EP2708340B1

EP2708340B1 - Vorrichtung zum Sortieren von Hackschnitzeln

Info

Publication number: EP2708340B1
Application number: EP13004466.2A
Authority: EP
Inventors: Kloth Hartmut; Horst Schildmeier
Original assignee: HoGHa GmbH
Current assignee: HoGHa GmbH
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: EP2708340A1; DE102012018074A1

Description

Technisches Umfeld

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Hackschnitzeln in einer Holzhackmaschine mit einem am Außenumfang einer Hacktrommel der Holzhackmaschine verschiebbar entlang dieses Außenumfangs angeordneten Siebkorb, einer Antriebseinheit zur Erzeugung der Verschiebebewegung des Siebkorbes und mit einer Zwangsführungsvorrichtung für die Verschiebebewegung des Siebkorbes.

Stand der Technik

Vorrichtungen zum Sortieren von Hackschnitzeln sind integraler Bestandteil einer Holzhackmaschine. Sie sorgen dafür, dass nach der Zerkleinerung des zugeführten Holzes durch die Hacktrommel keine zu großen Holzstücke, sogenannte Überlängen, den Zerkleinerungsraum verlassen. Diese Überlängen verbleiben aufgrund der gattungsgemäßen Vorrichtung solange im Zerkleinerungsraum der Hackmaschine, bis sie auf eine akzeptable Größe zerkleinert sind. Der Siebkorb bildet die Übergangs- und Sortierstelle vom Zerkleinerungsraum der Hackmaschine zu den nachgeschalteten Transportorganen, die das Hackgut aus der Hackmaschine herausbefördern.
Aufgrund unterschiedlicher Anforderungen an das Hackgut kommen unterschiedliche Siebkörbe zum Einsatz, die sich vorrangig durch die Lochgröße unterscheiden. Während des Betriebes einer Holzhackmaschine ist es somit im allgemeinen regelmäßig erforderlich, den jeweiligen Siebkorb aus der Maschine zu entnehmen und durch einen anderen Siebkorb mit abweichender Lochung zu ersetzen.
Zu diesem Zweck besitzen die aus dem Stand der Technik bekannten Holzhackmaschinen Öffnungen über oder hinter der Hacktrommel, durch die der Siebkorb entnommen werden kann und die während des Betriebes verschlossen sind. In der Regel ist für die Entnahme des Siebkorbes eine bestimmte Entnahmeposition vorgesehen, die sich von der eigentlichen Sortier- oder Arbeitsposition des Siebkorbes unterscheidet. Durch die insbesondere bei größeren Holzhackmaschinen nicht unerhebliche Größe der Siebkörbe und das damit verbundene Eigengewicht werden zu Entnahme in der Regel die an der Holzhackmaschine vorhandenen Hebezeuge, die während des Betriebes zur Zuführung des zu zerkleinernden Holzmaterials dienen, verwendet.
Das Verfahren des Siebkorb aus seiner Arbeitsposition in die Entnahmeposition wird üblicherweise dadurch realisiert, dass der Siebkorb in durchgehenden seitlichen Führungen am Maschinenrahmen der Hackmaschine in einer Zwangsführungsvorrichtung verschiebbar gehalten ist. Die Ausgestaltung der Zwangsführungsvorrichtung beispielsweise als durchgängige Laufschienen führt in der Praxis durch die Tatsache, dass sich sehr kleines Hackmaterial zwischen Siebkorbaußenwandung und Führungsinnenwandung festsetzt, oftmals zu einem Verklemmen des Siebkorbes innerhalb der Holzhackmaschine. Die Wiederherstellung der Beweglichkeit des Siebkorbes zur Verschiebung in die Entnahmeposition erfordert dann regelmäßig einen nicht unerheblichen besonderen Zeitund Kraftaufwand, wobei Beschädigungen des Siebkorbes nicht auszuschließen sind.
