EP0620762A1 - Zerkleinerungsvorrichtung und messerelement für eine zerkleinerungsvorrichtung. - Google Patents

Zerkleinerungsvorrichtung und messerelement für eine zerkleinerungsvorrichtung.

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EP0620762A1
EP0620762A1 EP93901685A EP93901685A EP0620762A1 EP 0620762 A1 EP0620762 A1 EP 0620762A1 EP 93901685 A EP93901685 A EP 93901685A EP 93901685 A EP93901685 A EP 93901685A EP 0620762 A1 EP0620762 A1 EP 0620762A1
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EP
European Patent Office
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knife
elements
rotor
recess
comminution
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EP93901685A
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Dieter Knauss
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Publication of EP0620762B1 publication Critical patent/EP0620762B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/14—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
    • B02C18/145—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers with knives spaced axially and circumferentially on the periphery of a cylindrical rotor unit

Definitions

  • the present invention relates to a comminution device with means for supplying objects, in particular wood waste, to a drivable, cylindrical rotor device with knife elements for comminuting the wood waste, and in particular with a perforated screen device which surrounds the rotor device in some areas.
  • the invention further relates to a knife element for a comminution device with a rotor device equipped with knife elements.
  • Such crushing machines are able, for. B. Pallets, chisels, coated chipboard, etc. to process in compact firewood chips. In addition to a favorable price / performance ratio, high reliability and a long service life are expected from such devices.
  • a hopper is filled with wood waste by machine or by hand by tipping over a storage container.
  • An existing hydraulically controlled feed unit presses the filling material onto a slowly running profile rotor device.
  • This profiled rotor device has, as knife elements, square plate elements which are offset in a rectangular groove provided in the form of a helix in the circumference of the rotor device, so that they run in the longitudinal direction of the rotor device in the form of a spiral.
  • Such wood crushing machines have been used reliably for a long time.
  • the manufacture of the rotor device is relatively complex since a helical rectangular groove on the Surface of the rotor device must be made.
  • the knife elements are arranged in the form of a spiral on the rotor device, the wood waste to be shredded or parts thereof thereof are shifted to one side in the longitudinal direction of the rotor device as a result of the rotation of the rotor device, which has an adverse effect on the homogeneity the crushed wood waste mass.
  • the noise pollution when operating such comminution devices is not insignificant.
  • the invention is based on the technical problem of specifying a comminuting device which is improved compared to the prior art mentioned and which has a simple and robust structure, is economical to manufacture and, in addition to high reliability and a long service life, a great homogeneity of the comminuted wood material guaranteed. Furthermore, the invention is based on the problem of specifying an improved knife element with which the rotor device of a comminution device, in particular of the type mentioned at the beginning, can be equipped.
  • the shredding device according to the invention is given by the features of claim 1.
  • the knife element according to the invention is given by the features of claim 9.
  • Advantageous designs of the comminution device or the knife element are the subject of further subclaims.
  • the comminution device according to the invention is accordingly characterized in that the rotor device essentially Chen has a smooth surface and the knife elements have a triangular peripheral contour, which are arranged with a triangle side directly on the surface of the rotor device.
  • the knife elements are preferably designed as equilateral triangular plate elements. Due to the smooth surface of the rotor device, the additional incorporation of the right-angled helical grooves, as in the known woodworking devices, can be omitted. Because the cutting tip can be formed with an angle of less than 90 degrees due to the triangular contour of the knife element, there is a better wedge effect than with the cutting corners of the square knife elements with 90 degrees.
  • the wood waste is squeezed more than sheared, which has an unfavorable effect on the homogeneity and the processing time for reducing the wood waste. Due to the relatively good wedge effect at smaller angles of the cutting tip of the comminution device according to the invention, very good results are achieved in terms of processing time and comminution quality.
  • equilateral triangular plate elements a total of six cutting edges are produced, which can be used in succession by rotating or turning the knife element for comminuting the wood material.
  • the knife element itself is automatically locked by being placed on it.
  • the knife elements are arranged along two opposing screw lines in the circumferential direction on the rotor device.
  • the wood material to be shredded in front of the rotor device is not displaced in one direction as in the known shredding devices. Rather, one is more or less permanently uniform distribution of the wood material present between the knife elements and the counter knife device is guaranteed.
  • Each knife element is preferably assigned a knife carrier element fastened on the surface of the rotor device, which can be fastened in a simple manner by means of a welded connection on the rotor device.
  • a particularly simple embodiment with regard to the replacement of the knife elements or the change in the position of the knife elements, in the event that a cutting edge has become blunt, is characterized in that the knife element has a recess with an internal thread and the associated knife carrier element Has recess, wherein both recesses are in alignment when the knife element is placed on the knife carrier element and the knife element is detachably fastened to the knife carrier element by a fastening screw which can be inserted from the recess of the knife carrier element.
  • the knife element in the edge region of the recess has a cross-sectional reinforcement on at least one side, which is preferably conical.
  • this cross-sectional reinforcement the forces acting on the knife element during the comminution process are distributed over a larger cross-sectional area, so that lower stresses arise which reduce the stress on the knife element and increase its service life.
