EP0760256B1 - Zerkleinerungsgerät - Google Patents

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EP0760256B1
EP0760256B1 EP96113682A EP96113682A EP0760256B1 EP 0760256 B1 EP0760256 B1 EP 0760256B1 EP 96113682 A EP96113682 A EP 96113682A EP 96113682 A EP96113682 A EP 96113682A EP 0760256 B1 EP0760256 B1 EP 0760256B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fragmentizing
machine according
hollow drum
cutting roller
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96113682A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0760256A1 (de
Inventor
Günter Hilgarth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Steinmax Werkzeuge GmbH
Original Assignee
Steinmax Werkzeuge GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE29514085U external-priority patent/DE29514085U1/de
Priority claimed from DE19612024A external-priority patent/DE19612024C2/de
Application filed by Steinmax Werkzeuge GmbH filed Critical Steinmax Werkzeuge GmbH
Publication of EP0760256A1 publication Critical patent/EP0760256A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0760256B1 publication Critical patent/EP0760256B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • B02C18/144—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers with axially elongated knives
    • 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
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B02C18/186—Axially elongated knives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • 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 present invention relates to a shredder according to the preamble of claim 1.
  • Such crushers are known as Choppers in specialist shops e.g. under the name ax 1800 or 2200 offered.
  • the cutting roller designed as a so-called milling drum with a so-called Counter plate forms a convergent nip.
  • the chopped material is introduced into this nip.
  • a disadvantage of this type of construction is the limitation to a maximum Branch diameter.
  • the known shredder so improve the automatic feed of the chopped material is essentially independent of branch diameter that exceed the nip dimensions.
  • the invention therefore has the advantage that a non-blocking chopping operation is also guaranteed when large branches of soft wood are fed.
  • the invention is therefore based on a combination effect between the branches running in the longitudinal direction of the branches supplied Splitting wedges on which branches of any kind in the longitudinal direction are first split open and transverse to the longitudinal direction of the riving wedges rotating past the cutting roller counterpart Cutting knives of the hollow drum, which is the longitudinally split Cut branch material smoothly in the transverse direction accordingly in cooperation with those in front of the cutting knives Chip passage openings that are two-dimensional, so to speak Then convey the shredded clippings out of the cutting area.
  • the invention differs significantly from this the chopping device according to DE 44 14 222.
  • the press plate provided there can be used do not guarantee crushing of the branch material. This leads to a blockage of the drive.
  • the danger of Destruction of drive elements and the hollow drum is given. Any increase in drive power is off Strength reasons not possible.
  • This will be the maximum allowable Size of chopped goods mandatory.
  • the size of the chopped material depends on the diameter of the branches fed. Dry branches in particular are extremely important for the chopper difficult to process.
  • the chop size is by Blocking limit of the drive is given.
  • branches become smaller in diameter in the shredder according to this invention without further ado reliable even at slow speeds of the hollow drum crushed
  • branches of medium to large and large diameter are initially through the longitudinal riving knife split lengthways and then from the cutting knives the hollow drum practically like the branches of the small diameter chopped across the length.
  • the expansion of the chip passage openings in one to the hollow drum axial direction offers the additional advantage that cut material that threatens to jam is automatically driven in the direction of enlargement and Clamping is avoided.
  • the hollow drum also has an ejection opening in this direction offers to that which enters through the chip passage openings Bring chopped material out of the inside of the hollow drum.
  • the hollow drum with a very low speed of about 40 per minute.
  • the drum shell has a large circumferential surface, a variety of cutting knives can be arranged.
  • the figures show a shredder 1 for wooden Clippings 2.
  • a motorized cutting roller 3 arranged on the Roll shell 4 is equipped with cutting blades 5.
  • To the fed Chopping clippings 2 is parallel to the envelope, on which the cutting knives 5 run Cutting roller counterpart 6 arranged, which with the Cutting roller 3 in the feed direction 13 of the cut material 2 convergent nip 7 forms.
  • the cutting roller 3 as Hollow drum is formed and that the hollow drum before the Cutting knives 5 is provided with chip passage openings 8.
  • the direction of rotation of the hollow drum is circumferential Arrow indicated.
  • the separated ones can now Pieces from the one located in the lower area of the hollow drum Chip passage opening 8 step out again in this way while maintaining the feed direction 3 am to be caught in the lower end of the shredder 1. It only depends on the orientation of the Drive shaft on.
  • the drive shaft can have any position between the horizontal and vertical. An arrangement in such a way that the fed cutting material under the influence of gravity the hollow roller arrives and there from the rotating knives seized and direction to the gusset between hollow drum and cutting roller counterpart is pulled.
  • the drive shaft 9 of the cutting roller 3 is horizontal arranged.
  • the chip passage openings are advantageous 8 smoothed on the inside of the hollow drum so as to be chip-free.
  • Chip passage openings 8 an angle between about 30 ° and 45 °. Extentions of up to 60 ° are possible. It has shown in practice that the dimensioning of the chip passage openings 8 of this size is completely sufficient Process clippings of all relevant sizes can.
