EP3132902A1 - Vorrichtung zum schneiden fester materialien - Google Patents

Vorrichtung zum schneiden fester materialien Download PDF

Info

Publication number
EP3132902A1
EP3132902A1 EP16182495.8A EP16182495A EP3132902A1 EP 3132902 A1 EP3132902 A1 EP 3132902A1 EP 16182495 A EP16182495 A EP 16182495A EP 3132902 A1 EP3132902 A1 EP 3132902A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
helical
angle
cutting
turns
winding
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.)
Withdrawn
Application number
EP16182495.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Albersinger
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3132902A1 publication Critical patent/EP3132902A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/22—Crushing mills with screw-shaped crushing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27L—REMOVING BARK OR VESTIGES OF BRANCHES; SPLITTING WOOD; MANUFACTURE OF VENEER, WOODEN STICKS, WOOD SHAVINGS, WOOD FIBRES OR WOOD POWDER
    • B27L11/00—Manufacture of wood shavings, chips, powder, or the like; Tools therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for cutting solid materials according to the preamble of patent claim 1.
  • slicers offer an additional technical solution for shredding solid materials (mainly logs and branches).
  • Screw chippers are mainly used for the production of coarser clippings as a drum and disc chipper.
  • screw chippers are made in two conical and cylindrical screw designs.
  • conical worm design the material is fed axially below the worm shaft to the smaller diameter worm. Due to the rotation of the conical shape of the screw about the axis, the material is pressed against a radial counter-blade and a lateral support, pulled in and sheared off by the decreasing distance of the counter-blade to the screw. The material must slide under full pressure of the cutting force along the counter-blade and the support. A correspondingly high power requirement and a very high storage stability of the screw are necessary.
  • the shredded material is transported axially through the rotating screw flight to the end of the screw where it is fed with various systems, e.g. Conveyor or throw blower applied. Since the shredded material is transported through the entire screw, it often comes in practice to block the winding.
  • the material is fed laterally at a defined angle to the axis of rotation of the worm.
  • the rotation of the screw the material is pressed against a laterally inclined counter blade and a support, fed and sheared.
  • the material must slide under full pressure of the cutting force along the counter-blade and the support. A correspondingly high power requirement and a very high storage stability of the screw is needed.
  • the comminuted material is transported by ejector in the screw winding radially out of the screw and discharged for example with a conveyor belt.
  • a device for cutting solid materials comprising at least two spiral-shaped windings which are arranged such that they rotate about a common axis of rotation, are arranged counter to one another in their effective direction in such a way that a cutting movement takes place between the spiral-shaped windings.
  • a counter blade which is fixed as in prior art systems and on which the material must slide along under full cutting force is therefore not required.
  • the force required to cut the material is significantly lower.
  • the helical windings are further arranged to each other such that the cutting force of each individual turn acts on the same axis of rotation and is received within the worm.
  • the helical windings are further arranged such that an angle of the direction of action of the first helical winding to the direction of action of the second helical winding between 30 ° and 180 ° is that the effective directions against each other that a supplied material by the cutting movement is pulled into the device.
  • the direction of action of the first helical winding is at an angle between -30 ° and + 60 ° to the axis of rotation
  • the effective direction of the second helical winding at an angle between 30 ° and 160 ° to the axis of rotation, wherein the effective directions are opposite to each other.
  • the opposite arrangement of the windings ensures that the material is gripped from both sides. As a result, the material is reliably drawn in and crushed by one another at an angle of the cutting surfaces of less than 180 °.
  • the addition of a collection system, for example by means of rollers, belts or the like is not necessary.
  • At least one breakthrough is arranged on at least one helical winding.
  • At least one receptacle is arranged at a distance from at least one of the spiral-shaped windings. By this distance, the crushed material can be discharged from the screw.
  • the device further comprises a support at a distance from at least one of the helical turns.
  • This overlay can be arranged at a distance from the winding or turns such that the material to be shredded can be greater in thickness / diameter than the outer diameter of at least one turn.
