EP0527507B1 - Häcksler - Google Patents

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EP0527507B1
EP0527507B1 EP92118059A EP92118059A EP0527507B1 EP 0527507 B1 EP0527507 B1 EP 0527507B1 EP 92118059 A EP92118059 A EP 92118059A EP 92118059 A EP92118059 A EP 92118059A EP 0527507 B1 EP0527507 B1 EP 0527507B1
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cutting
teeth
chopper
cutting teeth
gaps
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Erwin Karg
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LESCHA MASCHINENFABRIK GMBH & CO. KG I.K.
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Lescha Maschinenfabrik & Co KG Ik GmbH
Lescha Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
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    • B02C2201/00—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials
    • B02C2201/06—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for garbage, waste or sewage
    • B02C2201/066—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for garbage, waste or sewage for garden waste

Definitions

  • the invention relates to a chopper for shredding rotten material, in particular woody garden waste such as branch material, with a drivable cutting roller arranged in the region of the lower end of a loading chute, which is arranged with an axis running transversely to the axis of the charging chute and has circumferential cutting teeth, between which tooth gaps are provided.
  • a chopper of this type is known from DE 30 36 235 A1.
  • This known arrangement has no device for pressing and squeezing the material to be chopped. The consequence of this is poor mechanical disintegration of the chopped material, which makes subsequent attack by rotting organisms more difficult. A very slow rotting process can therefore be expected.
  • US-A 4 351 488 shows a device for shredding plastic waste, which also has a cutting roller arranged at the lower end of a loading chute, which is equipped with knife bars projecting over the roller circumference and arranged in respectively assigned grooves which interrupt the roller circumference.
  • the knife bars of the cutting roller work with a stationary one Counter knife together, which is received on a rail flanking the cutting roller, which is arranged non-adjustable.
  • the material entering the feed region of the cutting roller is machined with a chip thickness corresponding to the protrusion of the knife bars over the circumference of the roller. There is no pressing and squeezing of the machined material beyond the force applied during this machining process. If such an arrangement were used for the shredding of decomposable material, there would therefore be no significant crushing and splitting of the shredding material.
  • the cutting roller is flanked by a descending narrowing gusset with its descending circumferential half, which is adjustable with respect to the cutting roller and which presses the material caught by the cutting teeth of the cutting roller into the tooth gaps provided between the cutting teeth.
  • the measures according to the invention ensure that the material drawn in by the cutting teeth along the press plate is reliably pressed and squeezed and splintered in the process. Since the material pressed into the tooth gaps tries to evade laterally within the tooth gaps, one results particularly good fragmentation.
  • the measures according to the invention also prevent impact noise. The fact that the material drawn in by the cutting teeth along the press plate, which acts practically as a feed table, is applied to and pressed against the latter, ensures a reliable hold-down effect and thus the elimination of impact noise and a reliable drawing in and separating cut.
  • the tooth gaps can expediently have a cross section which is approximately half the area of one through the Head circle of the cutting roller, which corresponds to this pressing plate and a tangent to the pressing plate perpendicular to the tip circle of the cutting roller delimited squeeze triangle.
  • a further, particularly preferred measure may consist in the cutting teeth being designed without rake angles. Because no rake angle is provided, comparatively large healing and clearance angles can be provided. This results in a particularly large head thickness and thus a particularly high stability of the cutting teeth.
  • the main advantage of this measure can be seen in the fact that the cutting teeth without rake cut slowly into the material to be chopped and, accordingly, reliably pull it in without cutting it prematurely. The advantageous pressing and squeezing effects of the press plate can therefore be particularly effective here.
  • the garden shredder shown in the drawing consists of a cutting and crushing mechanism 2 standing upright on legs 1 with a cutting roller 3 which is arranged with a horizontal axis and can be driven slowly, here with 50 revolutions / min 10 is provided. Above the cutting roller 3 there is a feed shaft 4 arranged with a vertical axis and below it a discharge shaft 5 arranged with a vertical axis. An insertion funnel can be provided at the upper end of the feed chute.
  • the cutting and squeezing mechanism 2 has two lateral, parallel bearing plates 7, on which the cutting roller 3 is mounted and on which the feed chute 4 and ejection chute 5 rest and are fastened with side walls parallel to the shield.
  • the continuous cutting roller 3 over the entire clear distance between the end plates 7 interacts in the region of its downwardly moving peripheral half with a press plate 17, which is followed by a separate counter knife arrangement.
  • the pressure plate 17 is accommodated on a crossbar 18 bridging the two end shields 7, as indicated by adjusting screws 19.
  • the pressure plate 17 is set so that it touches the tip circle K of the cutting roller 3 without collisions, as indicated at 24.
  • the press plate 17 is inclined away from the circumference of the cutting roller to form a funnel effect, so that the tip circle K is affected below the height of the axis of the cutting roller 3.