  • each of the cutting knives 5 a chip passage opening 8 provides that over the Cutting knife width 11 or slightly less, this effect is favored.
  • the circumferentially go through and in this way a stable attachment zone for attaching the cutting knife 5 using fastening screws Allow 19.
  • this hollow drum on the drive side 12 be on the fly.
  • the drive shaft 9 with a suitable Ring flange is flanged to the hollow drum, e.g. via a ring flange screw connection.
  • the intersecting arrangement promotes of drive shaft 9 and feed direction 13 the independent Feeding clippings 2.
  • the riving knife 14 on the cutting roller counterpart 6 cause therefore during the automatic feeding of clippings 2 that this under increasing cutting pressure against the riving knife 14 of the cutting roller counterpart 6 is pressed.
  • the fiber direction with such clippings is essentially parallel to the feed direction 13, this results in the clippings 2 being split in the fiber direction. Therefore, the crushing effect is additionally achieved even while reducing the cutting forces gets bigger and that in particular the rotting effect that is aimed at of the chopped material is improved.
  • FIGS. 2 and 3 show the Splitting wedges 14 with their wedge tips 21 secantial on the Hollow drum. This means that the wedge tips continue beyond their ends facing the hollow drum, these would cut as a secant.
  • the cutting roller counterpart 6 Shortly before the wedge tips touch the hollow drum the cutting roller counterpart 6 is cut by a space curve, which has the geometry of the hollow drum.
  • the secantial riving wedges 14 running to the hollow drum are therefore penetrated by a conical cylindrical surface, which with the hollow drum geometry is identical.
  • each wedge valley 22 Between the adjacent wedge tips 21 of the Splitting wedges each have a so-called wedge valley 22. Die The longitudinal extent of each of the wedge valleys 22 runs essentially parallel to the wedge tips 21.
  • the space curve penetrates which the hollow roller represents the solid material of the cutting roller counterpart 6 so deep that the wedge valleys 22 are affected.
  • the penetration curve therefore also cuts from the solid material of the cutting roller counterpart 6 a cone-cylindrical Area out.
  • the approaching wedge valleys 22 are therefore also with their imaginary extension secantial to the hollow drum.
  • One drawn into the wedge valleys 22 Material is therefore reliably rotated by the rotating past Cutting knives 5 detected and cut.
  • chip passage openings 8 expand in an axial direction to the hollow drum. This happens in the direction of the projecting end of the hollow drum, that is, the end of the drive shaft 9 is opposite.
  • the hollow drum has a front ejection opening 23 on.
  • the hollow drum is ring-shaped there Zone limited.
  • the ejection opening is located in the center of this zone 23.
  • the housing of the shredder 1 has sufficient clearance, around the finely chopped material there the free To allow exit.
  • the hollow drum is towards the drive end converging conically.
  • the drive shaft 9 lies essentially horizontal. Therefore, the imaginary expands Envelope of the hollow drum interior so that on the lower The chopping material that has entered there Direction to the free end face is promoted.
  • the cutting roller counterpart 6 on the housing of the shredder 1 be rotatably mounted.
  • the rotary motion can either with the rotary movement of the hollow drum be coupled or the cutting roller counterpart can be free can be rotated.
  • Plate 15 is pivotally mounted about an axis of rotation 17.
  • the axis of rotation 17 stands with the housing of the comminution device 1 directly connected.
  • the axis of rotation 17 is arranged upwards of the nip 7, so that when pivoting the stationary plate 15 of Distance between cutting roller and cutting roller counterpart is changeable.
  • the adjusting screw 18 presses with its screw head from behind onto the stationary plate 15 and thereby prevented swiveling out over the stop of the adjusting screw 18 out.
  • Fig.2 shows that the cutting knife 5 from separate Knives are formed by means of ends arranged Fixing screws 19 in the annular outer zones the hollow drum are screwed.
  • the chopped material 2 is directed towards the feed hopper introduced to the slowly rotating hollow drum. Got it the chopped material with its introducer in the area of the rotating Hollow drum it gets from those passing by Cutting edges of the cutting knife 5 gripped and in the direction conveyed to the cutting roller counterpart 6. If the diameter of the clippings 2 less than the distance between two wedge tips 21 is, the clippings 2 can easily in the Area of a wedge valley 22 are drawn in while at the same time a promotional effect through the continuously rotating Cutting knife 5 takes place. That is why the clippings 2 pulled in the direction of the contracting gusset between the cutting roller counterpart 6 and the cutting roller 3 trains. The clippings 2 get under constantly growing Cutting pressure until the cutting knife 5 has a cross section can attach to clippings 2. The cut off gets into it Piece in the chip passage opening 8, the front the cutting knife 5 is arranged.
  • the next rotating cutting knife 5 attacks the clippings that have now been cut off in the same way on and the process repeats itself.
  • the diameter of the clippings 2 is greater than the distance between two wedge tips 21 becomes the clippings 2 in the same way from the rotating cutting knives 5 gripped and in the gusset between cutting roller counterpart 6 and hollow drum drawn into it.
  • the clippings are on the back split in the longitudinal direction by the longitudinal wedge tip 21, so that there is a split in each of the adjoining wedge valleys 22.