  • the unprocessed material in the case of one turn is then correspondingly comminuted by another turn. Smaller turns reduce the production costs of the turns and reduce the power requirement of the cutting process.
  • a knife is arranged at least at one of the helical turns at the transition between the helical turns.
  • the knife bridges the gap between the turns, which becomes larger, above all, by re-sharpening the turns. This reliably shears off the material.
  • the angle between the cutting surfaces of the helical turns to each other between 90 ° and 200 °.
  • the cut is more peeling, whereby the clippings receives a fan-like structure primarily in woody materials.
  • the cut is more cutting, whereby the cut material has massive pieces.
  • the angle between the free surfaces of the helical turns is between 90 ° and 180 °. With a larger angle of the open spaces to each other, the feed speed of the material increases and the Thomasgut publishede be larger.
  • the novel device for cutting solid materials is based on at least two screw windings, each having a cutting geometry and are arranged in opposite directions to each other in their direction of action, that the material is fed independently and thereby crushed.
  • FIGS. 1a to 1c show various possibilities, such as individual screw windings can be performed.
  • the essential feature of a screw is that at least one flank is spirally wound about an axis X, the so-called winding. In this case, the flank winds per revolution about a pitch P along the effective direction W.
  • the in FIG. 1 A screw shown a turn 1 with effective direction W perpendicular to the axis of rotation X.
  • the in FIG. 1b shown snail shows a turn 2 with effective direction W along or parallel to the axis of rotation X. In between, any directions of action are possible.
  • the Figure 1c shown snail shows, for example, a winding 3 with effective direction W of about 45 ° to the rotation axis X.
  • the winding must have a cutting edge. This is achieved by the arrangement of the cutting surface 11 and free surface 12 at an angle a to each other.
  • the angle a is usually between 20 ° and 90 °.
  • the pitch P is constant, but it can also be variable in course.
  • the effective direction W is usually linear, but can also be curved in course.
  • FIG. 2a shows a possible embodiment of how two windings 10 and 20 can be arranged to each other.
  • the angle g of the direction of action W1 of the first turn 10 to the rotation axis X is between -30 ° and + 30 °
  • the angle i of the effective direction W2 of the second turn 20 to the rotation axis X between 60 ° and 150 °.
  • the direction of action W1 of the winding 10 is parallel to the axis of rotation X and the direction of action W2 of the winding 20 is perpendicular to the axis of rotation X.
  • the effective directions W1 and W2 run in opposite directions.
  • the material 4 to be processed rests on a support 3 and is fed to the windings 10 and 20 at the pull-in angle c to the axis of rotation X.
  • the direction of action W1 of the winding 10 at an angle f between 30 ° and 180 ° to the direction of action W2 of the winding 20 is detected by the rotation of the windings 10 and 20 about the rotation axis X, the material 4 on both sides of the windings 10 and 20, independently retracted and crushed.
  • the comminution takes place completely between the two cutting turns 10 and 20.
  • no counter cutting edge is necessary, on which the material 4 has to slide along full cutting pressure, only the support 3 must counteract the torque of the screw 100 comprising the turns 10 and 20.
  • the cutting force required is significantly lower than with existing systems.
  • the main cutting force within the screw 100 occurs and need not be absorbed by the bearing of the screw 100.
  • the angle d of the cutting surfaces 11 of the respective turns 10 and 20 to each other influences the cutting behavior and thus the nature of the cut material and is preferably between 90 ° and 200 °. When cutting wood or materials of similar nature, the material is peeled at a smaller angle d more than cut and the cut gets a fan-like structure.
  • the angle e is preferably between 90 ° and 180 °.
  • the pitch P and the arrangement of the cutting surface 11 and free surface 12 to the respective direction of action W1 or W2 may be identical in both windings 10 and 20, but also different. This influences on the one hand the pull-in angle c of the material 4, on the other hand the resulting structure of the cut material.
  • the screw 100 with several turns may consist of one part or of several parts joined together with, for example, one turn each.
