EP0767004B1 - Schneidwerkzeug für Zerkleinerungsmaschinen - Google Patents

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EP0767004B1
EP0767004B1 EP96115497A EP96115497A EP0767004B1 EP 0767004 B1 EP0767004 B1 EP 0767004B1 EP 96115497 A EP96115497 A EP 96115497A EP 96115497 A EP96115497 A EP 96115497A EP 0767004 B1 EP0767004 B1 EP 0767004B1
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EP
European Patent Office
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cutting
cutting tool
edge
tool according
tool
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96115497A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0767004A1 (de
Inventor
Bernd Päper
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.)
Holz- Metall- Abfall- Recyclingtechnik GmbH
Original Assignee
Holz- Metall- Abfall- Recyclingtechnik GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority to EP01127043A priority Critical patent/EP1184080B1/de
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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
    • B02C18/145—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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to cutting tools for size reduction machines.
  • Such a shredding machine is known from DE 42 42 740 A1 known.
  • This shredding machine has a cutting shaft which is equipped with cutting tools.
  • the cutting tools form protruding beyond the surface of the cutting shaft Sections.
  • In the shredder is adjacent to the Cutting shaft arranged at least one cutting plate, the Cutting side complementary to that on the surface of the cutting shaft protruding sections of the cutting tools is.
  • FIG. 1 this shredding machine in cross section in Area of the cutting shaft 1 shown.
  • Fig. 2 shows a top view to an area of the cutting shaft 1 with the ones used here Cutting tools 2.
  • the cutting shaft 1 is a solid shaft, which are rotatably mounted and drivable about their longitudinal axis is.
  • the cutting plate is adjacent to the circumference of the cutting shaft 1 3, two post-cut bars 4 and one as a scraper bar 5 serving additional cutting plate arranged, the complementary each are formed to the surface of the shaft and with this interact as a counter-cut element.
  • the post-cut bars 4 are held by U-shaped guide elements 6 and their distance from the cutting shaft 1 can be set by means of set screws 7 be adjusted.
  • a sieve 8 is provided below the cutting shaft 1 in the area between the Insert 3 and the stripping bar 5 , which is attached to reinforcing rings 9. With the sieve 8 area facing away engages the shaft 1 in a loading space and takes material to be shredded into a space 10 between the shaft 1 and the sieve 8 with.
  • the cutting tools 2 used here are elongated and have either a square or circular Cross section on.
  • the cutting tools 2 store in the Cutting shaft 1 made recesses 11.
  • the recesses 11 are aligned transversely to the longitudinal axis of the cutting shaft 1 and designed so that the cutting tools 2 with their in the direction of rotation 12 end face 13 over the surface or Protect the outer surface of the cutting shaft 1 and counter with it the direction of rotation 12 end face 13 against a through support the recess 11 formed contact surface 14.
  • the recess 11 is cross-sectionally V-shaped with two inclined provided support surfaces 15 formed so that in the Recess 11 used mold 2 in the form Recess is stored.
  • the recesses 11 are groove-shaped with a U-shaped Cross section formed so that the cutting tool 2 completely positively in the recess.
  • the knives which are square in cross-section, are edged diagonally arranged standing on the shaft 1 and form a cutting edge 16 in the form of an upwardly projecting cutting tip 17.
  • the object of the invention is to provide cutting tools which the use of a shredder with a cutting shaft Allow different materials to be shredded at high throughput.
  • the task is performed by cutting tools with the characteristics de s Claim 1 solved.
  • One principle underlying the invention is training of cutting tools with three-dimensional shapes that are in uniform, V-shaped recesses can be used in cross section and can be fastened and cutting edges of different shapes and / or Have size or type.
  • the cutting tools according to the invention are one-piece, elongated metal bodies with two forehead or Cutting surfaces 13 and the end faces 13 connecting and perpendicular side or lateral surfaces aligned with the end faces 20.
  • Form the spatial shapes of these cutting tools 2 thus a straight cylinder with different cross-sectional shapes.
  • the cross-sectional shape of the cutting tools 2 According to the first embodiment, the form is therefore correct End faces 13 match.
  • the cutting tools 2 have an inserted in the longitudinal center, vertical bore 21, which passes through the cutting tool 2.
  • the cutting tools are by means of a screw (not shown) attached in the recesses 11 of the cutting shaft 1, the recesses 11 being in cross section V-shaped, centrally a vertical threaded hole have, in which the screw engages.
  • the bore 21 of a such cutting tool is at its upper end with a Provided recess 22 for receiving a screw head. is the cutting tool 2 can be turned around a horizontal transverse axis 23 (Fig. 3B, 3H), the bore 21 on both Ends such a recess 22.