  • the one that continues to rotate Cutting knife therefore grips in each of the two neighboring wedge valleys each one of the resulting Split pieces and cut them while pulling in at the same time transverse to their grain.
  • the invention practically achieves that independently of the starting diameter of the clippings 2 only ever Split pieces of a given maximum cross-section in the active Cutting area of the hollow drum are drawn. On this way, therefore, not only excessive shock loads avoided, engine power can be saved, it can accordingly slow running motor can be used.
  • the longitudinal direction of the Riving knife 14 in an angular range of practically 0 ° Plus / Minus 30 ° to the funnel axis, and / or that between the shell of the hollow drum and the funnel axis any angle between 90 ° plus / minus 30 ° is possible.
  • FIG 3 also shows a locking toothing 24 on the one hand on the adjusting screw 18 and on the other hand on the housing of the shredder 1 is provided.
  • the teeth are held in mutual engagement via the tension spring 25, can, however, be used to adjust the tool gap 7 be separated against the spring force.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Debarking, Splitting, And Disintegration Of Timber (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zerkleinerungsgerät nach Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Zerkleinerungsgeräte werden als sogenannte Häcksler im Fachhandel z.B. unter der Bezeichnung Axt 1800 oder 2200 angeboten.
Bei derartigen Zerkleinerungsgeräten ist die Schneidwalze als sogenannte Fräswalze ausgebildet, die mit einer sogenannten Gegenplatte einen konvergenten Walzenspalt bildet.
In diesen Walzenspalt wird das Häckselgut eingeführt.
Nachteilig bei dieser Bauart ist die Begrenzung auf maximale Astdurchmesser.
Dieser Nachteil entsteht dadurch, daß der maximale Astdurchmesser prinzipiell durch die Zahnhöhe der Fräswalze begrenzt ist. Zumindest jedoch wird der automatische Einzug des Häckselgutes in den Walzenspalt mit zunehmendem Astdurchmesser beeinträchtigt, weil die Fräswalze das zugeführte Häckselgut lange vor dem konvergenten Walzenspalt erfaßt und praktisch quer zur Zuführrichtung schneidet.
Diese Arbeitsweise bedingt aber zugleich die Gefahr, daß mit zunehmend stumpfer werdenden Fräskanten das Häckselgut zum Teil auch abgerissen wird und auf diese Weise zwischen der Gegenplatte und der Schneidwalze eingeklemmt wird. Daher kann das bekannte Zerkleinerungsgerät nur dann störungsfrei arbeiten, wenn die Fräswalze stets scharf gehalten ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das bekannte Zerkleinerungsgerät so zu verbessern, daß der automatische Einzug des Häckselgutes im wesentlichen unabhängig von Astdurchmessern wird, die die Walzenspaltabmessungen überschreiten.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Aus der Erfindung ergibt sich daher der Vorteil, daß ein blockierfreier Häckselbetrieb auch dann gewährleistet ist, wenn große Astdurchmesser weicher Holzarten zugeführt werden.
Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß die vor den Schneidmessern angeordneten Bereiche der Hohltrommel stets freigehalten werden von Schnittgut aller Art. Das abgetrennte Schnittgut wird nämlich durch die Spandurchtrittsöffnungen in das Innere der Schneidwalze geführt. Hierzu werden Äste grossen Durchmessers zunächst in Längsrichtung mittels der Spaltkeile aufgespalten und dann werden die Spaltstücke vergleichbar dünnen Ästen gehäckselt.
Die Erfindung beruht daher auf einer Kombinationswirkung zwischen den in Längsrichtung der zugeführten Äste verlaufenden Spaltkeilen, an denen Äste jeglicher Art in Längsrichtung zunächst aufgespalten werden und den quer zur Längsrichtung der Spaltkeile am Schneidwalzengegenstück vorbeirotierenden Schneidmessern der Hohltrommel, die das längsaufgespaltene Astmaterial entsprechend leichtgängig in Querrichtung schneiden im Zusammenwirken mit den vor den Schneidmessern liegenden Spandurchtrittsöffnungen, die das sozusagen zweidimensional zerkleinerte Schnittgut dann aus dem Schnittbereich herausbefördern.
Dabei tritt durch die Kombination dieser Merkmale eine Zerkleinerung des Schnittgutes ein, die unabhängig vom zugeführten Astdurchmesser stets nur eine maximal mögliche Häckselgutgröße erzeugt.
Hiervon unterscheidet sich die Erfindung deutlich von der Häckselvorrichtung gemäß der DE 44 14 222. Dort wird nämlich lediglich scheibenförmiges Häckselmaterial erzeugt. Insbesondere für dicke Äste kann die dort vorgesehene Pressplatte ein Zerquetschen des Astmaterials nicht gewährleisten. Dies führt zu einem Blockieren des Antriebs. Die Gefahr der Zerstörung von Antriebselementen sowie der Hohltrommel ist gegeben. Eine beliebige Erhöhung der Antriebsleistung ist aus Festigkeitsgründen nicht möglich. Damit wird die maximal zulässige Häckselgutgröße vorgeschrieben. Die Größe des Häckselguts ist abhängig vom Durchmesser der zugeführten Äste. Insbesondere trockene Äste sind für das Häckselwerk äußerst schwierig zu verarbeiten. Die Häckselgutgröße ist durch die Blockierungsgrenze des Antriebs gegeben.