  • the knife carrier element preferably has a configuration which is designed in accordance with the cross-sectional reinforcement of the knife element and into which the cross-section reinforcement is introduced before the knife element is fastened, as a result of which a certain locking is achieved.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective of an inventive shredding device with a rotor device with triangular knife elements in an overview
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of a rotor device with triangular, spirally arranged knife elements and a counter knife device
  • FIG. 4 side view of a. 3,
  • FIG. 3 side view of a knife element screwed to a knife carrier element according to FIG. 3,
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a triangular knife element with associated knife support element and fastening screw and 7 shows a schematic illustration of the combing of the knife elements in the counter knife device, the rotor device and counter knife device being arranged at a distance from one another.
  • a comminution device 10 has a funnel-shaped container device 12 on the upper side.
  • the container device 12 has a rectangular top opening for filling with wood waste, a transverse side of the container device 12 being arranged obliquely so that the wood waste to be filled can easily reach a plate level 14 on the underside.
  • the wood waste located on the plate level 14 is pushed towards a rotor device 18 by means of a slide device 16.
  • the slide device 16 is moved via a gimbal-mounted hydraulic cylinder, the drive and control elements of the hydraulic cylinder 20 not being shown in FIG. 1.
  • the design of the drive and control elements is known to the person skilled in the art.
  • the rotor device 18 is driven via a drive unit 22 by means of a V-belt 21 and rotates relatively slowly about its axis of rotation 23.
  • the control devices for the drive unit 22 are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • a perforated screen device 24 in the form of a circular section is arranged in regions around the rotor device 18, which has a hole pattern 25 with a predetermined spacing and diameter of the holes.
  • the cylindrical rotor device 18 has a smooth surface 26.
  • the axis of rotation of the rotor device 18 is arranged substantially perpendicular to the sliding direction of the slide device 16.
  • knife elements 28 which have the shape of equilateral triangular plate elements.
  • a triangle side lies directly on the smooth surface 26 of the rotor device 18. The anchoring of the knife elements 28 on the rotor device 18 is further described below.
  • the knife elements 28 are arranged in a spiral shape around the surface of the rotor device 18. The arrangement is selected such that the knife elements 28 form two opposing spirals (S1; S2) in the circumferential direction of the rotor device 18 (FIG. 2).
  • a counter knife device 30 which, according to the outer contour of the knife elements 28, has triangular grooves 32 which form an angle of 60 degrees and are arranged in the transverse direction parallel to the axis of rotation 23.
  • the counter knife device 30 in FIG. 2 is spaced from the rotor device 18 and is shown in front of the rotor device 18. In the crushing device 10 according to FIG. 1, the counter knife device is located behind the rotor device, the grooves 32 facing the rotor device.
  • a catch device 34 for the shredded wood material is shown schematically.
  • the shredded wood material is removed to the outside from the catching device 34 by means of a transport screw (not shown).
  • a transport screw not shown
  • the shredding process now proceeds as follows. After the wood waste has been filled into the container device 12, the wood waste is fed to the rotor device 18 by means of the slide device 16. As a result of the rotation of the rotor device 18, the wood waste becomes between the knife elements 28 of the rotor device 18 and the counter knife device 10 pressed through, the wood waste is crushed by shear and crushing forces.
  • the perforated screen device 24 surrounding the rotor device 18 determines the size of the shredded wood chips falling into the catching device 34. Depending on the hole diameter of the perforated sieve device 24, the chips can have different dimensions.
  • the wood material to be shredded is distributed relatively evenly over the entire width of the rotor device 18 at the shredding location between the counter knife device 30 and the knife elements 28.
  • This ensures a relatively high homogeneity of the shredded wood material and also causes the knife elements 28 to be worn out relatively evenly, whereas this is not the case with the known shredding devices, since the knife elements are arranged in the form of a single spiral and as a result of the rotation of the rotor device the resulting wood material is shifted to one side of the rotor device depending on the inclination of the spiral and the knives arranged there are therefore subject to greater wear.
  • the double output is achieved with the same power requirement compared to the known shredding devices.
  • the equalization of the comminution process over the entire width of the rotor device in the area of the counter-knife device 30 also results in significantly less noise during cutting than with the known devices.
  • the comminution effect is also improved by the advantageous choice of equilateral triangular knife elements 28, since here the cutting edge 35 is only 60 degrees, whereas in the known comminution devices with the square plate knife elements the cutting edge is 90 degrees.
  • the wood material obtained is more squeezed, while in the knife elements according to the invention, the comminution takes place primarily by means of a shearing process due to the relatively sharp cutting edge.
  • each knife element 28 is assigned a knife carrier element 36 which has a substantially triangular cross-sectional shape.
  • the cross-sectional dimensions of the knife carrier element 36 are selected to be somewhat smaller than those of the knife elements 28.
  • the knife carrier element 36 is fastened to the surface 26 of the rotor device 18 via weld seams 38. In this case, the knife carrier element 36 has a larger dimension in its longitudinal direction than the knife element 28 itself.
  • the underside of the knife carrier element 36 is adapted to the cylindrical surface shape of the rotor device 18.
  • the measuring element 28 has a central recess 40 with an internal thread 42.
  • the knife carrier element 36 has a recess 44, the recess 44 and the recess 40 being in alignment when the knife element 28 is attached.
  • an essentially conical cross-sectional reinforcement 46 is present in the edge region of the recess 40 on both sides of the knife element 28.
  • the recess 44 of the knife carrier element 36 has a conical recess 45 with a linearly variable radius in the area of the cross-sectional reinforcement 46 of the knife element 28.