In der Praxis hat sich darüber hinaus die Notwendigkeit gezeigt, den Siebkorb während des Betriebes kurzzeitig in seiner Position zu verändern, wenn die Holzhackmaschine beispielsweise durch sehr nasses, verschmutztes Einlaufmaterial zu verstopfen droht.
Um den Siebkorb aus seiner Arbeitsposition in die Entnahmeposition zu bewegen, haben sich in der Praxis unterschiedliche Antriebssysteme, insbesondere bei größeren Siebkorbabmessungen etabliert.
Bekannt sind beispielsweise Antriebssysteme, die allerdings nur bei Stillstand der Holzhackmaschine betrieben werden können. Die Siebkörbe werden dabei beispielsweise mit Hilfe von Verbindungsstangen mit den Klappen der Montageöffnung zur Entnahme des Siebkorbes verbunden. Wird die Montageklappe nach Anbau der Verbindungsstangen mit Hilfe von Hydraulikzylindern geöffnet, so ziehen die Verbindungsstangen den Siebkorb zwangsläufig aus der Holzhackmaschine heraus.
In der EP 2 058 097 A2 ist eine Vorrichtung zum Sortieren von Hackschnitzeln mit den gattungsbildenden Merkmalen der Erfindung veröffentlicht. Die dort gezeigte Antriebseinheit ist so ausgebildet, dass sie mindestens eine an der der Hacktrommel abgewandten Aussenseite des Siebkorbes angeordnete Lochreihe aufweist, welche für die Verschiebebewegung des Siebkorbes mit einem durch einen Antriebsmotor angetriebenen Zahnrad in Eingriff steht.
Die augenblicklich bekannten Siebkorbhaltekonstruktionen besitzen darüber hinaus den Nachteil, dass die Siebkörbe in ihrer Arbeitsposition an Maschinenbauteilen mechanisch festgelegt sind. Für einen Siebkorbwechsel ist es daher neben der Verschiebung des Siebkorbes aus seiner Arbeitsposition in die Entnahmeposition notwendig, weitere Montagearbeiten zum Lösen des Siebkorbes beispielsweise von einem Gestellrahmen vorzunehmen. Da das Wechseln des Siebkorbes oftmals vor Ort während des Betriebes auf einer Einsatzstelle erfolgt, hat sich der Kundenwunsch ergeben, den Siebkorbwechsel ohne Werkzeug durchführen zu können. Hier ist aus dem Stand der Technik bislang keine Lösung bekannt.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Nachteilen unterschiedlicher Vorrichtungen zum Sortieren von Hackschnitzeln in einer Holzhackmaschine besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, dass der Austausch eines Siebkorbes in möglichst einfacher Art und Weise erfolgen kann. Dies sieht die Vermeidung von Einsatzwerkzeug sowie die zuverlässige Beweglichkeit des Siebkorbes unter allen Einsatzbedingungen vor. Mit der Erfindung soll auch der Tatsache Rechnung getragen werden, dass das zerkleinerte Material sowohl im eigentlichen Zerkleinerungsraum als auch an der der Hacktrommel abgewandten Außenseite des Siebkorbes beispielsweise durch Feuchtigkeit zu Verstopfungen führt. Derartige Verstopfungen müssten mühsam von Hand bei stillgesetzter Anlage beseitigt werden.