  • Some of the material shredded by the winding 10 falls radially out of the winding 10, in part it pushes the winding 10 axially through the winding 20.
  • the material shredded by the winding 20 conveys the winding 20 to the winding 10.
  • the winding 10 additionally pushes the material through the winding 20.
  • at least one breakthrough 9 may be present in the turn 20, whereby the hitherto resulting cut material is removed by the cutting movement. This additionally prevents clogging of the winding 20.
  • This opening 8 with an opening can be produced, for example, by screwing or welding the winding 20 and receptacle 6 by means of spacer bolts 5 or the like.
  • a gap 7 between the windings 10 and 20, which possibly arises by re-sharpening the turns 10 and 20 or the cut surfaces 11 or 12, can be bridged with a knife (not shown) in order to ensure reliable shearing of the cut material.
  • height h of the support 3 to the winding 10 may be zero or greater. If the height h is greater than zero, ie the support 3 lies below the winding 10, then the thickness or the diameter of the supplied material 4 can be greater than the outer diameter of the winding 10. A portion of the material 4 can pass above and below the winding 10 on the winding 10 over, but is then crushed by the winding 20.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of how two windings 30 and 40 can be arranged to each other.
  • the angle g of the effective direction W1 of the first turn 30 to the axis of rotation X is between 30 ° and 60 °
  • the angle i of the effective direction W2 of the second turn 40 to the axis of rotation X is between 30 ° and 60 °.
  • the effective directions W1 and W2 run in opposite directions.
  • the material 4 rests on a support 3 and is supplied to the turns 30 and 40 at an angle c to the axis of rotation X.
  • the angle d of the cutting surfaces 11 of the respective turns 30 and 40 to each other influences the cutting behavior and thus the quality of the cut material and is preferably between 90 ° and 200 °.
  • the material is peeled at a smaller angle d more than cut and the cut gets a fan-like structure.
  • a larger angle d ie when the angle is in the direction of 180 ° and larger, the peeling effect is reduced and more massive pieces are cut.
  • the material 4 is cut by the turns 30 and 40 from both sides simultaneously toward the center.
  • the angle e is preferably between 90 ° and 180 °.
  • the pitch P and the arrangement of the cutting surface 11 and free surface 12 to the respective effective direction W1 or W2 can be identical, but also different in both windings 30 and 40. This influences on the one hand the pull-in angle c of the material 4, on the other hand the resulting structure of the cut material.
  • the screw 100 with several turns may consist of one part or of several parts joined together with, for example, one turn each.
  • the material 4 shredded by the windings 30 and 40 partially falls radially out of the turns 30 and 40, in part pushing the turns 30 and 40 along their directions of action W1 and W2 to the end of the turns 30 and 40 and falling through them Rotation through the cavity or the gap L out of the screw 100 out.
  • each individual turn 30 and 40 at least one opening 9 through the turns 30 and / or 40 may be present, whereby the hitherto produced cut material is removed by the cutting movement. This additionally prevents clogging of the turns 30 and / or 40.
  • a distance 8 and radially to the outside at least one opening are necessary.
  • This distance 8 with opening for example, by screwing or welding of the winding 30 and / or 40 and the associated receptacle 6 means Spacer 5 or the like can be generated.
  • a gap 7 between the turns 30 and 40, which possibly arises by re-sharpening the turns 30 and 40 or the cut surfaces 11 or 12, can be bridged with a knife (not shown) in order to ensure reliable shearing of the cut material.
  • FIGS. 2a and 3 shown arrangements of the windings 10 and 20 or 30 and 40 with respect to the axis of rotation are only examples and can over the in FIGS. 2a and 3 shown arrangements can be varied as desired. It is only important that the angles d and e lie in the above-described ranges.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien, umfassend mindestens zwei schneckenförmige Windungen, die derart angeordnet sind, dass sie um eine gemeinsame Rotationsachse drehen, in Ihrer Wirkrichtung gegenläufig so zueinander angeordnet sind, und dass eine Schnittbewegung zwischen den schneckenförmigen Windungen erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Schneckenhacker bieten neben Trommel- und Scheibenhackern eine zusätzliche technische Lösung zum Zerkleinern von festen Materialien (überwiegend Stamm- und Astholz). Schneckenhacker werden überwiegend zur Herstellung von gröberen Schnittgut als Trommel- und Scheibenhacker verwendet.