  • this is now placed on the knife carrier element 36, as a result of which the cross-sectional reinforcement 46 designed as a centering cone engages in the recess 45 designed as a receiving cone, and from behind a fastening screw 48 is inserted into the recess 44, which is then inserted into the internal thread 42 of the recess 40 is screwed in.
  • the knife element 28 acts like a screw nut.
  • This simple type of attachment makes it possible to easily detach the connection between the knife carrier element and the knife element 28 if necessary, so that a worn cutting edge of the knife element 28 can be replaced by a sharp cutting edge by turning or turning the knife element.
  • the screw can be temporarily secured against rotation by applying an adhesive to the internal thread.
  • a total of six cutting edges are available in the knife element according to the invention, which can each be used in a simple manner if required.
  • the arrangement of the triangular knife elements shown on the smooth surface 26 of the rotor device 18 is only one of the many possible variants.
  • the pitch of the spirals and the number of knife elements in the circumferential direction can be adapted to the particular conditions required. It is also possible according to the invention to provide a plurality of opposing spirals equipped with knife elements.
  • the knife elements which are often referred to as indexable inserts, are made of a special steel, in particular
  • the knife support for securing against rotation is not present on the knife carrier element, but rather directly on the rotor, i. H. the outer surface of the rotor forms the contact surface and thus the anti-rotation device of the knife element. Nor is it
  • a screw head is present. According to the screw head is not countersunk, so that the effort for providing a countersink is not necessary. There is also no need to provide a sleeve in order to keep the thread free of transverse forces, since there is a cross-sectional reinforcement on the knife element.
  • the knife according to the invention preferably consists of an equilateral triangle.
  • the triangle tips of the triangle are designed as surfaces, the width of which can be adapted to the respectively required conditions. By doing without the top. Formation of the triangle corner point, a longer service life of the device is achieved according to the invention.
  • a thread is attached according to the invention.
  • the knife is thus releasably attached to the knife carrier element. It is not necessary to provide a mother.
  • a security of the screw against loosening is provided according to the invention in that either a locking washer is arranged between the knife and knife carrier element, which claws between the knife carrier and the knife element when the screw is tightened and / or an adhesive is provided within the thread.
  • the arrangement of the knife elements on the rotor consists of two opposing screw lines. At the same time, however, it has proven to be advantageous that the
  • the counter knife consists of one or more flat steel pieces with corresponding lengths. On . one of the two long sides, the blades are milled in the form of serrations so that there is a sharp corner that can be used for cutting on the upper and lower sides.
  • the counter knife is screwed onto the knife carrier, which is fastened in the frame, preferably by means of countersunk screws.
  • the counter knife is fixed in position with the countersunk head of the screw. When turning or when replacing the counter knife, this is caused by the countersink and the countersunk screws
  • a gap 66 is present.
  • this has the consequence that in the area of the tip of a prong 68 the an additional crushing edge is created, which has a favorable effect on the crushing of the filled, inhomogeneous material.
  • elements which are not suitable for comminution can fall through the gap 66, such as in particular

Description

BESCHREIBUNG
ZerkleinerungsvorrichtungundMesserelement für eine Zerkleinerungsvorrichtung
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvor¬ richtung mit Mitteln zum Zuführen von Gegenständen, insbeson¬ dere Holzabfällen, zu einer antreibbaren, zylindrischen Ro- torvorrichtung mit Messerelementen zum Zerkleinern der Holz¬ abfälle und insbesondere mit einer die Rotorvorrichtung be¬ reichsweise umgebenden Lochsiebvorrichtung. Die Erfindung be¬ trifft ferner ein Messerelement für eine Zerkleinerungsvor¬ richtung mit einer mit Messerelementen bestückten Rotorvor- richtung. Derartige Zerkleinerungsmaschinen sind in der Lage, z. B. Paletten, Spreißel, beschichtete Spanplatten usw. in kompakte Brennholzspäne zu verarbeiten. Neben einem günstigen Preis-/Leistungsverhältnis wird eine hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer von derartigen Vorrichtungen erwartet.
STAND DER TECHNIK
Bei bekannten Holzzerkleinerungsmaschinen wird beispielsweise ein Trichter durch Abkippen eines Vorratsbehälters maschinell oder per Hand mit Holzabfällen befüllt. Ein vorhandenes hy¬ draulisch gesteuertes Vorschubaggregat drückt das Füllgut auf eine langsam laufende Profilrotoreinrichtung. Diese Profilro¬ toreinrichtung weist als Messerelemente Quadratplattenelemen¬ te auf, die in einer schraubenlinienfδrmig im Umfang der Ro- torvorrichtung vorhandenen rechtwinkligen Nut versetzt ange¬ ordnet sind, so daß sie in Längsrichtung der Rotorvorrichtung in Form einer Spirale verlaufen. Derartige Holzzerkleine¬ rungsmaschinen werden seit langem zuverlässig eingesetzt. Je¬ doch ist die Herstellung der Rotorvorrichtung relativ aufwen- dig, da eine schraubenlinienförmige rechtwinklige Nut auf der Oberflache der Rotorvorrichtung hergestellt werden muß. Des¬ weiteren ist ein relativ großer Abstand zwischen der Gegen¬ messervorrichtung der Zerkleinerungsvorrichtung und der Ro- torvorrichtung mit Messerelementen vorhanden, was sich ungün- stig auf die Dauer des Zerkleinerungsvorgangs auswirkt. Da- durch, daß die Messerelemente in Form einer Spirale auf der Rotorvorrichtung angeordnet sind, wird infolge der Drehung der Rotorvorrichtung die zu zerkleinernden Holzabfälle bzw. deren Teile davon in Längsrichtung der Rotorvorrichtung auf eine Seite hin verschoben, was sich ungünstig auf die Homoge¬ nität der zerkleinerten Holzabfallmasse auswirkt. Daneben ist die Lärmbelästigung bei Betrieb derartiger Zerkleinerungsvor¬ richtungen nicht unerheblich.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine ge¬ genüber dem genannten Stand der Technik verbesserte Zerklei¬ nerungsvorrichtung anzugeben, die einen einfachen und robu- sten Aufbau hat, wirtschaftlich herstellbar ist und neben einer hohen Zuverlässigkeit und langen Lebensdauer eine große Homogenität des zerkleinerten Holzmaterials gewährleistet. Desweiteren liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein verbessertes Messerelement anzugeben, mit dem die Rotorvor- richtung einer Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere der eingangs genannten Art, bestückt werden kann.
Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben. Das erfindungsgemäße Mes- serelement ist durch die Merkmale des Anspruchs 9 gegeben. VorteilhafteAusgestaltungenderZerkleinerungsvorrichtung bzw. des Messerelemen s sind Gegenstand weiterer Unteransprü¬ che.
Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß die Rotorvorrichtung im wesentli- chen eine glatte Oberfläche aufweist und die Messerelemente eine dreieckförmige Umfangskontur aufweisen, die mit einer Dreiecksseite direkt auf der Oberfläche der Rotorvorrichtung angeordnet sind. Bevorzugt sind hierbei die Messerelemente als gleichseitige Dreieckplattenelemente ausgebildet. Durch die glatte Oberfläche der Rotorvorrichtung kann das zusätzli¬ che Einarbeiten der rechtwinkligen schraubenlinig verlaufen¬ den Nuten wie bei den bekannten Holzbearbeitungsvorrichtungen entfallen. Dadurch daß die Schneidspitze infolge der dreieck- förmigen Kontur des Messerelements mit einem Winkel kleiner als 90 Grad ausgebildet werden kann, ergibt sich eine bessere Keilwirkung als bei den Schneidecken der quadratischen Mes¬ serelemente mit 90 Grad. Bei der 90 Grad-Schneidspitze der bekannten Messerelemente werden die Holzabfälle mehr ge- quetscht als abgeschert, was sich ungünstig auf die Homogeni¬ tät und die Bearbeitungsdauer zum Verkleinern der Holzabfälle auswirkt. Durch die relativ gute Keilwirkung bei kleineren Winkeln der Schneidspitze der erfindungsgemäßen Zerkleine¬ rungsvorrichtung werden sehr gute Ergebnisse hinsichtlich Be- arbeitungsdauer und Zerkleinerungsqualität erzielt. Bei Ver¬ wendung gleichseitiger Dreieckplattenelemente entstehen ins¬ gesamt sechs Schneiden, die nacheinander jeweils durch Drehen bzw. Wenden des Messerelements zum Zerkleinern des Holzmate¬ rial eingesetzt werden können. Gleichzeitig wird durch das Anordnen einer Dreiecksseite des Messerelements auf der Ober¬ fläche der Rotorvorrichtung eine automatische Arretierung des Messerelements selbst durch Aufsetzen erzielt.
In einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung der erfin- dungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung sind die Messerelemen¬ te entlang zweier gegenläufiger Schraubenlinien in Umfangs- richtung auf der Rotorvorrichtung angeordnet. Durch diese beiden gegenläufigen Schraubenlinienanordnungen wird das zum Zerkleinern vor der Rotorvorrichtung anstehende Holzmaterial nicht in eine Richtung wie bei den bekannten Zerkleinerungs¬ vorrichtungen verschoben. Vielmehr ist eine mehr oder minder permanent gleichmäßige Verteilung des anstehenden Holzmate¬ rials zwischen den Messerelementen und der Gegenmesservor¬ richtung gewährleistet. Bevorzugt ist jedem Messerelement ein auf der Oberfläche der Rotorvorrichtung befestigtes Messer- trägerelement zugeordnet, das in einfacher Art und Weise mit¬ tels einer Schweißverbindung auf der Rotorvorrichtung befe¬ stigt werden kann. Eine besonders einfache Ausgestaltung hin¬ sichtlich des Auswechseins der Messerelemente bzw. der Ände¬ rung der Lage der Messerelemente, für den Fall, daß eine Schneidkante stumpf geworden ist, zeichnet sich dadurch aus, daß das Messerelement eine Ausnehmung mit Innengewinde und das zugehörige Messerträgerelement eine Ausnehmung aufweist, wobei beide Ausnehmungen bei auf dem Messerträgerelement auf¬ gesetztem Messerelement in einer Flucht liegen und das Mes- serelement durch einen von der Ausnehmung des Messerträger¬ elements her einführbare Befestigungsschraube am Messerträ¬ gerelement lösbar befestigt ist.