Lösung der Aufgabe

Die Beseitigung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile wird erfindungsgemäß ausgehend von einer gattungsgemäßen Vorrichtung zum Sortieren von Hackschnitzeln in einer Holzhackmaschine mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes des Anspruches 1 durch die Kombination mit der im kennzeichnenden Teil offenbarten technischen Lehre gelöst.
Erfindungswesentlich dabei ist es, dass die Antriebseinheit mindestens eine an der der Hacktrommel abgewandten Außenseite des Siebkorbes nach außen vorstehende Zahnstange aufweist, welche für die Verschiebebewegung des Siebkorbes mit einem durch einen Antriebsmotor angetriebenen Schneckenrad in Eingriff steht und das Schneckenrad und der Antriebsmotor an einer beweglichen Abdeckung 8 der Hacktrommel 1 festgelegt sind.
Die Ausgestaltung der Antriebseinheit mittels einer Schneckenzahnstangenkombination vermeidet eine Blockierung des Antriebes, da selbst für den Fall, dass ein Holzspan sich in der Verzahnung der Zahnstange festsetzen sollte, dieser bei der Rotation der Schnecke während der Bewegung des Siebkorbes sofort aus der Verzahnung entfernt wird. Das Schneckenrad reinigt somit durch die Eigenrotation die Verzahnung der Zahnstange regelmäßig und selbsttätig.
Darüberhinaus gewährleistet die geschilderte konstruktive Gestaltung, dass zum Abschluss des Siebkorbwechsels infolge des Schließens der Abdeckung der Hacktrommel das Schneckenrad der Antriebseinheit automatisch mit der am Siebkorb außen vorstehenden Zahnstange in Eingriff kommt. Der Siebkorb kann somit jederzeit bei geschlossener Abdeckung durch die Antriebseinheit bewegt werden. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass vor Entnahme des Siebkorbes keine gesonderten Montagearbeiten zur Entfernung oder Verschwenkung des Siebkorbantriebes notwendig sind. Vielmehr bewirkt ein Öffnen der beweglichen Abdeckung automatisch ein Ausfahren des Schneckenrades aus der Zahnstange, so dass der Siebkorb in der Entnahmeöffnung der Holzhackmaschine ungehindert zugänglich ist und mit den an der Holzhackmaschine vorhandenen Hebemittel problemlos entnommen werden kann.
Besondere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich in Zusammenschau mit der technischen Lehre des Anspruches 1 zusätzlich aus den Merkmalen der auf den Hauptanspruch rückbezogenen Unteransprüche.
Es hat sich insbesondere als zweckmäßig erwiesen, Schneckenrad und Zahnstange selbsthemmend auszugestalten, wobei der Antriebsmotor vorzugsweise als Hydraulikbaueinheit ausgebildet ist. Das selbsthemmende Schneckenrad gewährleistet, dass bei geschlossenem Maschinendeckel der Siebkorb in jeder Position durch den Schneckenantrieb gehalten wird und nicht etwa aus seiner Entnahmeposition entlang des Umfanges der Hacktrommel automatisch nach unten rutscht. Die Hydraulikbaueinheit ist aufgrund der Tatsache, dass die gesamte Holzhackmaschine in aller Regel über eine Zentralhydraulik verfügt, besonders unter herstellungstechnischen und preislichen Gesichtspunkten vorteilhaft.
Als zusätzlich zweckmäßig hat es sich darüber hinaus erwiesen, die Zwangsführungsvorrichtung für den Siebkorb so auszugestalten, dass sie aus einer Mehrzahl von tangential auf zwei unterschiedlichen Umfangsebenen um die Hacktrommel angeordneten Führungsbolzen besteht, die die Seitenwandungen des Siebkorbes zwischen sich aufnehmen. Die im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen einer durchgehenden Führung neuartige Gestaltung gewährleistet, dass sich verkleinertes Holzhackmaterial an den Führungsbolzen nicht ablagern kann. Ein Festsitzen des Siebkorbes mit der Zwangsführungsvorrichtung ist somit ausgeschlossen. Gleichzeitig ist durch die Anordnung der einzelnen Führungsbolzen eine einfache, flexible und vor allem preisgünstige Zwangsführungsvorrichtung realisierbar.
Als zusätzlich vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Seitenwandungen des Siebkorbes in der Entnahmeposition für den Siebkorb aus der Holzhackmaschine auf eine Auflagevorrichtung gelagert sind. Die Auflagevorrichtung ist vorzugsweise oberhalb der Hacktrommel angeordnet und erleichtert die Entnahme des Siebkorbes. In geschlossenem Zustand der Abdeckung der Hacktrommel ist der Siebkorb an seiner Oberseite durch den Deckel geführt, während er an der Unterseite auf der Auflagevorrichtung in Form seitlicher Konsolen gehalten ist.