  • the cross-sectional shape of the cutting tools 2 is above the horizontal transverse axis 23 an upper edge 24 and below the horizontal transverse axis on a lower edge 25.
  • the lower Edge 25 of these cutting tools 2 tapers downwards trained, tapering to a point is executed so that the cutting tools 2 around their horizontal Transverse axis 23 stored in the V-shaped recess 11 without tilting can be used.
  • the recess 11 is a cross section rectangular groove in which with a corresponding formally adapted storage area a cutting tool 2 tilt-free can be used. Due to the spatial adaptation the uniform recesses 11 of different cutting tools 2 it is possible to do this without great technical effort exchange.
  • the length of the cutting tools 2 is such that they are in the Recess 11 of the cutting shaft 1 with its counter to the direction of rotation 12 facing end face 13 on the contact surface 14 of the Recess 11 rest so that the cutting tool 2 in the longitudinal direction is fixed in position.
  • the shape the cutting edge 16 is determined by the course or shape of the upper edge 24 of the cross-sectional area of the cutting tool 2 and agrees with it.
  • the height H of the Cutting tool 2 that is, the distance between the deepest Point of the lower edge 24 and the highest point of the upper Edge 25 places the protrusion of the cutting edge 16 over the lateral surface the cutting shaft 1 fixed. A little overhang causes in operation a thin chip and a large overhang one correspondingly thicker chip.
  • FIG. 3A shows a cutting tool 2 known from the prior art with a known square one Cross section and a single cutting tip 17 per cutting edge 16. This cutting tool has a square cross-section the height H up.
  • the tapered tip can be used to create a larger chip upper edge 24 by the distance H + ⁇ , whereby the projection on the cutting shaft 1 compared to that in Fig. 3A, known and square in cross section Cutting tool enlarged by ⁇ .
  • the upper edge 24 of the cross-sectional area or the cutting edge 16 can also be zigzag with two relatively close together lying tips 27 may be formed (Fig. 3D), whereby the Throughput of the material to be shredded compared to the use a cutting tool 2 with a single tip clearly is increased.
  • This cutting tool 2 is especially for Suitable for shredding fibrous material.
  • Cutting tools for shredding homogeneous, relatively soft Material preferably have a straight, horizontal Cutting edge 16, which is preferably over the entire Width of the cutting tool 2 extends so that very wide Chips are lifted off (Fig. 3E, 3F).
  • Cutting tools 2 are used to produce granular granules with cutting edges 16 in the form of blunt tips 29 (Fig. 3 H) used, the width of the blunt tip 29 corresponding can be varied.
  • the cutting tools 2 with blunt Tips 29 are preferably symmetrical about a horizontal one Level trained so that it can be turned around the horizontal and the vertical transverse axis 23 and 32 are used four times can.
  • FIG. 5A, 5B Another modification of the cutting tool 2 for expansion
  • the performance of the shredding machine is the design the end face 13 with a hollow section 33 (FIG. 5A, 5B), which is introduced adjacent to the cutting edge 16.
  • A is preferably in the central region of the end face 13 leave flat area 34 so that the support of the Cutting tool 2 on the contact surface 14 in the recess 11 is ensured.
  • the cutting tool 2 with hollow grinding shown in FIGS. 5A and 5B 33 deviates from the invention to the simplified Representation of a square cross section.
  • Such a Hollow grinding 2 can also be done according to the invention on the end faces 13 of the 3B, 3D, 3E, 3F and 3H introduced cutting tools accordingly become.
  • FIG. 6A to 7C Another embodiment of the cutting tool according to the invention 2 is formed in several parts, with a cutting tool body 35 and one or two cutting tips 36 (Fig. 6A to 7C).
  • the cutting tool body 35 is an elongated, one-piece Metal body with a square cross-section, two faces 13a and side faces 20.
  • the length of the cutting tool body 35 is somewhat shorter than that in FIGS. 3B, 3D, 3E, 3F and 3H illustrated cutting tools 2.
  • the cutting tool body 35 is, however, in the same way with the vertical bore 21 Attachment provided in the recess 11.
  • a horizontal threaded hole is centrally located on the end faces 13a 38 introduced in which a screw for fastening a Cutting plate 36 can engage.
  • the end faces 13a have a contoured surface with two cruciform arranged Grooves 37 on each between the tips of the Extend end faces 13a.
  • the cutting tips 36 are thin metal tips, one correspondingly square shape as the end faces 13a of the May have tool body 35.