  • Üblicher Weise werden Schneckenhacker in zwei Bauweisen mit konischer und zylindrischer Schnecke ausgeführt. Bei Ausführung mit konischer Schnecke wird das Material axial unterhalb der Schneckenwelle dem kleineren Durchmesser der Schnecke zugeführt. Durch die Rotation der konischen Form der Schnecke um die Achse wird das Material an eine radiale Gegenschneide und eine seitliche Auflage gedrückt, eingezogen und durch den kleiner werdenden Abstand der Gegenschneide zur Schnecke abgeschert. Dabei muss das Material unter vollem Druck der Schnittkraft entlang der Gegenschneide und der Auflage gleiten. Ein entsprechend hoher Leistungsbedarf und eine sehr hohe Lagerstabilität der Schnecke sind notwendig. Das zerkleinerte Material wird durch die rotierende Schneckenwindung axial bis zum Ende der Schnecke transportiert und dort mit verschiedenen Systemen wie z.B. Förderband oder Wurfgebläse ausgebracht. Da das zerkleinerte Material durch die gesamte Schnecke hindurch transportiert wird kommt es in der Praxis häufig zur Verstopfung der Windung.
  • Bei Ausführung mit zylindrischer Schnecke wird das Material unter einem definierten Winkel zur Rotationsachse der Schnecke seitlich zugeführt. Durch die Rotation der Schnecke wird das Material an eine seitlich schräg angebrachte Gegenschneide und eine Auflage gedrückt, eingezogen und abgeschert. Dabei muss das Material unter vollem Druck der Schnittkraft entlang der Gegenschneide und der Auflage gleiten. Ein entsprechend hoher Leistungsbedarf und eine sehr hohe Lagerstabilität der Schnecke sind notwendig. Das zerkleinerte Material wird durch Auswerfer in der Schneckenwindung radial aus der Schnecke transportiert und beispielsweise mit einem Förderband ausgebracht.
  • Beide Systeme weisen außer der Problematik des hohen Kraftbedarfs und der dadurch notwendigen hohen Lagerstabilität noch das Problem auf, dass vor allem das Ende des zugeführten Materials sowie Äste sich in der Schneckenwindung quer stellen können und nicht mehr im vollen Umfang zerkleinert werden. Außerdem wird das Material bei z.B. durch Nachschärfen größer werdendem Spalt zwischen Schneckenwindung und Gegenschneide nicht mehr zuverlässig abgeschert, was ebenfalls zu größeren Schnittgutstücken führt. Diese können bei der Weiterverwendung des Schnittgutes z.B. in automatischen Feuerungsanlagen häufig zu Störungen wie Verstopfen von Zuführeinheiten, etc. führen. Deshalb findet Grobhackgut bisher in der Praxis in Kleinfeuerungsanlagen kaum Verwendung.
  • Beispiele für Schneckenhacker gemäß dem Stand der Technik sind im Deutschen Gebrauchsmuster DE 202011004698 U1 und dem Europäischen Patent Nummer EP 000001872921 B1 beschrieben.
  • Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von festen Materialien bereitzustellen, bei der das Material mit geringem Kraftbedarf zuverlässig zerkleinert wird, wobei das Material durch die Schnittbewegung selbstständig eingezogen wird und die Struktur des Schnittguts beeinflusst werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien, umfassend mindestens zwei schneckenförmige Windungen, die derart angeordnet sind, dass sie um eine gemeinsame Rotationsachse drehen, in Ihrer Wirkrichtung so zueinander gegenläufig angeordnet sind, dass eine Schnittbewegung zwischen den schneckenförmigen Windungen erfolgt.