Figurenbeschreibung

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1: eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Teilelement einer Holzhackmaschine mit dem Siebkorb in Arbeitsstellung,
Figur 2: die perspektivische Darstellung aus Figur 1 mit dem Siebkorb in einer Zwischenstellung zwischen der Arbeitsposition und einer Entnahmeposition
Figur 3: die perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus Figur 1 und 2 mit dem Siebkorb in Entnahmeposition,
Figur 4: die perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 3 mit dem Siebkorb in Entnahmeposition bei geöffneter Abdeckung,
Figur 5: eine Teildarstellung des Siebkorbes mit daran angeordneter Antriebsvorrichtung und
Figur 6: eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teilbereiches des Siebkorbes, eingebaut in das Maschinengestell einer zugehörigen Holzhackmaschine.

Die in der Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung ist Teil einer Holzhackmaschine. Die Holzhackmaschine besteht im Wesentlichen aus einer Zuführvorrichtung 12, mit deren Hilfe zu zerkleinerndes Holzmaterial einer zentralen Hacktrommel 1 zugeführt wird. Die Hacktrommel 1 besitzt an ihrem Umfang eine Mehrzahl von Hackmessern und zerkleinert das zugeführte Stammholz oder den Grünschnitt im Zusammenspiel mit einem Gegenschneidwerkzeug 13.
Die Hacktrommel 1 der Holzhackmaschine erzeugt somit Hackspäne, die eine gewisse Länge aufweisen. Die Schnittlänge der Hackspäne hängt von verschiedenen Betriebsfaktoren ab. So ergibt sich die Schnittlänge einerseits durch die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit der Zuführvorrichtung und andererseits aus der Frequenz des Passierens der Hackmesser entlang des Einzugsquerschnittes. Darüber hinaus hängt die Länge der Hackspäne auch vom Messervorstand der an der Hacktrommel vorhandenen Hackmesser ab.
Die von der Hacktrommel 1 erzeugten Hackspäne weisen nicht eine bestimmte einheitliche Spanlänge aus, sondern unterliegen naturgemäß einer Größenverteilung. Zum Sortieren der Hackschnitzel dahingehend, dass Hackschnitzel, die über einer bestimmten Länge liegen, nicht aus der Holzhackmaschine transportiert werden, wird ein Siebkorb 2 eingesetzt. Die Öffnungen im Siebkorb 2 lassen diejenigen Hackschnitzel, welche eine vorbestimmte maximale Länge aufweisen, durch den Siebkorb 2 hindurchtreten und werden dann von nachgeschalteten Transportorganen wie beispielsweise einer Schneckentransportvorrichtung 14 und ergänzender Gebläse aus der Holzhackmaschine herausbefördert.
Der in der Figur 1 dargestellte Siebkorb 2 befindet sich dort in der Arbeitsposition im unteren Bereich der Holzhacktrommel 1 über der Schneckentransportvorrichtung 14. Da in der Praxis Siebkörbe 2 unterschiedlicher Lochung eingesetzt werden, ist es notwendig, bei Bedarf den jeweiligen Siebkorb 2 aus der Holzhackmaschine zu entnehmen. Zu diesem Zweck wird der Siebkorb 2 mittels einer Antriebseinheit 3 aus seiner in der Figur 1 dargestellten unteren Arbeitsposition tangential am Umfang der Hacktrommel 1 entlang in eine Entnahmeposition gefahren. In der Position 2 ist eine Zwischenstellung des Siebkorbes zur Verdeutlichung des Verfahrweges dargestellt.
Der Siebkorb 2 ist während des gesamten Verfahrweges kontinuierlich durch eine Zwangsführungsvorrichtung 4 beweglich gehalten. Die Zwangsführungsvorrichtung 4 besteht im unteren Bereich der Arbeitsposition des Siebkorbes 2 bis zu seiner Entnahmeposition aus einer Mehrzahl von tangential auf zwei unterschiedlichen Umfangsebenen um die Hacktrommel 1 angeordneten Führungsbolzen 9. Die Führungsbolzen 9 sind so beabstandet, dass sie jeweils eine Seitenwandung 10 des Siebkorbes 2 zwischen sich aufnehmen.