  • a hole 38a is made by a fastening screw can be penetrated.
  • they have crosswise arranged webs 39, which have a spatial shape are adapted to the grooves 37 of the end faces 13a, so that the cutting plate 36 positively and non-rotatably on the End faces 13a of the cutting tool body 35 are attached can.
  • cutting tool body 35 and the cutting tip 36 existing cutting tool 2 has the same spatial shape according to the invention and the same dimensions as that shown in Figures 3B, 3D, 3E, 3F and 3H one-piece cutting tool 2. All four tips of the cutting tip 36 can be used as cutting tip 39, so that a cutting tool 2 with two cutting tips 36 eight times can be used. In addition, cutting tip 36 with the 3B, 3D, 3E, 3F, 3H shown spatial shapes on the cutting tool body are attached so that this variety of shapes Cutting with the multi-part cutting tool 2 is guaranteed.
  • the cutting tip 36 can also be provided with a hollow grinding become.
  • the grain size is determined by the size of the holes in the sieve 8 of the final granulate.
  • the inventors found that with unfavorable proportions, e.g. large supernatant of the Cutting tool and small hole opening on the sieve 8 to be shredded Material very often through the counter cut between the Cutting tool 2 and the cutting plate 3 or the re-cutting bar 4 must be performed until it penetrate through the perforated screen can. This reduced throughput and Frictional heat and tool wear are increased.
  • the shapes of the cutting edge according to the invention is an ideal Adaptation to the material to be shredded and the hole size of the sieve possible, so that the grain size and the grain shape of the granules produced in this way can be set in a targeted manner and throughput can be improved with low tool wear can.
  • the performance range of a shredding machine can thus considerably by the cutting tools 2 according to the invention be increased.
  • the shredding machines can therefore be used with different Sets of cutting tools and correspondingly shaped cutting inserts 3 or post-cutting bar 4 are provided, the Shredding machine simply by changing the cutting tools 2 and the corresponding inserts 3 or re-cutting bar 4 can be adapted to the material to be shredded can.
  • the sets of cutting tools 2 differ with each other in the form and / or the size or the height H of the Cutting tools.
  • the crushers can be round in cross-section and also have polygonal cutting shafts.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Shovels (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft Schneidwerkzeuge für Zerkleinerungsmaschinen.
Eine solche Zerkleinerungsmaschine ist aus der DE 42 42 740 A1 bekannt. Diese Zerkleinerungsmaschine weist eine Schneidwelle auf, die mit Schneidwerkzeugen bestückt ist. Die Schneidwerkzeuge bilden über die Oberfläche der Schneidwelle hinausragende Abschnitte. In der Zerkleinerungsmaschine ist angrenzend an die Schneidwelle mindestens eine Schneidplatte angeordnet, deren Schnittseite komplementär zu den über die Oberfläche der Schneidwelle hinausragenden Abschnitten der Schneidwerkzeuge ausgebildet ist.
In Fig. 1 ist diese Zerkleinerungsmaschine im Querschnitt im Bereich der Schneidwelle 1 dargestellt. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Bereich der Schneidwelle 1 mit den hierbei verwendeten Schneidwerkzeugen 2. Die Schneidwelle 1 ist eine Vollwelle, die um ihre Längsachse drehbar gelagert und antreibbar ist.
Angrenzend an den umfang der Schneidwelle 1 sind die Schneidplatte 3, zwei Nachschnittbalken 4 und eine als Abstreifbalken 5 dienende weitere Schneidplatte angeordnet, die jweils komplemantär zu der Oberfläche der Welle ausgebildet sind und mit dieser als Gegenschnittelement zusammenwirken. Die Nachschnittbalken 4 werden von U-förmigen Führungselementen 6 gehalten und deren Abstand zur Schneidwelle 1 kann mittels Stellschrauben 7 verstellt werden.
Unterhalb der Schneidwelle 1 ist im Bereich zwischen der Schneidplatte 3 und dem Abstreifbalken 5 ein Sieb 8 vorgesehen, der an Verstärkungsringen 9 befestigt ist. Mit dem vom Sieb 8 abgewandten Bereich greift die Welle 1 in einen Beschickungsraum ein und nimmt zu zerkleinerndes Material in einen Zwischenraum 10 zwischen der Welle 1 und dem Sieb 8 mit. Die über die Oberfläche der Welle 1 vorstehenden Schneidwerkzeuge 2 bewirken die Mitnahme des zu zerkleinernden Materials, wobei beim Vorbeigang an der Schneidplatte 3 bzw. den Nachschnittbalken 4 ein Gegenschnitt bewirkt wird, wodurch das zu zerkleinernde Material zerschnitten bzw. zerspant wird. Durch einen wiederholten Gegenschnitt an der Schneidplatte 3 und den Nachschnittbalken 4 wird das Material zu Granulat zerkleinert, bis dessen Korngröße so klein ist, daß die Körner durch den Sieb hindurch in einen Auffangbehälter fallen.