Damit werden aber auch die dort vorgesehenen Durchtrittsschlitze nur wirksam, wenn die Durchmesser der zugeführten Äste an die zur Verfügung stehende Motorleistung angepaßt sind.
Im Gegensatz hierzu werden Äste kleinerer Durchmesser bei dem Zerkleinerungsgerät nach dieser Erfindung ohne weiteres auch bei langsamen Drehzahlen der Hohltrommel zuverlässig zerkleinert, Äster mittlerer bis größerer sowie großer Durchmesser werden durch die längsverlaufenden Spaltkeile zunächst in Längsrichtung aufgespalten und dann von den Schneidmessern der Hohltrommel praktisch wie die Äste der kleinen Durchmesser quer zur Längsrichtung gehäckselt.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei welcher die Spaltkeile mit Ihren Keilspitzen sekantial in Richtung zur Hohltrommel laufen, die Fußbereiche der Keile jedoch auch. Um hier die erforderliche Spaltwirkung in Längsrichtung zu erzielen, wird vorgeschlagen, das Schneidwalzengegenstück im unteren Bereich der Spaltkeile mit einer Raumkurve anzuschneiden, welche die Geometrie der Schneidwalze aufweist. Der anschneidende Bereich dieser Raumkurve soll dann über die Keiltäler hinweg bis in das Vollmaterial des Schneidwalzengegenstücks hineinverlaufen. Im nicht mehr von Spaltkeilen durchsetzten Bereich kann das Schneidwalzengegenstück dann bis auf einen Abstand von praktisch Null mm an die Einhüllende der rotierenden Schneidmesser heranreichen, um während des Einzugs des dabei aufgespaltenen Materials einen sicheren Querschnitt anzubringen.
Die Erweiterung der Spandurchtrittsöffnungen in einer zur Hohltrommel axialen Richtung bietet den zusätzlichen Vorteil, daß abgeschnittenes Material welches zu klemmen droht, automatisch in Richtung der Erweiterung getrieben wird und Klemmung vermieden wird. Zusätzlich wird vorgeschlagen, daß die Hohltrommel auch in dieser Richtung eine Auswurföffnung bietet, um das über die Spandurchtrittsöffnungen eintretende Häckselgut auch aus dem Innenbereich der Hohltrommel herauszubringen.
Legt man die Spaltkeile im wesentlichen parallel zu einander, so werden zusätzlich unnötige Klemmeffekte vermieden, die an der Längsaufspaltung des Häckselmaterials nur negativ beteiligt wären.
Da auf dem Walzenmantel der Hohltrommel eine Vielzahl derartiger Spandurchtrittsöffnungen vorgesehen sein kann, ist zudem sichergestellt, daß in das Innere der Hohltrommel eingetretenes Schnittgut schwerkraftbedingt auch wieder aus der Trommel herausfallen kann, so daß ein Verstopfen der Hohltrommel zuverlässig vermieden wird.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, die Hohltrommel mit einer sehr geringen Drehzahl von ca. 40 pro Minute anzutreiben.
Da der Trommelmantel eine große Umfangsfläche aufweist, können eine Vielzahl von Schneidmessern angeordnet werden.
Dies begünstigt zusätzlich die Anzahl der Spandurchtrittsöffnungen und damit die Funktion des Zerkleinerungsgerätes.
Infolge der Vielzahl von Schneidmessern (z.B. acht) wird daher trotz geringer Drehzahl ein hoher Schnittgutdurchsatz erzielt.
Aus den Unteransprüchen ergeben sich bevorzugte Weiterbildungen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
eine Totalansicht des erfindungsgemäßen Zerkleinerungsgeräts,
Fig.2
Detailansicht von Hohltrommel und Schneidwalzengegenstück, und
Fig.3
Schnittansicht gemäß Fig.2 entlang III-III.
Sofern im folgenden nichts anderes gesagt wird, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.
Die Figuren zeigen ein Zerkleinerungsgerät 1 für hölzernes Schnittgut 2.
Innerhalb des Gehäuses dieses Zerkleinerungsgerätes ist eine motorisch angetriebene Schneidwalze 3 angeordnet, die am Walzenmantel 4 mit Schneidmessern 5 bestückt ist. Um das zugeführte Schnittgut 2 zu häckseln, ist parallel zu der Einhüllenden, auf welcher die Schneidmesser 5 laufen, ein Schneidwalzengegenstück 6 angeordnet, welches mit der Schneidwalze 3 einen in Zuführrichtung 13 des Schnittgutes 2 konvergenten Walzenspalt 7 bildet.
Wesentlich ist einerseits, daß die Schneidwalze 3 als Hohltrommel ausgebildet ist und daß die Hohltrommel vor den Schneidmessern 5 mit Spandurchtrittsöffnungen 8 versehen ist. Die Drehrichtung der Hohltrommel ist mit einem umfangsmäßigen Pfeil angedeutet.