Um den relativ hohen Beanspruchungen zu genügen und eine lange Lebensdauer des Messerelements zu gewährleisten, weist das Messerelement im Randbereich der Ausnehmung zumindest auf einer Seite eine Querschnittsverstärkung auf, die bevorzugt konisch ausgebildet ist. Durch diese Querschnittsverstärkung werden die beim Zerkleinerungsprozeß auf das Messerelement einwirkenden Kräfte auf eine größere Querschnittsfläche ver¬ teilt, so daß geringere Spannungen entstehen, die die Bean¬ spruchung des Messerelements vermindern und dessen Lebens¬ dauer erhöhen.
Bevorzugt weist das Messerträgerelement eine entsprechend der Querschnittsverstärkung des Messerelements ausgebildete Aus¬ formung auf, in die die Querschni-ttsverstärkung vor dem Befe¬ stigen des Messerelements eingeführt wird, wodurch eine ge¬ wisse Arretierung erzielt wird. Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen weiterhin aufgeführten Merk¬ male sowie durch das nachstehend angegebene Ausführungsbei- spiel. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offen¬ sichtlich gegenseitig ausschließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG Die Erfindung sowie eine vorteilhafte Ausführungsform und Weiterbildung derselben wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher beschrieben und er¬ läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen¬ den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be¬ liebiger Kombination angewandt werden. Es zeigen:
Fig. 1 schematische Perspektive einer erfindungsgemäßen Zer¬ kleinerungsvorrichtung mit einer Rotorvorrichtung mit dreieckförmigen Messerelementen in einer Übersicht,
Fig. 2 schematische Perspektivdarstellung einer Rotorvor¬ richtung mit dreieckförmigen, spiralförmig angeordne¬ ten Messerelementen und einer Gegenmesservorrichtung,
Fig. 3 Vorderansicht eines dreieckförmigen Messerelements,
Fig. 4 Seitenansicht eines. Messerelements gemäß Fig. 3,
Fig. 5 Seitenansicht eines mit einem Messerträgerelement verschraubten Messerelement gemäß Fig. 3,
Fig. 6 perspektivische Explosionsdarstellung eines dreieck¬ förmigen Messerelements mit zugehörigem Messertrag¬ element und Befestigungsschraube und Fig. 7 schematische Darstellung des Kämmens der Messerele¬ mente in der Gegenmesservorrichtung, wobei Rotorvor¬ richtung und Gegenmesservorrichtung beabstandet zu¬ einander angeordnet sind.
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Eine Zerkleinerungsvorrichtung 10 weist oberseitig eine trichterförmige Behältervorrichtung 12 auf. Die Behältervor- richtung 12 weist eine rechteckförmige oberseitige Öffnung zum Befüllen mit Holzabfällen auf, wobei eine Querseite der Behältervorrichtung 12 schräg angeordnet ist, damit die ein¬ zufüllenden Holzabfälle problemlos auf eine unterseitig vor¬ handene Plattenebene 14 gelangen können. Die auf der Platten- ebene 14 befindlichen Holzabfälle werden mittels einer Schie¬ bervorrichtung 16 auf eine Rotorvorrichtung 18 zugeschoben. Die Schiebervorrichtung 16 wird über einen kardanisch aufge¬ hängten Hydraulikzylinder bewegt, wobei in Fig. 1 die An¬ triebs- und Steuerelemente des Hydraulikzylinders 20 nicht dargestellt sind. Die Ausbildung der Antriebs- und Steuerele¬ mente sind dem Fachmann bekannt. Die Rotorvorrichtung 18 wird über ein Antriebsaggregat 22 mittels eines Keilriemens 21 an¬ getrieben und dreht sich relativ langsam um ihre Rotations¬ achse 23. Die Steuerungsvorrichtungen für das Antriebsaggre- gat 22 sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit wegen nicht dar¬ gestellt. Auf der dem Betrachter zugewandten Seite ist in Fig. 1 im Bereich der Rotorvorrichtung eine kreisausschnitt- förmige Lochsiebvorrichtung 24 bereichsweise um die Rotorvor¬ richtung 18 herum angeordnet, die ein Lochmuster 25 mit vor- gegebenem Abstand und vorgegebenem Durchmesser der Löcher aufweis .
Die zylindrische Rotorvorrichtung 18 weist eine glatte Ober¬ fläche 26 auf. Die Drehachse der Rotorvorrichtung 18 ist im wesentlichen senkrecht zu der Schieberichtung der Schieber¬ vorrichtung 16 angeordnet. Auf der glatten Oberfläche 26 der Rotorvorrichtung 18 sind Messerelemente 28 angeordnet, die die Form gleichseitiger Dreieckplattenelemente aufweisen. Hierbei liegt eine Dreieckseite auf der glatten Oberfläche 26 der Rotorvorrichtung 18 direkt auf. Die Verankerungen der Messerelemente 28 auf der Rotorvorrichtung 18 wird weiter un¬ ten beschrieben.
Die Messerelemente 28 sind spiralenförmig um die Oberfläche der Rotorvorrichtung 18 herum angeordnet. Hierbei ist die An- Ordnung so gewählt, daß die Messerelemente 28 zwei gegenläu¬ fige Spiralen (Sl; S2) in Umfangsrichtung der Rotorvorrich¬ tung 18 bilden (Fig. 2) . In Höhe der Plattenebene 14 ist eine Gegenmesservorrichtung 30 vorhanden, die entsprechend der Außenkontur der Messerelemente 28 dreieckförmige, einen Win- kel von 60 Grad bildende Nuten 32 aufweist, die in Querrich¬ tung parallel zur Rotationsachse 23 angeordnet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Gegenmesservorrichtung 30 in Fig. 2 von der Rotorvorrichtung 18 beabstandet und vor der Rotorvorrichtung 18 dargestellt. Bei der Zerkleinerungs- Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 befindet sich die Gegenmesservor¬ richtung hinter der Rotorvorrichtung, wobei die Nuten 32 der Rotorvorrichtung zugewandt sind.