Die Anordnung der Führungsbolzen 9 ist zur Verdeutlichung zusätzlich in der Figur 6 dargestellt. Die Führungsbolzen 9 sind an jeweils einer der sich gegenüberliegenden Maschinengestellwandungen 15 festgelegt und stehen an den jeweils zueinander gewandten Innenseiten der Maschinengestellwandungen 15 soweit vor, dass die Seitenwandung 10 des Siebkorbes 2 problemlos auf ihnen abrollen kann.
Gegebenenfalls lassen sich die Führungsbolzen 9 in Form eines Kugellagerbolzens gestalten, so dass die Seitenwandungen 10 des Siebkorbes 2 auf den jeweiligen Außenringen eines Kugellagers ablaufen. Eine derartige Ausgestaltung verringert wesentlich die Reibung zwischen den zusammenwirkenden Bauteilen und setzt naturgemäß die notwendige Leistung der Antriebseinheit 3 nicht unwesentlich herab.
Im oberen Bereich der Hacktrommel 1, in der sich die Entnahmeposition für den Siebkorb 2 befindet, wird dieser von einer Auflagevorrichtung 11 gehalten. Die Auflagevorrichtung 11 besteht aus an den Maschinengestellwandungen 15 angeordneten Blechauflagen, auf deren Außenseiten die jeweilige Seitenwandung 10 des Siebkorbes 2 aufgeschoben wird.
Die Bewegung des Siebkorbes 2 von seiner Arbeitsposition zu seiner Entnahmeposition erfolgt mittels der Antriebseinheit 3. Die Antriebseinheit 3 weist erfindungsgemäß als wesentliche Elemente eine Zahnstange 5 auf, die an der der Hacktrommel 1 abgewandten Außenseite des Siebkorbes 2 mittig angeordnet ist. Die Zahnstange 5 folgt dabei der Außenkontur des Siebkorbes 2 und ist somit entsprechend gerundet.
Zur Antriebseinheit 3 gehört darüber hinaus ein Schneckenrad 6, welches in den Zähnen der Zahnstange 5 kämmt. Das Zusammenwirken von Zahnstange 5 und Schneckenrad 6 ist insbesondere der Figur 5 gut zu entnehmen. Das Schneckenrad 6 wird von einem Antriebsmotor 7 bewegt, der vorzugsweise als Hydraulikbaueinheit ausgebildet sein kann.
Die zur Antriebseinheit 3 gehörenden Bauelemente Schneckenrad 6 und Antriebsmotor 7 sind erfindungsgemäß an einer Abdeckung 8 befestigt. Die Abdeckung 8 dient dazu, während des Betriebes der Holzhackmaschine die obere Öffnung 16, durch die der Siebkorb 2 nach oben entnehmbar ist, zu verschließen. Die besondere konstruktive Gestaltung der Antriebseinheit 3 mit der Befestigung von Schneckenrad 6 und Antriebsmotor 7 an der Abdeckung 8 dient dazu, eine automatische Entkoppelung vom Schneckenrad 6 mit der Zahnstange 5 herbeizuführen, sobald die Abdeckung 8 angehoben wird. Im Umkehrschluss bewirkt die Konstruktion naturgemäß eine automatische Koppelung der miteinander kämmenden Bauteile bei geschlossener Abdeckung. Dadurch ist sichergestellt, dass bei geschlossener Abdeckung der Siebkorb 2 zwischen seiner Entnahmeposition und seiner Arbeitsposition durch die Antriebseinheit 3 bewegt werden kann.
Als zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung ist anzusehen, dass der Siebkorb 2 in seiner Entnahmeposition oberhalb der Hacktrommel 1 in der Öffnung 16 frei zugänglich ist und mit entsprechenden Hebezeugen problemlos aus der Holzhackmaschine entfernt werden kann, da der Antriebsmotor 7 zusammen mit dem Schneckenrad 6 aus dem Arbeitsbereich automatisch entfernt ist Zusätzliche Montagearbeiten zur Vorbereitung der Entnahme des Siebkorbes 2 entfallen somit vollständig.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Schneckenrad 6 selbsthemmend ausgeführt, so dass jederzeit eine Haltefunktion für den Siebkorb 2 gegeben ist.
Durch die Tatsache, dass die Antriebseinheit 3 hinter dem Siebkorb 2 montiert ist, kommt der Antrieb nur sehr wenig mit den produzierten Hackschnitzeln in Berührung, so dass eventuelle Transport- und Verstopfungsprobleme minimiert werden. Sollte sich wider Erwarten ein Holzspan zwischen zwei Zähnen der Zahnstange 5 setzen, so wird er bei Rotation der Schnecke unmittelbar wieder aus der Verzahnung entfernt. Eine Blockade des Antriebs ist somit ausgeschlossen, da die Schnecke des Schneckenrades 6 die Verzahnung der Zahnstange 5 durch ihre Eigenrotation fortwährend reinigt.