  • Eine wie bei Systemen nach Stand der Technik feststehende Gegenschneide, an der das Material unter voller Schnittkraft entlang gleiten muss ist dadurch nicht erforderlich. Der benötigte Kraftaufwand zum Schneiden des Materials ist deutlich geringer.
  • In einer bevorzugten Ausführung sind die schneckenförmigen Windungen ferner derart zueinander angeordnet, dass die Schnittkraft jeder einzelnen Windung auf die gleiche Rotationsachse wirkt und innerhalb der Schnecke aufgenommen wird.
  • Dadurch wird die Hauptschnittkraft nicht über die Lagerung der Schnecke übertragen. Lediglich das Drehmoment der Schnecke, das beim Zerkleinern des Materials auf die Auflage wirkt, muss von der Lagerung der Schnecke aufgenommen werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind die schneckenförmigen Windungen ferner derart zueinander angeordnet, dass ein Winkel der Wirkrichtung der ersten schneckenförmigen Windung zur Wirkrichtung der zweiten schneckenförmigen Windung zwischen 30° und 180° liegt, dass die Wirkrichtungen gegeneinander verlaufen, dass ein zugeführtes Material durch die Schnittbewegung in die Vorrichtung eingezogen wird. Bevorzugt liegt die Wirkrichtung der ersten schneckenförmigen Windung im Winkel zwischen -30° und +60° zu der Rotationsachse, und die Wirkrichtung der zweiten schneckenförmigen Windung im Winkel zwischen 30° und 160° zu der Rotationsachse, wobei die Wirkrichtungen entgegengesetzt zueinander verlaufen.
  • Durch die gegenläufige Anordnung der Windungen wird erreicht, dass das Material von beiden Seiten gegriffen wird. Dadurch wird das Material auch bei einem Winkel der Schneidflächen zueinander von kleiner 180° zuverlässig eingezogen und zerkleinert. Das Hinzufügen eines Einzugssystems beispielsweise mittels Walzen, Bänder oder ähnlichem ist dadurch nicht notwendig.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist an zumindest einer schneckenförmigen Windung mindestens ein Durchbruch angeordnet. Dadurch kann bei größer werdenden Windungen das zerkleinerte Material durch den oder die Durchbrüche in der oder den Windungen abgeführt werden. Das verhindert ein Verstopfen der Windung(en).
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist zumindest eine Aufnahme in einem Abstand zu zumindest einer der schneckenförmigen Windungen angeordnet. Durch diesen Abstand kann das zerkleinerte Material aus der Schnecke ausgebracht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfasst die Vorrichtung ferner eine Auflage in einem Abstand zu zumindest einer der schneckenförmigen Windungen. Diese Auflage kann so im Abstand zu der oder den Windungen angeordnet sein, dass das zu zerkleinernde Material in der Dicke/Durchmesser größer des Außendurchmessers zumindest einer Windung sein kann. Das in dem Fall von einer Windung nicht verarbeitete Material wird dann entsprechend von einer weiteren Windung zerkleinert. Kleinere Windungen reduzieren den Fertigungsaufwand der Windungen und senken den Kraftbedarf des Schneidvorgangs.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist zumindest an einer der schneckenförmigen Windungen am Übergang zwischen den schneckenförmigen Windungen ein Messer angeordnet. Das Messer überbrückt den vor allem durch Nachschärfen der Windungen größer werdenden Spalt zwischen den Windungen. Dadurch wird das Material zuverlässig abgeschert.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung liegt der Winkel zwischen den Schneidflächen der schneckenförmigen Windungen zueinander zwischen 90° und 200°. Bei kleinerem Winkel der Schneidflächen zueinander erfolgt der Schnitt mehr schälend, wodurch das Schnittgut vorrangig bei holzartigen Materialien eine fächerartige Struktur erhält. Bei größerem Winkel der Schneidflächen zueinander erfolgt der Schnitt mehr schneidend, wodurch das Schnittgut massivere Stücke aufweist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung liegt der Winkel zwischen den Freiflächen der schneckenförmigen Windungen zwischen 90° und 180°. Bei größerem Winkel der Freiflächen zueinander erhöht sich die Einzugsgeschwindigkeit des Materials und die Schnittgutstücke werden größer.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figuren 1a-1c jeweils eine Schneckenwindung gemäß unterschiedlichen Ausführungen.