Unterhalb der Lochsiebvorrichtung 24 ist eine Fangvorrichtung 34 für das zerkleinerte Holzmaterial schematisch dargestellt. Das zerkleinerte Holzmaterial wird aus der Fangvorrichtung 34 mittels einer nicht dargestellten Transportschnecke nach au¬ ßen abgeführt. Alternativ ist auch möglich, daß das zerklei¬ nerte Holzmaterial abgesaugt wird.
Der Zerkleinerungsvorgang geht nun wie folgt vor sich. Nach dem Einfüllen der Holzabfälle in die Behältervorrichtung 12 wird mittels der Schiebervorrichtung 16 der Rotorvorrichtung 18 der Holzabfall zugeführt. Infolge der Rotation der Rotor- Vorrichtung 18 wird der Holzabfall zwischen den Messerelemen¬ ten 28 der Rotorvorrichtung 18 und der Gegenmesservorrichtung 10 hindurchgepreßt, wobei der Holzabfall durch Scher- und Quetschkräfte zerkleinert wird. Die die Rotorvorrichtung 18 umgebende Lochsiebvorrichtung 24 bestimmt die Größe der in die Fangvorrichtung 34 fallenden zerkleinerten Holzspäne. Je nach Lochdurchmesser der Lochsiebvorrichtung 24 können die Späne unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Durch die An¬ ordnung der Messerelemente 28 in Form zweier gegenläufiger Spiralen auf der Oberfläche der Rotorvorrichtung wird das zu zerkleinernde Holzmaterial an dem Zerkleinerungsort zwischen Gegenmesservorrichtung 30 und den Messer lementen 28 relativ gleichmäßig über die gesamte Breite der Rotorvorrichtung 18 verteilt. Dies gewährleistet eine relativ hohe Homogenität des zerkleinerten Holzmaterials und bewirkt darüber hinaus, daß die Messerelemente 28 relativ gleichmäßig abgenutzt wer- den, während dies hingegen bei den bekannten Zerkleinerungs¬ vorrichtungen nicht der Fall ist, da dort die Messerelemente in Form einer einzigen Spirale angeordnet sind und infolge der Drehung der Rotorvorrichtung das anfallende Holzmaterial auf eine Seite der Rotorvorrichtung je nach Neigung der Spi- rale hin verschoben wird und die dort angeordneten Messer da¬ durch einem höheren Verschleiß unterliegen.
Durch die Anordnung zweier gegenläufiger mit dreieckförmigen Messerelementen 28 bestückten Spiralen erzielt man die dop- pelte Leistung bei gleichem Kraftbedarf gegenüber den bekann¬ ten Zerkleinerungsvorrichtungen. Durch die Vergleichmäßigung des Zerkleine ungsvorgangs über die gesamte Breite der Rotor¬ vorrichtung im Bereich der Gegenmesservorrichtung 30 entsteht auch wesentlich weniger Lärm beim Spanen als bei den bekann- tenVorrichtungen.
Dies rührt unter anderem auch daher, daß in einem Schnitt quer zur Längsachse der Rotorvorrichtung 18 bei der erfin¬ dungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung mindestens zwei Mes- serelemente 28 vorhanden sind, während hingegen bei den be¬ kannten Zerkleinerungsvorrichtungen jeweils nur ein Messer vorhanden ist, so daß beim Zerkleinerungsvorgang selbst rela¬ tiv hohe Quetschgeräusche entstehen.
Durch die vorteilhafte Wahl gleichseitiger dreieckförmiger Messerelemente 28 wird zudem die Zerkleinerungswirkung ver¬ bessert, da hier die Schneidkante 35 lediglich 60 Grad be¬ trägt, während hingegen bei den bekannten Zerkleinerungsvor¬ richtungen mit den Quadratplattenmesserelementen die Schneid¬ kante 90 Grad beträgt. Bei letzteren Plattenelementen wird das anfallende Holzmaterial mehr gequetscht, während bei den erfindungsgemäßen Messerelementen infolge der relativ spitzen Schneidkante die Zerkleinerung vornehmlich über einen Scher¬ vorgang erfolgt.
