Randabschnitte 47 der Querspaltmesser 35 entstandenen Verspannung zwischen den Messern 34, 35 mit sich bringt.
- Durch den Einsatz der Querspaltmesser wird in Verbindung mit dem Schermesser 11 und durch die vom Gegenmesser 9 über das Kniehebelsystem 10 erreichte Druckübertragung eine Zerkleinerung des Holzes bzw. des holzartigen Materials in die produktionstechnisch benötigte Schnitzelform und Schnitzelgröße erreicht. Diese Zerkleinerung wird noch dadurch begünstigt, daß die Querspaltmesser 34 und 35 höhenversetzt zueinander angeordnet sind.
- Da die Querspaltmesser 34, 35 nur etwa über ein Drittel ihrer Höhe am Schermesser 11 anliegen, können die zwischen diesem Messer und den Querspaltmessern eingedrungenden Holzabschnitte rasch nach oben transportiert werden. Dabei unterstützt der oberhalb der Berührungsflächen durch die schrägen Randabschnitte 45, 46 der Querspaltmesser 34, 35 entstehende Keilraum 62 (Fig. 8 und 12) noch den Abtransport der Holzabschnitte, weil sich die Hölzer in diesem Raum sofort ausdehnen bzw. entspannen können.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Messer (9) mit einer Hub- und Senkvorrichtung (10) zumindest annähernd parallel zum feststehenden Messer (11) bewegbar und mit einer dem Schneiddruck entgegengerichteten Gegenkraft beaufschlagt ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Senkvorrichtung (10) eine Kniehebelanordnung ist, die vorzugsweise am Trogboden (8) angreift.
dadurch gekennzeichnet, daß das vorzugsweise als Schermesser ausgebildete, feststehende Messer (11) an einem Maschinenrahmen (1) und das höhenbewegliche Messer (9) vorzugsweise am Boden (8) des trogförmigen Behältnisses (5) angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß das schräg in der Maschine angeordnete Behältnis (5) an seinem einen oberen Ende (6) um eine Querachse (4) in Höhenrichtung schwenkbar an der Maschine (1) gelagert ist.
dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Messer (9) im Bereich eines unteren Mundstückes (7) des Behältnisses (5) querliegend angeordnet ist und vorzugsweise durch Aufwärtsbewegung des Behältnisses (5) gegen das feststehende Messer (11) nach Art einer Scherzange verstellbar ist.
dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (5) in seiner Ausgangslage vor dem Schneidvorgang schräg, vorzugsweise unter etwa 40° zur Waagerechten, nach unten geneigt ist.
dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Materialvorschubes im Behältnis (5) vor dem Mundstück (7) des Behältnisses (5) ein vorzugsweise mittig zu diesem und vorzugsweise senkrecht zum Trogboden (8) verlaufender Anschlag (12) vorgesehen ist, der durch ein Schild gebildet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Kniehebel (27) der Hub- und Senkvorrichtung (10) eine vorzugsweise zweifach auf einer Bodenplatte (28) der Maschine (1) gelagerte Schwinge ist und daß ein oberer, vorzugsweise kastenartiger Kniehebel 26) der Hub- und Senkvorrichtung (10) an seinem unteren Ende am unteren Kniehebel (27) gegengelagerte Kniegelenklager (31) trägt und an seinem oberen Ende (32) auf einer unterhalb des Trogbodens (8) quer verlaufenden Achse (33) gelagert ist.
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem oberen Messer (11) vorzugsweise eine Vielzahl von und mit Abstand nebeneinander liegender Querspaltmesser (34, 35) angeordnet ist, die vorzugsweise mit Keilsitz im Anschlag (12) gelagert und mit Spannteilen (36) in diesem befestigt sind.
dadurch gekennzeichnet, daß die Querspaltmesser (34, 35) länglich ausgebildet sind und quer nach außen über den Anschlag (12) ragen und vorzugsweise unter einem Winkel von etwa 60° zueinander geneigt verlaufende Randabschnitte (45, 46) aufweisen.
dadurch gekennzeichnet, daß die Querspaltmesser (34, 35) über vorzugsweise etwa ein Drittel ihrer Höhe am feststehenden Messer (11) anliegen und an ihrem von den abgeschrägten Randabschnitten (45, 46) abgewandten Längsrand (47) keil- bzw. schneidenförmig verjüngt ausgebildet sind.
dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zwei unterschiedlich hohe Querspaltmesser (34 und 35) vorgesehen sind, daß die niedrigeren Querspaltmesser (35) jeweils zwischen einander benachbarten höheren Querspaltmessern (34) vorgesehen sind, die um etwa die Höhe des keilförmigen Längsrandes (47) über die niedrigeren Querspaltmesser (35) nach unten in Richtung auf das bewegliche Messer (9) ragen.
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