Bezugszeichenliste:

1: Hacktrommel
2: Siebkorb
3: Antriebseinheit
4: Zwangsführungsvorrichtung
5: Zahnstange
6: Schneckenrad
7: Antriebsmotor
8: Abdeckung
9: Führungsbolzen
10: Seitenwandung
11: Auflagevorrichtung
12: Zuführvorrichtung
13: Gegenschneidwerkzeug
14: Schneckentransportvorrichtung
15: Maschinengestellwandung
16: Öffnung

Claims

Vorrichtung zum Sortieren von Hackschnitzeln in einer Holzhackmaschine
- mit einem am Außenumfang einer Hacktrommel 1 der Holzhackmaschine verschiebbar entlang dieses Außenumfangs angeordneten Siebkorb 2,

- mit einer Antriebseinheit 3 zur Erzeugung der Verschiebebewegung des Siebkorbes 2 und

- mit einer Zwangsführungsvorrichtung 4 für die Verschiebebewegung des Siebkorbes 2
dadurch gekennzeichnet dass
die Antriebseinheit 3 mindestens eine an der der Hacktrommel 1 abgewandten Außenseite des Siebkorbes 2 nach außen vorstehende Zahnstange 5 aufweist, welche für die Verschiebebewegung des Siebkorbes 2 mit einem durch einen Antriebsmotor 7 angetriebenen Schneckenrad 6 in Eingriff steht und das Schneckenrad 6 und der Antriebsmotor 7 an einer beweglichen Abdeckung 8 der Hacktrommel 1 festgelegt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
Schneckenrad 6 und Zahnstange 5 selbsthemmend ausgestaltet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Antriebsmotor 7 als Hydraulikbaueinheit ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zwangsführungsvorrichtung 4 für den Siebkorb 2 aus einer Mehrzahl von tangential auf zwei Umfangsebenen um die Hacktrommel 1 angeordneten Führungsbolzen 9 besteht, die die Seitenwandungen 10 des Siebkorbes 2 zwischen sich aufnehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Seitenwandungen 10 des Siebkorbes 2 in einer Entnahmeposition für den Siebkorb 2 aus der Holzhackmaschine auf einer Auflagevorrichtung 11 gelagert sind.