Zur Befestigung der Messerelemente 28 wird jedem Messerele¬ ment 28 ein im wesentlichen eine dreieckförmige Querschnitts¬ form aufweisendes Messerträgerelement 36 zugeordnet. Hierbei sind die Querschnittsabmessungen des Messerträgerelements 36 etwas geringer gewählt als die der Messerelemente 28. Das Messerträgerelement 36 ist über Schweißnähte 38 auf der Ober¬ fläche 26 der Rotorvorrichtung 18 befestigt. Hierbei weist das Messerträgerelement 36 in seiner Längsrichtung eine grö¬ ßere Abmessung auf als das Messerelement 28 selbst. Die Un¬ terseite des Messerträgerelements 36 ist an die zylindrische Oberflächenform der Rotorvorrichtung 18 angepaßt. Das Messe¬ relement 28 weist eine mittige Ausnehmung 40 mit einem Innen¬ gewinde 42 auf. Entsprechend weist das Messerträgerelement 36 eine Ausnehmung 44 auf, wobei die Ausnehmung 44 und die Aus¬ nehmung 40 bei aufgesetztem Messerelement 28 in einer Flucht liegen. Zur Verstärkung des Messerelements 28 ist im Randbe¬ reich der Ausnehmung 40 auf beiden Seiten des Messerelements 28 eine im wesentlichen konusförmige Querschnittsverstärkung 46 vorhanden. Entsprechend weist die Ausnehmung 44. des Mes¬ serträgerelements 36 im Bereich der Querschnittsverstärkung 46 des Messerelements 28 eine konusförmige Ausnehmung 45 mit linear veränderlichem Radius auf. Zum Befestigen des Messer- elements 28 wird nun dieses auf das Messerträgerelement 36 aufgesetzt, wodurch durch Eingreifen der als Zentrierkonus ausgebildeten Querschnittsverstärkung 46 in die als Aufnahme¬ konus ausgebildete Ausnehmung 45 eine Arretierung erfolgt, und von hinten eine Befestigungsschraube 48 in die Ausnehmung 44 eingeführt, welche dann in das Innengewinde 42 der Ausneh¬ mung 40 eingedreht wird. Das Messerelement 28 wirkt hierbei wie eine Schraubenmutter. Durch diese einfache Art der Befe¬ stigung ist es möglich, die Verbindung zwischen Messerträger- element und Messerelement 28 im Bedarfsfalle leicht zu lösen, damit eine abgenutzte Schneidkante des Messerelements 28 durch Drehen oder Wenden des Messerelements durch eine schar¬ fe Schneidkante ersetzt werden kann. Darüber hinaus kann eine temporäre Verdrehsicherung der Schraube durch Aufbringen eines Klebemittels auf das Innengewinde gewährleistet werden. Insgesamt stehen bei dem erfindungsgemäßen Messerelement sechs Schneidkanten zur Verfügung, die bei Bedarf in einfa¬ cher Art und Weise jeweils eingesetzt werden können.
Die dargestellte Anordnung der dreieckförmigen Messerelemente auf der glatten Oberfläche 26 der Rotorvorrichtung 18 ist nur eine der möglichen vielen Varianten. Insbesondere kann die Steigung der Spiralen und die Anzahl der Messerelemente in Umfangsrichtung den jeweiligen erforderlichen Verhältnissen angepaßt werden. Auch ist es erfindungsgemäß möglich, mehrere gegenläufige mit Messerelementen bestückte Spiralen vorzuse¬ hen.
Die Messerelemente, die häufig als Wendebrechplatten bezeich- net werden, sind aus einem SpezialStahl, insbesondere
16 NmCr5, angefertigt und in bekannter Art einsatzgehärtet.
Im Gegensatz zu der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß US-A- 3,202,369 ist bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvor- richtung eine Durchgangsbohrung mit einem Aufnahme- und Zen¬ trierkonus (Ausnehmung 45 bzw. QuerSchnittsverstärkung 46) vorhanden. Dadurch kann die in der bekannten Vorrichtung vor¬ handene Hülse entfallen, da die Querkräfte über die erfin¬ dungsgemäßen Querschnittsverstärkungen an dem Messerelement aufgenommen werden und somit nicht auf das Schraubengewinde einwirken. Im Gegensatz zu der Vorrichtung gemäß US-A-
3,202,369 ist die Messerauflage zur Verdrehsicherung nicht am Messerträgerelement vorhanden, sondern direkt am Rotor, d. h. die Mantelfläche des Rotors bildet die Auflagefläche und da¬ mit die Verdrehsicherung des Messerelements. Ebensowenig ist
eines Schraubenkopfes vorhanden ist. Erfindungsgemäß ist der Schraubenkopf nicht versenkt, wodurch der Aufwand für das Vorsehen einer Versenkung nicht erforderlich ist. Auch er¬ übrigt sich auch das Vorsehen einer Hülse um das Gewinde von Querkräften freizuhalten, da eine Querschnittsverstärkung am Messerelement vorhanden ist.
Das erfindungsgemäße Messer besteht in seiner Grundform be¬ vorzugt aus einem gleichseitigen Dreieck. Zwecks besserer Standzeit sind die Dreieckspitzen des Dreiecks als Flächen ausgebildet, deren Breite den jeweils erforderlichen Verhält¬ nissen angepaßt werden kann. Durch Verzichten auf die spitze . Ausbildung des Dreieckeckpunktes wird erfindungsgemäß eine höhere Standzeit der Vorrichtung erzielt.