Die hierbei verwendeten Schneidwerkzeuge 2 sind länglich ausgebildet und weisen entweder einen quadratischen oder kreisförmigen Querschnitt auf. Die Schneidwerkzeuge 2 lagern in in die Schneidwelle 1 eingebrachten Ausnehmungen 11. Die Ausnehmungen 11 sind quer zur Längsachse der Schneidwelle 1 ausgerichtet und so ausgebildet, daß die Schneidwerkzeuge 2 mit ihrer in Drehrichtung 12 zeigenden Stirnfläche 13 über die Oberfläche bzw. Mantelfläche der Schneidwelle 1 vorstehen und mit ihrer entgegen der Drehrichtung 12 zeigenden Stirnfläche 13 gegen eine durch die Ausnehmung 11 gebildete Anlagefläche 14 abstützen.
Zur Aufnahme der im Querschnitt quadratischen Schneidwerkzeuge 2 ist die Ausnehmung 11 im Querschnitt V-förmig mit zwei schräg gestellten Auflageflächen 15 ausgebildet, so daß das in die Ausnehmung 11 eingesetzte Formwerkzeug 2 formschlüssig in der Ausnehmung lagert. Zur Aufnahme der im Querschnitt kreisförmigen Schneidwerkzeuge 2 sind die Ausnehmungen 11 rillenförmig mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet, so daß auch das Schneidwerkzeug 2 vollständig formschlüssig in der Ausnehmung lagert.
Die im Querschnitt quadratischen Messer sind diagonal hochkant stehend auf der Welle 1 angeordnet und bilden eine Schneidkante 16 mit der form einer nach oben vorstehenden Schneidspitze 17.
Aufgabe der Erfindung ist es, Schneidwerkzeuge zu schaffen, die die Verwendung einer Zerkleinerungsmaschine mit Schneidwelle zur Zerkleinerung unterschiedlicher Materialien bei hohen Durchsatz ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch Schneidwerkzeuge mit den Merkmalen de s Anspruch 1 gelöst.
Ein der Erfindung zugrundeliegendes Prinzip ist die Ausbildung von Schneidwerkzeugen mit Raumformen, die in einheitliche, im Querschnitt V-förmige Ausnehmungen einsetzbar und befestigbar sind und Schneidkanten unterschiedlicher Form und/oder Größe bzw. Art aufweisen.
Hierdurch wird es möglich, alleine durch Austausch des Schneidwerkzeuges und einer entsprechend angepaßten Schneidplatte den Durchsatz einer Zerkleinerungsmaschine zu optimieren und die Kornform des hierbei erzeugten Granulats einzustellen.
Durch das Vorsehen einer V-förmigen Nut,in die das Schneidwerkzeug mit zumindest teilbereichsweisem Formschluß einsetzbar ist, wird eine Verkipp- bzw. Verdrehsicherung geschaffen, wobei durch die Montage mit lediglich einer vertikalen längs- und quermittig angeordneten Bohrung eine Dreh- und Wendbarkeit eines derartigen Schneidwerkzeuges erreicht wird, so daß es viermal verwendet werden kann.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine aus der DE 42 42 740 A1 bekannte Zerkleinerungsmaschine im Querschnitt im Bereich der Schneidwelle,
Fig. 2
eine Draufsicht auf einen Bereich der Schneidwelle, die bei der in Fig. 1 gezeigten Zerkleinerungsmaschine verwendet wird,
Fig. 3A
ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schneidwerkzeug im Querschnitt mit quadratischer Querschnittsform,
Fig. 3B, 3D, 3E, 3F und 3H
jeweils ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug im Querschnitt mit unterschiedlichen Querschnittsformen,
Fig. 4
eine Draufsicht auf ein Schneidwerkzeug,
Fig. 5A, 5B
eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Schneidwerkzeuges mit Hohlschliff,
Fig. 6A
eine Frontansicht im Teilschnitt eines Schneidwerkzeugkörpers für ein Schneidwerkzeug mit auswechselbaren Schneidplättchen,
Fig. 6B
eine Seitenansicht eines Schneidwerkzeuges mit auswechselbaren Schneidplättchen,
Fig. 7A bis 7C
jeweils eine Rück-, Seiten- und Frontansicht eines Schneidplättchens.