Dies bedeutet unter Berücksichtigung der geometrischen Anordnung gemäß Fig.1, daß das zugeführte Schnittgut 2 in der Einzugsrichtung 13 von den vorbeirotierenden Schneidmessern 5 erfaßt und in den Walzenspalt 7 eingezogen wird.
Es ist daher wesentlich für die Erfindung, daß sich die Antriebswelle 9 und die Einzugsrichtung 13 kreuzen und daß der konvergente Walzenspalt 7 im wesentlichen mit der Einzugsrichtung 13 zusammenfällt.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß hölzernes Schnittgut 2 allein durch Rotation der Hohltrommel erfaßt und in den Walzenspalt 7 hineingezogen wird. Infolge des Schneidwalzengegenstücks 6 wird daher während des Einzugs das Schnittgut stückweise abgetrennt und die abgetrennten Stücke können in die jeweils vor den wirksamen Schneidkanten der Schneidmesser 5 angeordneten Spandurchtrittsöffnungen 8 in das Innere der Hohltrommel eintreten.
Infolge der Schwerkraft können nun die abgetrennten Stücke aus der jeweils im unteren Bereich der Hohltrommel befindlichen Spandurchtrittsöffnung 8 wieder heraustreten um auf diese Weise unter Beibehaltung der Einzugsrichtung 3 am unteren Ende des Zerkleinerungsgeräts 1 aufgefangen zu werden. Dabei kommt es nur nebenrangig auf die Ausrichtung der Antriebswelle an. Die Antriebswelle kann jede beliebige Stellung zwischen der Horizontalen und der Vertikalen einnehmen. Praktisch bedeutsam ist aber eine Anordnung derart, daß das zugeführte Schneidgut unter dem Einfluß der Schwerkraft auf die Hohlwalze gelangt und dort von den vorbeirotierenden Messern ergriffen und Richtung zum Zwickel zwischen Hohltrommel und Schneidwalzengegenstück gezogen wird.
Hier ist die Antriebswelle 9 der Schneidwalze 3 horizontal angeordnet. Vorteilhaft sind die Spandurchtrittsöffnungen 8 innenseitig der Hohltrommel spanaustrittsfreundlich geglättet.
Auf diese Weise wird bei nicht zu hoher Drehzahl der Hohltrommel stets erreicht, daß die eingetretenen Astabschnitte auch problemlos und unter Vermeidung eines Häckselgutstaus im Inneren der Hohltrommel aus dieser heraustreten können.
Da einerseits aus Umweltschutzgründen, insbesondere dem Bestreben nach geringerer Geräuschentwicklung langsame Drehzahlen von z.B. 40 pro Minute angestrebt werden, andererseits aber auch ein hoher Schnittgutdurchsatz erwartet wird, wird zusätzlich vorgeschlagen, auf der Hohltrommel bis zu etwa acht Messer anzuordnen.
Damit ergibt sich für die Umfangserstreckung 10 der Spandurchtrittsöffnungen 8 ein Winkel zwischen etwa 30° und 45°. Umfangserstreckungen bis zu 60° sind möglich. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Bemessung der Spandurchtrittsöffnungen 8 in dieser Größenordnung völlig ausreicht um Schnittgut aller relevanten Größenordnungen verarbeiten zu können.
Wenn man darüber hinaus vor jedem der Schneidmesser 5 eine Spandurchtrittsöffnung 8 vorsieht, die sich über die Schneidmesserbreite 11 oder geringfügig weniger erstreckt, wird dieser Effekt begünstigt. Insbesondere verbleiben an der Hohltrommel 8 ringförmige Randbereiche, die umfangsmäßig durchgehen und auf diese Weise eine stabile Befestigungszone zur Anbringung der Schneidmesser 5 mittels Befestigungsschrauben 19 gestatten.
Da infolge der geringen Drehzahlen derartiger Hohltrommel auch die Stoßbelastungen auf den gesamten Antriebsstrang gering sind, kann diese Hohltrommel auf der Antriebsseite 12 fliegend gelagert sein.
Dies bedeutet, daß die Antriebswelle 9 mit einem geeigneten Ringflansch an die Hohltrommel angeflanscht wird, z.B. über eine Ringflanschverschraubung.
Sieht man darüber hinaus vor, die Hohltrommel zur Antriebsseite 12 konisch zusammenlaufen zu lassen, ergibt sich ein weiterer Vorteil.
Auf diese Weise wird nämlich im Bereich des konisch spitzen Endes, also dort wo die Hohltrommel den geringen Radius aufweist, das Antriebsmoment des Antriebsmotors mit einer großen Schnittkraft umgesetzt, so daß insbesondere in diesem Bereich die dicken hölzernen Schnittgutabfälle besonders leicht und ohne schädliche Belastung auf die Hohltrommel und den Antriebsstrang gehäckselt werden können.
Für die Schnittgutabfälle kleineren Durchmessers können dann die Schneidmesserbereiche Verwendung finden, die im größeren Radiusbereich der Hohltrommel angeordnet sind.
Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Schneidmesserabnutzung über die Schneidmesserbreite 11 erzielt.
Wie Fig.2 zeigt, weist das Schneidwalzengegenstück 6 in Einzugsrichtung 13 des Schnittgutes 2 längsverlaufende Spaltkeile 14 auf. Diesen Merkmalen kommt besonderes Augenmerk zu.
Wie bereits erwähnt, fördert die sich kreuzende Anordnung von Antriebswelle 9 und Einzugsrichtung 13 das selbständige Einziehen von Schnittgut 2.
Die Spaltkeile 14 am Schneidwalzengegenstück 6 bewirken daher während des automatischen Einzugs von Schnittgut 2, daß dieses unter zunehmendem Schnittdruck gegen die Spaltkeile 14 des Schneidwalzengegenstücks 6 gedrückt wird. Berücksichtigt man weiterhein, daß die Faserrichtung bei derartigem Schnittgut im wesentlichen parallel zur Einzugsrichtung 13 liegt, erfolgt hierdurch ein Aufspalten des Schnittguts 2 in der Faserrichtung. Daher wird zusätzlich erreicht, daß die Zerkleinerungswirkung sogar unter Verringerung der Schnittkräfte größer wird und daß insbesondere der an sich angestrebte Verrottungseffekt des Häckselgutes verbessert wird.
Wie insbesondere die Fig.2 und 3 zeigen laufen die Spaltkeile 14 mit ihren Keilspitzen 21 sekantial auf die Hohltrommel. Dies bedeutet, daß die Fortsetzung der Keilspitzen über deren, der Hohltrommel zugewandte Enden hinaus, diese als Sekante schneiden würden.
Kurz vor Berührung der Keilspitzen mit der Hohltrommel wird das Schneidwalzengegenstück 6 von einer Raumkurve angeschnitten, welche die Geometrie der Hohltrommel hat. Die sekantial zur Hohltrommel laufenden Spaltkeile 14 werden daher von einer konisch zylindrischen Fläche durchdrungen, die mit der Hohltrommelgeometrie identisch ist.
Zwischen den zueinander benachbarten Keilspitzen 21 der Spaltkeile liegt jeweils ein sogenanntes Keiltal 22. Die Längserstreckung jedes der Keiltäler 22 verläuft im wesentlichen parallel zu den Keilspitzen 21.
Im vorliegenden Fall durchdringt die Raumkurve, welche die Hohlwalze repräsentiert, daß Vollmaterial des Schneidwalzengegenstücks 6 so tief, daß hiervon auch die Keiltäler 22 betroffen sind. Die Durchdringungskurve schneidet daher auch aus dem Vollmaterial des Schneidwalzengegenstücks 6 einen kegelzylindrischen Bereich heraus. Die herankommenden Keiltäler 22 liegen daher mit ihrer gedachten Verlängerung ebenfalls sekantial zur Hohltrommel. Ein in die Keiltäler 22 eingezogenes Material wird daher zuverlässig von den quer dazu vorbeirotierenden Schneidmessern 5 erfaßt und abgeschnitten.
Ferner ist gezeigt, daß sich die Spandurchtrittsöffnungen 8 in einer zur Hohltrommel axialen Richtung erweitern. Dies geschieht in Richtung zum auskragenden Ende der Hohltrommel, also demjenigen Ende, welches der Antriebswelle 9 gegenüber liegt.
Dort weist die Hohltrommel eine stirnseitige Auswurföffnung 23 auf. Die Hohltrommel wird dort von einer ringförmigen Zone begrenzt. Im Zentrum dieser Zone befindet sich die Auswurföffnung 23. Gegenüberliegend der Auswurföffnung 23 besitzt das Gehäuse des Zerkleinerungsgeräts 1 genügend Abstand, um dem kleingeschnittenen Material dort den freien Austritt zu ermöglichen.
Wie man erkennt, ist die Hohltrommel in Richtung zum Antriebsende konisch zusammenlaufend. Die Antriebswelle 9 liegt im wesentlichen horizontal. Daher erweitert sich die gedachte Einhüllende des Hohltrommelinnenraums so, daß auf der unteren Trommeleinhüllenden das dort eingetretene Häckselmaterial in Richtung zur freien Stirnfläche gefördert wird.
Für die Ausbildung des Schneidwalzengegenstücks 6 kommen zwei Ausführungsbeispiele in Betracht.
Einerseits kann das Schneidwalzengegenstück 6 am Gehäuse des Zerkleinerungsgerätes 1 drehbar gelagert sein. Die Drehbewegung kann entweder mit der Drehbewegung der Hohltrommel gekoppelt sein oder das Schneidwalzengegenstück kann frei drehbar aufgehängt werden.
Im Falle der Fig.2 ist gezeigt, daß das Schneidwalzengegenstück 6 eine ortsfeste Platte 15, insbesondere, daß das Schneidwalzengegenstück ortsfest am Gehäuse des Zerkleinerungsgerätes angeordnet ist.