Anstelle der in der US-A-3,202, 369 offenbarten glatten Durch¬ gangsbohrung innerhalb des Messers (Messerelementes) ist er- findungsgemäß ein Gewinde angebracht. Damit wird das Messer am Messerträgerelement lösbar befestigt. Das Vorsehen einer Mutter ist nicht erforderlich. Eine Sicherheit der Schraube gegen Lösen wird erfindungsgemäß dadurch gegeben, daß entwe¬ der eine Sicherungsscheibe zwischen Messer und Messerträger- element angeordnet wird, die sich beim Anziehen der Schraube zwischen Messerträger und dem Messerelement verkrallt und/ oder innerhalb des Gewindes ein Klebemittel vorgesehen wird. Erfindungsgemäß besteht die Anordnung der Messerelemente auf dem Rotor in zwei gegeneinanderlaufenden Schraubenlinien. Da¬ bei hat es sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, die im
05 Prinzip V-förmigen messerfreien Flächen mit weiteren Messern auszufüllen. Dadurch ergeben sich weitere mit Messern verse¬ hene Schraubenlinien. Der Abstand von Messer zu Messer am Um¬ fang wird bestimmt durch Mantellinien, die einen in dem Ro¬ torumfang teilbaren Abstand zueinander haben. Mit dieser Ein-
10 teilung werden die Messerträgerelemente mit dem bereits auf- Rotor aufgeschweißt, daß die Gegenmesser kämmen.
Das Gegenmesser besteht erfindungsgemäß aus einem oder mehre- 15 ren flachstahlförmigen Stücken mit entsprechenden Längen. An . einer der zwei Längsseiten sind die Schneiden in Form von Zacken so eingefräst, daß an der oberen und unteren Seite eine zum Schneiden verwendbare scharfe Ecke vorhanden ist.
20 Das Gegenmesser wird auf dem Messerträger, der im Gestell be¬ festigt ist, bevorzugt mittels Senkschrauben aufgeschraubt. Mit dem Senkkopf der Schraube wird das Gegenmesser in seiner Lage fixiert. Beim Wenden oder beim Austausch des Gegenmes¬ sers wird dieses durch die Ansenkung und die Senkschrauben
25 immer in die ursprüngliche Lage gebracht.
Bei dem in Fig. 7 schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kämmen jeweils die an den auf der Rotor¬ vorrichtung 18 geschweißten Messerträgerlementen befestigten
30 Messerelemente 60 nur im Bereich ihrer Spitze jeweils in der entsprechenden Ausnehmung 62 der Gegenmesservorrichtung 64. Dies deshalb, da die rotorseitig angeordnete Breite der Mes¬ serelemente 60 größer ist als die Breite der Ausnehmungen 62. Dabei ist zwischen der Rotorvorrichtung 18 und der Gegenmes-
35 servorrichtung 64 ein Spalt 66 vorhanden. Dies hat einerseits zur Folge, daß im Bereich der Spitze einer Zacke 68 der Ge- genmesservorrichtung 64 eine zusätzliche Zerkleinerungskante geschaffen wird, was sich günstig auf die Zerkleinerung des eingefüllten, inhomogenen Materials auswirkt. Zudem wird ge¬ währleistet, daß durch den Spalt 66 zur Zerkleinerung nicht geeignete Elemente durchfallen können, wie insbesondere
Nägel, die in dem zugeführten Abfallholz eingeschlagen sind, und dadurch die Schneidkanten der Messerelemente 60 bzw. der Gegenvorrichtung 64 keinem großen Verschleiß ausgesetzt sind.

Claims

ANSPRÜCHE
01) Zerkleinerungsvorrichtung (10) für Material aller Art, insbesondere Holz, mit einer antreibbaren im wesentlichen zylindrischen Rotorvorrichtung (18) mit Messerelementen, der Gegenstände zum Zerkleinern zugeführt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rotorvorrichtung -(-18) im wesentlichen eine glatte Oberfläche (26) aufweist, die Messerelemente (28) eine im wesentlichen dreieckförmige Umfangskontur aufweisen und mit einer Dreieckseite direkt auf der Oberfläche (26) der Rotorvorrichtung (18) angeordnet sind.
02) Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerelemente (28) als gleichseitige Dreieckplatten¬ elemente ausgebildet sind. - • • -•
03) Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerelemente (28) entlang zumindest zweier gegen¬ läufiger Schraubenlinien (Sl, S2) in Umfangsrichtung auf der Rotorvorrichtung (18) angeordnet sind.
04) Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes Messerelement (28) an einem auf der Oberfläche (26) der Rotorvorrichtung (18) befestigten Messerträgerelement (36) befestigbar ist.
05) Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Messerelement (28) eine Ausnehmung (40) mit Innenge- winde (42) und das zugehörige Messerträgerelement (36) eine Ausnehmung (44) aufweist, wobei beide Ausnehmungen (40; 44) bei auf dem Messerträgerelement (36) aufgesetz¬ tem Messerelement (28) in einer Flucht liegen und das Messerelement (28) durch einen von der Ausnehmung (42) des Messerträgerelements (36) einführbare Be estigungs- schraube (48) am Messerträgerelement (36) lösbar befe¬ stigbar ist .
06) Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Messerelement (28) im Randbereich der Ausnehmung (40) zumindest auf einer Seite eine Querschnittsverstärkung (46) aufweist.
07) Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Messerträgerelemente (36) mittels einer Schweißver¬ bindung (38) an der Rotorvorrichtung (18) befestigt sind.
08) Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Messerträgerelement (36) eine entsprechend der Quer¬ schnittsstärkung (46) des Messerelements (28) geformte Ausformung (44) aufweist.
09) Messerelement (28) für eine Zerkleinerungsvorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Messerelement (28) als Dreieckplatten¬ element ausgebildet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Messerelement (28) eine Ausnehmung (40) mit Innenge¬ winde (42) aufweist.
10) Messerelement (28) nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Messerelement (28) im Randbereich der Ausnehmung (40) zumindest auf einer Seite eine Querschnittsverstärkung (46) aufweist.
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