Die erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuge (Fig. 3B, 3D, 3E, 3F und 3H) sind einteilige, längliche Metallkörper mit zwei zueinander parallel angeordneten Stirn- bzw. Schneidflächen 13 und die Stirnflächen 13 verbindenden und senkrecht zu den Stirnflächen ausgerichteten Seiten- bzw. Mantelflächen 20. Die Raumformen dieser Schneidwerkzeuge 2 bilden somit jeweils einen geraden Zylinder mit unterschiedlichen Querschnittsformen. Die Querschnittsform der Schneidwerkzeuge 2 gemäß der ersten Ausführungsart stimmt somit mit der Form ihrer Stirnflächen 13 überein.
Die Schneidwerkzeuge 2 weisen eine in der Längsmitte eingebrachte, vertikale Bohrung 21 auf, die das Schneidwerkzeug 2 durchquert. Die Schneidwerkzeuge werden mittels einer Schraube (nicht dargestellt) in den Ausnehmungen 11 der Schneidwelle 1 befestigt, wobei die Ausnehmungen 11, die im Querschnitt V-förmig ausgebildet sind, zentral eine vertiakle Gewindebohrung aufweisen, in die die Schraube eingreift. Die Bohrung 21 eines solchen Schneidwerkzeuges ist an ihrem oberen Ende mit einer Ausnehmung 22 zur Aufnahme eines Schraubenkopfes versehen. Ist das Schneidwerkzeug 2 um eine horizontale Querachse 23 wendbar (Fig. 3B, 3H) so weist die Bohrung 21 an beiden Enden eine solche Ausnehmung 22 auf.
Die Querschnittsform der Schneidwerkzeuge 2 weist oberhalb der horizontalen Querachse 23 einen oberen Rand 24 und unterhalb der horizontalen Querachse einen unteren Rand 25 auf. Der untere Rand 25 dieser Schneidwerkzeuge 2 ist nach unten hin verjüngend ausgebildet, wobei er spitz zulaufend ausgeführt ist, so daß die Schneidwerkzeuge 2 um ihre horizontale Querachse 23 kippfrei lagernd in die V-förmige Ausnehmung 11 eingesetzt werden können.
Wesentlich ist, daß dieser untere Bereich der Querschnittsform einen Lagerbereich 26 zur kippfreien Lagerung in einheitlichen Ausnehmungen 11 bildet, in dem der Lagerbereich 26 der Schneidwerkzeuge 2 an die einheitliche Form der Ausnehmungen 11 einer Schneidwelle entsprechend angepaßt ist. So ist erfindungsgemäß die Ausnehmung 11 eine im Querschnitt rechteckige Nut, in die mit einem entsprechend formmäßig angepaßten Lagerbereich ein Schneidwerkzeug 2 kippfrei eingesetzt werden kann. Durch die raumformmäßige Anpassung an die einheitlichen Ausnehmungen 11 unterschiedlicher Schneidwerkzeuge 2 ist es möglich, diese ohne großen technischen Aufwand auszutauschen.
Die Länge der Schneidwerkzeuge 2 ist so bemessen, daß sie in der Ausnehmung 11 der Schneidwelle 1 mit ihrer entgegen der Drehrichtung 12 zeigenden Stirnfläche 13 an der Anlagefläche 14 der Ausnehmung 11 anliegen, so daß das Schneidwerkzeug 2 in Längsrichtung lagefixiert ist.
Die an der Schneidwelle 1 über die Oberfläche der Schneidwelle vorstehende. Kante zwischen der in Drehrichtung 12 zeigenden Stirnfläche und der angrenzenden Mantelfläche 20 bzw. den angrenzenden Mantelflächen 20 bildet die Schneidkante 16. Die Form der Schneidkante 16 wird durch den Verlauf bzw. der Form des oberen Randes 24 der Querschnittsfläche des Schneidwerkzeuges 2 festgelegt und stimmt mit dieser überein. Die Höhe H des Schneidwerkzeuges 2, das heißt der Abstand zwischen dem tiefsten Punkt des unteren Randes 24 und dem höchsten Punkt des oberen Randes 25 legt den Überstand der Schneidkante 16 über die Mantelfläche der Schneidwelle 1 fest. Ein kleiner Überstand bewirkt im Betrieb einen dünnen Span und ein großer Überstand einen entsprechend dickeren Span.
Fig. 3A zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schneidwerkzeug 2 mit bekanntem quadratischem Querschnitt und einer einzigen Schneidspitze 17 pro Schneidkante 16. Dieses Schneidwerkzeug mit quadratischem Querschnitt weist die Höhe H auf.