Es handelt sich somit um eine ortsfeste Platte 15 die zusätzlich so angeordnet sein kann, daß der Abstand 16 zwischen Schneidwalze und Schneidwalzengegenstück veränderbar ist. Zu diesem Zweck ist in vorliegendem Fall die ortsfeste Platte 15 um eine Drehachse 17 schwenkbar gelagert. Die Drehachse 17 steht mit dem Gehäuse des Zerkleinerungsgerätes 1 unmittelbar in Verbindung.
Die Drehachse 17 ist aufwärts des Walzenspaltes 7 angeordnet, so daß bei Verschwenken der ortsfesten Platte 15 der Abstand zwischen Schneidwalze und Schneidwalzengegenstück veränderbar ist.
Um jedoch einen vorgegebenen Abstand 16 einzuhalten, dient die Einstellschraube 18, die gemäß Fig.1 leicht von außen zugänglich am Gehäuse des Zerkleinerungsgerätes 1 angeordnet ist.
Durch Verdrehen der Einstellschraube 18 kann die Schwenkbewegung der ortsfesten Platte 15 begrenzt werden. Hierzu drückt die Einstellschraube 18 mit ihrem Schraubenkopf von hinten auf die ortsfeste Platte 15 und verhindert dadurch ein Ausschwenken über den Anschlag der Einstellschraube 18 hinaus.
Weiterhin zeigt Fig.2, daß die Schneidmesser 5 aus separaten Messern gebildet sind, die mittels endseitig angeordneter Befestigungsschrauben 19 in den ringförmigen Außenzonen der Hohltrommel verschraubt sind.
Hierdurch werden die Schneidmesser 5 nicht nur leicht auswechselbar, insbesondere in Verbindung mit Schneidmessern, die als sogenannte Wendemesser ausgebildet sind, ist hierdurch eine hohe Messerstandzeit erzielbar. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß die Schneidmesser 5 zwei Schneidkanten aufweisen, so daß ein einziges Schneidmesser 5 eine um den Faktor 2 erhöhte Standzeit gegenüber einem Schneidmesser mit lediglich einer Schneidkante bietet.
Zur Funktion:
Über den Einfülltrichter wird das Häckselgut 2 in Richtung zur langsam rotierenden Hohltrommel eingeführt. Gelangt das Häckselgut mit seinem Einführende in den Bereich der umlaufenden Hohltrommel wird es von den dort vorbeifahrenden Schneidkanten der Schneidmesser 5 ergriffen und in Richtung zum Schneidwalzengegenstück 6 gefördert. Sofern der Durchmesser des Schnittguts 2 geringer als der Abstand zweier Keilspitzen 21 ist, kann das Schnittgut 2 ohne weiteres in den Bereich eines Keiltals 22 hineingezogen werden, während gleichzeitig eine Förderwirkung durch das kontinuierlich rotierende Schneidmesser 5 erfolgt. Deshalb wird das Schnittgut 2 in Richtung des sich zuziehenden Zwickels gezogen, der sich zwischen dem Schneidwalzengegenstück 6 und der Schneidwalze 3 ausbildet. Dabei gerät das Schnittgut 2 unter ständig anwachsendem Schnittdruck, bis die Schneidmesser 5 einen Querschnitt am Schnittgut 2 anbringen können. Dabei gerät das abgeschnittene Stück in die Spandurchtrittsöffnung 8, die vor dem Schneidmesser 5 angeordnet ist.
Das nächste vorbeirotierende Schneidmesser 5 greift an dem inzwischen abgeschnittenen Schnittgut in gleicher Weise an und der Vorgang wiederholt sich.
Ist dagegen der Durchmesser des Schnittguts 2 größer als der Abstand zweier Keilspitzen 21, wird zwar das Schnittgut 2 in gleicher Weise von den vorbeirotierenden Schneidmessern 5 ergriffen und in den Zwickel zwischen Schneidwalzengegenstück 6 und Hohltrommel hineingezogen.
Dabei wird allerdings das Schnittgut auf der Rückseite von der längsverlaufenden Keilspitze 21 in Längsrichtung aufgespalten, so daß sich jeweils ein Spaltstück in eines der benachbarten Keiltäler 22 einlegt. Das währenddessen weiterrotierende Schneidmesser ergreift daher in jedem der beiden benachbarten Keiltäler jeweils eines der sich ergebenden Spaltstücke und schneidet diese unter gleichzeitigem Einzug quer zu deren Faserrichtung ab.
Ähnliches gilt für den Fall, daß das zugeführte Schnittgut 2 einen so großen Durchmesser aufweist, daß es sich über mehrere Spaltkeile 14 erstreckt und währenddessen eingezogen wird und in dementsprechend mehrere Spaltstücke aufgeteilt wird.
Durch die Erfindung wird praktisch erreicht, daß unabhängig vom Ausgangsdurchmesser des Schnittgutes 2 stets nur Spaltstücke von vorgegebenem Maximalquerschnitt in den aktiven Schneidbereich der Hohltrommel eingezogen werden. Auf diese Weise werden daher nicht nur übermäßige Stoßbelastungen vermieden, es läßt sich Motorleistung einsparen, es kann ein entsprechend langsam laufender Motor verwendet werden.