  • the material to be chopped which is indicated here in the form of a branch 21, is pressed in, and this material is pressed and squeezed.
  • the material feed is effected by the cutting teeth 10 of the cutting roller 3, which move downwards on the feed side and cut into the material to be drawn in.
  • the cutting teeth 10 of the cutting roller 3 have a comparatively large wedge angle of 60 ° and a clearance angle of 30 °. A rake angle is not provided. In this way, on the one hand, a comparatively large head thickness of the cutting teeth 10 of here 5 mm and thus a high tooth stability can be achieved and, on the other hand, a premature cut can also be avoided. This is because the cutting teeth 10 without rake cut comparatively slowly into the material to be drawn in. This is reliably drawn in, but not cut off prematurely.
  • the material drawn in by the teeth 10 running along the roll length along the press plate 17 acting as the feed table is pressed onto the press plate 17 during the pulling-in and thereby pressed into the tooth gaps 22 between the cutting teeth 10, with tooth gaps 22 also passing through the roll length of course there is a lateral evasion of the material. Due to this squeezing and pressing process, the one to be processed The material has already undergone good mechanical digestion, which facilitates subsequent attack by rotting organisms.
  • the cross-section of the tooth gaps 22 is 50% of the cross-section of the gusset 20 acting as a squeezing triangle between the tip circle K, the pressing plate 17 tangent to it and one, as is shown by different hatching perpendicular to this tangent to the tip circle K.
  • the length of the upper delimitation 23 of the squeeze triangle formed by the aforementioned tangent corresponds to half the tip circle diameter D of the cutting roller 3.
  • the optimum size for the maximum processable branch thickness is somewhat smaller. This is 3/10 to 4/10 of the diameter D of the tip circle K of the cutting roller 3.
  • the material to be processed is split up and thus mechanically disrupted, which facilitates the later attack by rotting organisms.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Häcksler zum Zerkleinern von verrottbarem Material, insbesondere holzigen Gartenabfällen wie Astmaterial, mit einer im Bereich des unteren Endes eines Beschickungsschachts angeordneten, antreibbaren Schneidwalze, die mit zur Achse des Beschickungsschachts quer verlaufender Achse angeordnet ist und umfangsseitige Schneidzähne aufweist, zwischen denen Zahnlücken vorgesehen sind.
  • Ein Häcksler dieser Art ist aus der DE 30 36 235 A1 bekannt. Diese bekannte Anordnung besitzt keine Einrichtung zur Pressung und Quetschung des zu häckselnden Materials. Die Folge davon ist ein schlechter mechanischer Aufschluß des gehäckselten Materials, wodurch der spätere Angriff von Verrottungsorganismen erschwert wird. Es ist daher ein sehr langsamer Verrottungsprozess zu erwarten.
  • Die US-A 4 351 488 zeigt eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Plastikabfällen, die ebenfalls eine am unteren Ende eines Beschickungsschachts angeordnete Schneidwalze aufweist, die mit über den Walzenumfang vorspringenden Messerleisten bestückt ist, die in jeweils zugeordneten, den Walzenumfang unterbrechenden Nuten angeordnet sind. Die Messerleisten der Schneidwalze wirken mit einem stationären Gegenmesser zusammen, das auf einer die Schneidwalze flankierenden Schiene aufgenommen ist, die unverstellbar angeordnet ist. Bei einer Anordnung dieser Art wird das in deen Einzugsbereich der Schneidwalze gelangende Material mit einer dem Überstand der Messerleisten über den Walzenumfang entsprechender Spandicke zerspant. Eine über den bei diesem Zerspanungsvorgang erfolgenden Kraftangriff hinausgehende Pressung und Quetschung des zerspanten Materials findet nicht statt. Im Falle der Verwendung einer derartigen Anordnung zum Zerkleinern von verrottungsfähigem Material würde daher keine nennenswerte Quetschung und Aufsplitterung des Zerkleinerungsmaterials erfolgen.
  • Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Häcksler zum Zerkleinern von verrottbarem Material mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, daß ein guter mechanischer Aufschluß des Häckselmaterials erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß die Schneidwalze von einer mit ihrer absteigend sich bewegenden Umfangshälfte einen nach unten sich verengenden Zwickel bildenden, gegenüber der Schneidwalze einstellbaren Pressplatte flankiert ist, die das von den Schneidzähnen der Schneidwalze erfaßte Material in die zwischen den Schneidzähnen vorgesehenen Zahnlücken hineindrückt.