Zur Erzeugung eines größeren Spans kann der spitz zulaufende obere Rand 24 um den Abstand H + Δ beabstandet sein, wodurch sich der Überstand an der Schneidwelle 1 gegenüber dem in Fig. 3A dargestellten, bekannten und im Querschnitt quadratischen Schneidwerkzeug um Δ vergrößert.
Der obere Rand 24 der Querschnittsfläche bzw. die Schneidkante 16 kann auch zick-zack-förmig mit zwei relativ nahe beieinander liegenden Spitzen 27 ausgebildet sein (Fig. 3D), wodurch der Durchsatz des zu zerkleinernden Materials gegenüber der Verwendung eines Schneidwerkzeuges 2 mit einer einzigen Spitze deutlich erhöht wird. Dieses Schneidwerkzeug 2 ist insbesondere zum Zerkleinern von faserigem Material geeignet.
Schneidwerkzeuge zur Zerkleinerung von homogenem, relativ weichem Material weisen vorzugsweise eine geradlinige, horizontale Schneidkante 16 auf, die sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Schneidwerkzeuges 2 erstreckt, so daß sehr breite Spane abgehoben werden (Fig. 3E, 3F).
Zur Erzeugung von körnigem Granulat werden Schneidwerkzeuge 2 mit Schneidkanten 16 in der Form von stumpfen Spitzen 29 (Fig. 3 H) verwendet, wobei die Breite der stumpfen Spitze 29 entsprechend variiert werden kann. Die Schneidwerkzeuge 2 mit stumpfer Spitze 29 sind vorzugsweise symmetrisch um eine horizontale Ebene ausgebildet, so daß sie durch Wenden um die horizontale und die vertikale Querachse 23 bzw. 32 vierfach verwendet werden können.
Eine weitere Abwandlung des Schneidwerkzeuges 2 zur Ausdehnung der Leistungsfähigkeit der Zerkleinerungsmaschine ist die Ausgestaltung der Stirnfläche 13 mit einem Hohlschliff 33 (Fig. 5A, 5B), der angrenzend an der Schneidkante 16 eingebracht wird. Vorzugsweise wird im zentralen Bereich der Stirnfläche 13 ein ebenflächiger Bereich 34 belassen, so daß die Abstützung des Schneidwerkzeuges 2 an der Anlagefläche 14 in der Ausnehmung 11 sichergestellt ist.
Das in Fig. 5A und 5B dargestellte Schneidwerkzeug 2 mit Hohlschliff 33 weist abweichend von der Erfindung zur vereinfachten Darstellung einen quadratischen Querschnitt auf. Ein solcher Hohlschliff 2 kann auch erfindungsgemäß an den Stirnflächen 13 der in den Fig. 3B, 3D, 3E, 3F und 3H dargestellten Schneidwerkzeuge entsprechend eingebracht werden.
Eine weitere Ausführungsart des erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuges 2 ist mehrteilig ausgebildet, mit einem Schneidwerkzeugkörper 35 und einem oder zwei Schneidplättchen 36 (Fig. 6A bis 7C). Der Schneidwerkzeugkörper 35 ist ein länglicher, einteiliger Metallkörper mit quadratischem Querschnitt, zwei Stirnflächen 13a und Seitenflächen 20. Die Länge des Schneidwerkzeugkörpers 35 ist etwas kürzer wie die der in den Fig. 3B, 3D, 3E, 3F und 3H dargestellten Schneidwerkzeuge 2. Der Schneidwerkzeugkörper 35 ist jedoch in gleicher Weise mit der vertikalen Bohrung 21 zur Befestigung in der Ausnehmung 11 versehen.
An den Stirnflächen 13a ist zentral eine horizontale Gewindebohrung 38 eingebracht, in der eine Schraube zur Befestigung eines Schneidplättchens 36 eingreifen kann. Die Stirnflächen 13a weisen eine konturierte Oberfläche mit zwei kreuzförmig angeordneten Nuten 37 auf, die sich jeweils zwischen den Spitzen der Stirnflächen 13a erstrecken.
Bei einer nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind die Schneidplättchen 36 dünne Metallplättchen, die eine entsprechend quadratische Form wie die Stirnflächen 13a des Werkzeugkörpers 35 aufweisen können. Im Zentrum der Schneidplättchen 36 ist ein Loch 38a eingebracht, das von einer Befestigungsschraube durchgriffen werden kann. An ihrer Rückseite weisen sie kreuzweise angeordnete Stege 39 auf, die raumformmäßig an die Nuten 37 der Stirnflächen 13a angepaßt sind, so daß die Schneidplättchen 36 formschlüssig und verdrehfest an den Stirnflächen 13a der Schneidwerkzeugkkörper 35 befestigt werden können.