Von besonderem Vorteil ist, daß die Längsrichtung der Spaltkeile 14 in einem Winkelbereich von praktisch 0° Plus/ Minus 30° zur Trichterachse geneigt verlaufen kann, und/oder daß zwischen dem Mantel der Hohltrommel und der Trichterachse jeder Winkel zwischen 90° Plus/Minus 30° in Frage kommt.
Von daher kommt es während des Betriebs des Zerkleinerungsgeräts praktisch nicht auf die genaue Zuführrichtung an. Dennoch wird stets eine zweidimensionale Zerkleinerung des Schnittgutes 2 herbeigeführt und die Häckselgutgröße begrenzt.
Ferner zeigt Fig.3 noch eine Rastverzahnung 24 die einerseits an der Einstellschraube 18 und andererseits am Gehäuse des Zerkleinerungsgeräts 1 vorgesehen ist. Die Zähne werden über die Spannfeder 25 im gegenseitigen Eingriff gehalten, können jedoch zur Verstellung des Werkzeugspalts 7 gegen die Federkraft auseinandergebracht werden.
Bezugszeichenliste:
1
Zerkleinerungsgerät
2
Schnittgut
3
Schneidwalze
4
Walzenmantel
5
Schneidmesser
6
Schneidwalzengegenstück
7
Walzenspalt
8
Spandurchtrittsöffnung
9
Antriebswelle
10
Umfangserstreckung
11
Schneidmesserbreite
12
Antriebsseite
13
Einzugsrichtung
14
Spaltkeil
15
ortsfeste Platte
16
Abstand zwischen Schneidwalze und Schneidwalzengegenstück
17
Drehachse
18
Einstellschraube
19
Befestigungsschraube
20
Wendeplatte
21
Keilspitze
22
Keiltal
23
Auswurföffnung
24
Rastverzahnung
25
Spannfeder

Claims (18)

  1. Zerkleinerungsgerät (1) für hölzernes Schnittgut (2) mit motorisch angetriebener Schneidwalze (3) mit am Walzenmantel (4) angeordneten Schneidmessern (5) und mit zugehörigem Schneidwalzengegenstück (6), welches mit der Schneidwalze (3) einen in Zuführrichtung des Schnittgutes (2) konvergenten Walzenspalt (7) bildet, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
    1.1 das Schneidwalzengegenstück weist in Einzugsrichtung des Schnittgutes längsverlaufende Spaltkeile zum Aufspalten Schnittgut großen Druchmessers auf,
    1.2 die Schneidwalze (3) ist als Hohltrommel ausgeführt
    1.3 die Hohltrommel ist vor den Schneidmessern (5) mit Spandurchtrittsöffnungen (8) durchbrochen.
  2. Zerkleinerungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltkeile (14) mit ihren Keilspitzen (21) sekantial auf die Hohltrommel zulaufen und kurz vor Berührung mit der Hohltrommel von einer Raumkurve mit der Geometrie der Hohltrommel angeschnitten werden.
  3. Zerkleinerungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkurve über die Keiltäler (22) hinweg bis in das Vollmaterial des Schneidwalzengegenstücks (6) hineinverläuft.
  4. Zerkleinerungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spandurchtrittsöffnungen (8) in einer zur Hohltrommel axialen Richtung erweitern.
  5. Zerkleinerungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohltrommel in Richtung der sich erweiternden Spandurchtrittsöffnungen eine stirnseitige Auswurföffnung (23) aufweist.
  6. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltkeile zueinander parallelliegen.
  7. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwalzengegenstück (6) am Gehäuse des Zerkleinerungsgerätes (1) drehbar gelagert ist.
  8. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwalzengegenstück (6) am Gehäuse des Zerkleinerungsgeräts (1) ortsfest gelagert ist.
  9. Zerkleinerungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwalzengegenstück (6) eine ortsfeste Platte (15) ist.
  10. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (16) zwischen Schneidwalzengegenstück (6) und Schneidwalze (3) einstellbar ist.
  11. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spandurchtrittsöffnungen (8) innenseitig der Hohltrommel spanaustrittsfreundlich glatt sind.
  12. Zerkleinerungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangserstreckung (10) der Spandurchtrittsöffnungen (8) in der Größenordnung zwischen 30° und 60° liegt.
  13. Zerkleinerungsgerät nach einem Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Schneidmesser (5) eine Spandurchtrittsöffnung (8) vorgesehen ist, welche sich im wesentlichen über die Schneidmesserbreite (11) erstreckt.
  14. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohltrommel auf der Antriebsseite (12) fliegend gelagert ist.
  15. Zerkleinerungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohltrommel zur Antriebsseite (12) konisch zusammenläuft.
  16. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (5) als Wendemesser (20) mit zumindest zwei Schneidkanten ausgebildet sind.
  17. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Längsrichtung der Spaltkeile und der Zuführrichtung des Schnittguts ein Winkel zwischen Plus/Minus 30° eingeschlossen ist.
  18. Zerkleinerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mantel der Hohltrommel und der Zuführrichtung des Schnittguts (2) ein Winkel von Plus/Minus 30° eingeschlossen ist.
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