  • Diese Maßnahmen stellen sicher, daß das von den Schneidzähnen entlang der Preßplatte eingezogene Material zuverlässig gepreßt und gequetscht und dabei aufgesplittert wird. Da das in die Zahnlücken hineingedrückte Material innerhalb der Zahnlücken seitlich auszuweichen sucht, ergibt sich eine besonders gute Aufsplitterung. Zudem bewirken die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch die Verhinderung von Schlaglärm. Dadurch, daß das von den Schneidzähnen entlang der praktisch als Zuführtisch fungierenden Preßplatte eingezogene Material an diese angelegt und angepreßt wird, sind ein zuverlässiger Niederhalteeffekt und damit die Ausschaltung von Schlaglärm sowie ein zuverlässiger Einzug und Trennschnitt gewährleistet.
  • Zweckmäßig können die Zahnlücken einen Querschnitt aufweisen, der etwa der Hälfte der Fläche eines durch den Kopfkreis der Schneidwalze, die an diese angestellte Preßplatte und eine auf die Preßplatte senkrecht auftreffende Tangente an den Kopfkreis der Schneidwalze begrenzten Quetschdreiecks entspricht. Diese Maßnahmen ergeben eine besonders zu bevorzugende Optimierung bezüglich Schneid- und Quetschwirkung und damit einen besonders zuverlässigen mechanischen Aufschluß des Häckselmaterials.
  • Eine weitere, besonders zu bevorzugende Maßnahme kann darin bestehen, daß die Schneidzähne spanwinkellos ausgebildet sind. Dadurch, daß kein Spanwinkel vorgesehen ist, können vergleichsweise große Heil- und Freiwinkel vorgesehen sein. Dies ergibt eine besonders große Kopfdicke und damit eine besonders hohe Stabilität der Schneidzähne. Der Hauptvorteil dieser Maßnahme ist aber darin zu sehen, daß die spanwinkellosen Schneidzähne langsam in das zu häckselnde Material hineinschneiden und dieses dementsprechend zuverlässig einziehen, ohne es vorschnell abzuschneiden. Hierbei können daher die vorteilhaften Preß- und Quetschwirkungen der Preßplatte besonders gut zum Tragen kommen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen in Verbindung mit der nachstehenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Beispiels.
  • Dieses enthält einen bezüglich der liegenden Schneidwalze radial geführten Vertikalschnitt durch den Einzugs- und Schnittbereich eines erfindungsgemäßen Gartenhäckslers.
  • Der in der Zeichnung dargestellte Gartenhäcksler besteht aus einem auf Beinen 1 hochstehenden Schneid- und Quetschwerk 2 mit einer mit horizontaler Achse angeordneten, langsam, hier mit 50 Umdrehungen/min., antreibbaren Schneidwalze 3, die mit über ihre Länge durchgehenden, im Querschnitt sägezahnförmigen Schneidzähnen 10 versehen ist. Oberhalb der Schneidwalze 3 ist ein mit senkrechter Achse angeordneter Zuführschacht 4 und unterhalb davon ein mit senkrechter Achse angeordneter Auswurfschacht 5 vorgesehen. Am oberen Ende des Zuführschachts kann ein Einwurftrichter vorgesehen sein. Zur Aufnahme der genannten Elemente besitzt das Schneid- und Quetschwerk 2 zwei seitliche, parallele Lagerschilde 7, auf denen die Schneidwalze 3 gelagert und an denen der Zuführschacht 4 und Auswurfschacht 5 mit schildparallelen Seitenwänden anliegen und befestigt sind.
  • Die über den ganzen lichten Abstand zwischen den Lagerschilden 7 durchgehende Schneidwalze 3 wirkt im Bereich ihrer nach unten sich bewegenden Umfangshälfte mit einer Preßplatte 17 zusammen, der hier eine davon separate Gegenmesseranordnung nachgeordnet ist. Die Preßplatte 17 ist an einer die beiden Lagerschilde 7 überbrückenden Traverse 18 einstellbar aufgenommen, wie durch Stellschrauben 19 angedeutet ist. Die Preßplatte 17 wird so eingestellt, daß sie den Kopfkreis K der Schneidwalze 3 kollisionsfrei tangiert, wie bei 24 angedeutet ist. Hier ist die Preßplatte 17 zur Bildung eines Trichtereffekts vom Schneidwalzenumfang weggeneigt, so daß der Kopfkreis K unterhalb der Höhe der Achse der Schneidwalze 3 tangiert wird.
  • Im der Berührungsstelle der Preßplatte 17 am Kopfkreis K vorgeordneten Zwickel 20 finden der Einzug des hier in Form eines Asts 21 angedeuteten, zu häckselnden Materials sowie eine Pressung und Quetschung dieses Materials statt. Der Materialeinzug wird dabei durch die einzugsseitig absteigend sich bewegenden, in das einzuziehende Material einschneidenden Schneidzähne 10 der Schneidwalze 3 bewirkt. Die Schneidzähne 10 der Schneidwalze 3 besitzen einen vergleichsweise großen Keilwinkel von 60° und einen Freiwinkel von 30°. Ein Spanwinkel ist nicht vorgesehen. Hierdurch lassen sich zum einen eine vergleichsweise große Kopfdicke der Schneidzähne 10 von hier 5mm und damit eine hohe Zahnstabilität erreichen und zum anderen auch ein vorschneller Schnitt vermeiden. Die spanwinkellosen Schneidzähne 10 schneiden nämlich vergleichsweise langsam in das einzuziehende Material ein. Dieses wird demnach zuverlässig eingezogen, aber nicht vorschnell abgeschnitten.