Das aus dem Schneidwerkzeugkörper 35 und dem Schneidplättchen 36 bestehende Schneidwerkzeug 2 weist erfindungsgemäß die gleiche Raumform und die gleichen Abmessungen wie das in Fig. 3B, 3D, 3E, 3F und 3H dargestellte einteilige Schneidwerkzeug 2 auf. Alle vier Spitzen der Schneidplättchen 36 können als Schneidspitze 39 verwendet werden, so daß ein Schneidwerkzeug 2 mit zwei Schneidplättchen 36 acht-fach verwendet werden kann. Zudem können Schneidplättchen 36 mit den in den Fig. 3B, 3D, 3E, 3F, 3H gezeigten Raumformen am Schneidwerkzeugkörper befestigt werden, so daß auch diese Formenvielfalt der Schneiden beim mehrteiligen Schneidwerkzeug 2 gewährleistet ist. Das Schneidplättchen 36 kann auch mit einem Hohlschliff versehen werden.
Mit den erfindungsgemäßen Schneidwerkzeugen kann die Leistungsfähigkeit einer Zerkleinerungsmaschine wesentlich gesteigert werden. Durch die Größe der Löcher des Siebes 8 wird die Korngröße des Endgranulats festgelegt. Die Erfinder stellten fest, daß bei ungünstigen Proportionen, wie z.B. großem Überstand des Schneidwerkzeuges und kleiner Lochöffnung am Sieb 8 das zu zerkleinernde Material sehr oft durch den Gegenschnitt zwischen dem Schneidwerkzeug 2 und der Schneidplatte 3 bzw. den Nachschnittbalken 4 geführt werden muß, bis es durch das Lochsieb ausdringen kann. Hierdurch verringerten sich der Durchsatz und die Reibungswärme und die Werkzeugabsnutzung wird erhöht.
Mit den erfindungsgemäßen Formen der Schneidkante ist eine ideale Anpassung an das zu zerkleinernde Material und die Lochgröße des Siebes möglich, so daß die Korngröße und die Kornform des hierbei erzeugten Granulats gezielt eingestellt werden kann und der Durchsatz bei geringer Werkzeugabnutzung verbessert werden kann. Das Leistungsspektrum einer Zerkleinerungsmaschine kann somit durch die erfindungsgemäßen Schneidwerkzeuge 2 beträchtlich gesteigert werden.
Die Zerkleinerungsmaschinen können deshalb mit unterschiedlichen Sätzen von Schneidwerkzeugen und entsprechend geformten Schneidplatten 3 bzw. Nachschnittbalken 4 versehen werden, wobei die Zerkleinerungsmaschine einfach durch Austausch der Schneidwerkzeuge 2 und der entsprechenden Schneidplatten 3 bzw. Nachschnittbalken 4 an das zu zerkleinernde Material angepaßt werden können. Die Sätze von Schneidwerkzeugen 2 unterscheiden sich untereinander in der Form und/oder der Größe bzw. der Höhe H der Schneidwerkzeuge.
Die Zerkleinerungsmaschinen können sowohl im Querschnitt runde als auch polygone Schneidwellen aufweisen.

Claims (19)

  1. Schneidwerkzeug für Zerkleinerungsmaschinen zum Einsetzen und Befestigen in einer im Querschnitt V-förmigen Ausnehmung (11) einer Schneidwelle (1), die eine Anzahl von Ausnehmungen (11) zur Aufnahme der Schneidwerkzeuge (2) aufweist, wobei ein Kantenbereich zwischen einer Stirnfläche (13) und mehreren Mantelflächen (20) des Schneidwerkzeuges (2) eine Schneidkante (16) bildet, wobei das Schneidwerkzeug (2) zwei zueinander orthogonale Mantelflächen (20) besitzt zum formschlüssigen Einsetzen und Befestigen in der V-förmigen Ausnehmung (11),
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) im Querschnitt eine von einer quadratischen Form abweichende, unregelmäßig vieleckige Form mit geraden Kanten aufweist, so daß die Schneidkante (16) in der Form von einer Schneidkante eines im Querschnitt quadratischen Schneidwerkzeuges derart abweicht, daß eine verlängerte Schneidkante (16) bzw. eine vergrößerte Schneidfläche erhalten wird.
  2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (16) des Schneidwerkzeuges (2) eine gegenüber einer einzigen Spitze verbreiterte Form oder eine Form mit zumindest zwei Schneidspitzen (27) aufweist.
  3. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (16) eine Zick-Zack-Form mit zwei Schneidspitzen (27) bildet.
  4. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (16) eine geradlinig verlaufende horizontale Kante ist.
  5. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (16) die Form einer stumpfen Spitze (29) aufweist.
  6. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerbereich (26) des Schneidwerkzeuges (2) in seiner Querschnittsform den Ausnehmungen (11) angepaßt und vorzugsweise im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist, so daß das Schneidwerkzeug (2) verkippfest in eine der Ausnehmungen (11) einsetzbar ist.
  7. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) eine vertikale Durchgangsbohrung (21) aufweist, die sowohl quer- als auch längsmittig am Schneidwerkzeug (2) angeordnet ist.
  8. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Schneidwerkzeuges (2) so bemessen ist, daß es in einer der Ausnehmungen (11) der Schneidwelle (1) mit ihrer in Drehrichtung nach hinten zeigenden Stirnfläche (13) an einer Anlagefläche (14) der Ausnehmungen (11) anliegt, so daß das Schneidwerkzeug (2) in Längsrichtung lagefixiert ist.
  9. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an die Schneidkante (16) auf der Schneidfläche (13) ein Hohlschliff (33) eingebracht ist.
  10. Schneidwerkzeug nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Stirnflächen (13) des Schneidwerkzeuges (2) Hohlschliffe (33) eingebracht sind.
  11. Schneidwerkzeug nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (13) einen ebenflächigen Bereich (34) angrenzend an einen der Hohlschliffe (33) aufweisen, wobei der ebenflächige Bereich (34) zur Abstützung des Schneidwerkzeuges (2) an einer Anlagefläche (14) der Ausnehmung (11) dient.
  12. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) aus einem Schneidwerkzeugkörper (35) und zumindest einem Schneidplättchen (36) ausgebildet ist, und der Schneidwerkzeugkörper (35) ein länglicher, einteiliger Metallkörper mit vorzugsweise quadratischem Querschnitt ist und zwei Stirnflächen (13a) und die Stirnflächen (13a) verbindende Mantelflächen (20) aufweist und das Schneidplättchen (36) an einer der Stirnflächen (13a) flächig aufliegend befestigbar ist, wobei an dem Schneidplättchen (36) die Schneidkante (16) ausgebildet ist.
  13. Schneidwerkzeug nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidwerkzeugkörper (35) an zumindest einer seiner Stirnflächen (13a) mittig eine horizontale Gewindebohrung (38) zur Aufnahme einer Schraube zur Befestigung des Schneidplättchens (36) aufweist, an dem ein Loch (38a) vorgesehen ist, das von einer Befestigungsschraube durchgriffen werden kann.
  14. Schneidwerkzeug nach Anspruch 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (13a) des Schneidwerkzeugkörpers (35) an den das Metallplättchen befestigbar ist, konturiert ausgebildet ist, wobei das Schneidplättchen (36) komplementär geformt ist, so daß die ineinander greifenden Konturen der Stirnfläche (13a) und des Schneidplättchens (36) eine Verdrehsicherung bilden.
  15. Schneidwerkzeug nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (13a) mit kreuzweise angeordneten Nuten (37) versehen ist.
  16. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug zwei Schneidplättchen (36) aufweist, die an den beiden Stirnflächen (13a) des Schneidwerkzeugkörpers (35) befestigbar sind.
  17. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug zwei im Bereich seiner Stirnfläche (13), die an die Schneidkante (16) angrenzt, gehärtet ist.
  18. Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) eine vertikale Durchgangsbohrung (21) aufweist, die sowohl quer- als auch längsmittig am Schneidwerkzeug (2) angeordnet ist, wobei die Bohrung (21) an beiden Enden eine Ausnehmung (22) zur Aufnahme eines Schraubenkopfes aufweist, so daß das Schneidwerkzeug um eine horizontale Achse gewendet und um die Bohrungsachse gedreht verwendet werden kann.
  19. Zerkleinerungsmaschine mit einer Schneidwelle (1), die eine Anzahl von im querschnitt v-förmigen Ausnehmungen zur Aufnahme von Schneidwerkzeugen (2) und mit Schneidwerkzeugen (2) aufweist, wobei ein Kantenbereich zwischen einer Stirnfläche (13) und einer oder mehreren Mantelflächen des Schneidwerkzeugs (2) eine Schneidkante (16) bildet,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) ein Schneidwerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 ist.
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