  • Das von den über die Walzenlänge durchgehenden Zähnen 10 entlang der als Zuführtisch fungierenden Preßplatte 17 eingezogene Material wird während des Einzugs an die Preßplatte 17 angepreßt und dabei in die zwischen den Schneidzähnen 10 vorhandenen Zahnlücken 22 hineingedrückt, wobei innerhalb der ebenfalls über die Walzenlänge durchgehenden Zahnlücken 22 selbstverständlich ein seitliches Ausweichen des Materials stattfindet. Aufgrund dieses Quetsch- und Preßvorgangs wird das zu bearbeitende Material bereits einem guten mechanischen Aufschluß unterzogen, der einen späteren Angriff von Verrottungsorganismen erleichtert.
  • Um eine zuverlässige und ausreichend schnelle Abarbeitung des zu häckselnden Materials zu bewerkstelligen, beträgt, wie durch unterschiedliche Schraffuren verdeutlicht ist, der Querschnitt der Zahnlücken 22 50% des Querschnitts des als Quetschdreieck fungierenden Zwickels 20 zwischen dem Kopfkreis K, der diesen tangierenden Preßplatte 17 und einer senkrecht auf diese auftreffenden Tangente an den Kopfkreis K. Die Länge der oberen, durch die genannte Tangente gebildeten Begrenzung 23 des Quetschdreiecks entspricht der Hälfte des Kopfkreisdurchmessers D der Schneidwalze 3. Die optimale Größe für die maximal verarbeitbare Astdicke ist etwas kleiner. Diese beträgt 3/10 bis 4/10 des Durchmessers D des Kopfkreises K der Schneidwalze 3.
  • Infolge des im Bereich des Zwickels 20 stattfindenden Preß- und Quetschvorgangs wird das zu verarbeitende Material aufgesplittet und damit mechanisch aufgeschlossen, was den späteren Angriff von Verrottungsorganismen erleichtert. Gleichzeitig ergibt sich dadurch, daß das zu verarbeitende Material zuverlässig an die Preßplatte 17 angelegt und an diese angepreßt wird, auch ein höchst erwünschter Niederhalteeffekt, durch den nicht nur Schlaglärm verhindert wird, sondern auch ein guter Einzug gewährleistet und ein endgültiger Trennschnitt erleichtert werden.

Claims (8)

  1. Häcksler zum Zerkleinern von verrottbarem Material, insbesondere holzigen Gartenabfällen wie Astmaterial, mit einer im Bereich des unteren Endes eines Beschickungsschachts (4) angeordneten, antreibbaren Schneidwalze (3), die mit zur Achse des Beschickungsschachts (4) quer verlaufender Achse angeordnet ist und umfangsseitige Schneidzähne (10) aufweist, zwischen denen Zahnlücken (22) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwalze (3) von einer mit ihrer absteigend sich bewegenden Umfangshälfte einen nach unten sich verengenden Zwickel (20) bildenden, gegenüber der Schneidwalze (3) einstellbaren Preßplatte (17) flankiert ist, die das von den Schneidzähnen (10) der Schneidwalze (3) erfaßte Material in die zwischen den Schneidzähnen (10) vorgesehenen Zahnlücken (22) hineindrückt.
  2. Häcksler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwalze (3) über ihre Länge durchgehende Schneidzähne (10) und Zahnlücken (22) aufweist.
  3. Häcksler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzähne (10) im Querschnitt sägezahnartig ausgebildet sind.
  4. Häcksler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzähne (10) spanwinkellos ausgebildet sind.
  5. Häcksler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzähne (10) einen Freiwinkel von 30° und einen Schnittwinkel von 60° aufweisen.
  6. Häcksler nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidzähne (10) eine Kopfdicke von 5 mm aufweisen.
  7. Häcksler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnlücken (22) einen Querschnitt aufweisen, der etwa der Hälfte der Fläche eines durch den Kopfkreis der Schneidwalze (3), die an diese angestellte Preßplatte (17) und eine auf die Preßplatte (17) senkrecht auftretende Tangente (23) an den Kopfkreis der Schneidwalze (3) begrenzten Quetschdreiecks entspricht.
  8. Häcksler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zahnlücken (22) 45-50 % der Fläche des Quetschdreiecks beträgt.
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