    • Fig. 2a-2b eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die neuartige Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien basiert auf mindestens zwei Schneckenwindungen, die jeweils eine Schneidengeometrie aufweisen und in Ihrer Wirkrichtung gegenläufig so zueinander angeordnet sind, dass das Material selbstständig eingezogen und dabei zerkleinert wird. Figuren 1a bis 1c zeigen verschiedene Möglichkeiten, wie beispielsweise einzelne Schneckenwindungen ausgeführt werden können. Das wesentliche Merkmal einer Schnecke ist, dass mindestens eine Flanke um eine Achse X spiralförmig gewickelt ist, die sogenannte Windung. Dabei windet sich die Flanke pro Umdrehung um eine Steigung P entlang der Wirkrichtung W. Die in Figur 1 a gezeigte Schnecke zeigt eine Windung 1 mit Wirkrichtung W senkrecht zur Rotationsachse X. Die in Figur 1b gezeigte Schnecke zeigt eine Windung 2 mit Wirkrichtung W entlang bzw. parallel zu der Rotationsachse X. Dazwischen sind jegliche Wirkrichtungen möglich. Die in Figur 1c gezeigte Schnecke zeigt beispielsweise eine Windung 3 mit Wirkrichtung W von etwa 45° zur Rotationsachse X.
  • Um eine Schnittarbeit ausführen zu können, muss die Windung eine Schneide aufweisen. Dies wird durch die Anordnung der Schneidfläche 11 und Freifläche 12 in einem Winkel a zueinander erreicht. Der Winkel a liegt üblicherweise zwischen 20° und 90°.
  • In der Regel ist die Steigung P konstant, sie kann im Verlauf aber auch variabel gestaltet sein. Die Wirkrichtung W ist in der Regel linear, kann im Verlauf aber auch kurvenförmig gestaltet sein.
  • Figur 2a zeigt eine mögliche Ausführung, wie zwei Windungen 10 und 20 zueinander angeordnet sein können. Dabei liegt der Winkel g der Wirkrichtung W1 der ersten Windung 10 zur Rotationsachse X zwischen -30° und +30°, und der Winkel i der Wirkrichtung W2 der zweiten Windung 20 zur Rotationsachse X zwischen 60° und 150°. Bei einer bevorzugten Variante ist die Wirkrichtung W1 der Windung 10 parallel zur Rotationsachse X und die Wirkrichtung W2 der Windung 20 senkrecht zur Rotationsachse X. Die Wirkrichtungen W1 und W2 verlaufen gegenläufig zueinander. Das zu bearbeitende Material 4, bevorzugt Holz, liegt auf einer Auflage 3 auf und wird im Einzugswinkel c zur Rotationsachse X den Windungen 10 und 20 zugeführt. Bei einer Anordnung der Wirkrichtung W1 der Windung 10 im Winkel f zwischen 30° und 180° zur Wirkrichtung W2 der Windung 20 wird durch die Rotation der Windungen 10 und 20 um die Rotationsachse X das Material 4 beidseitig von den Windungen 10 und 20 erfasst, selbstständig eingezogen und zerkleinert.
  • Die Zerkleinerung erfolgt komplett zwischen den beiden schneidenden Windungen 10 und 20. Somit ist keine Gegenschneide notwendig, an der das Material 4 unter vollem Schnittdruck entlang gleiten muss, lediglich die Auflage 3 muss dem Drehmoment der die Windungen 10 und 20 umfassenden Schnecke 100 entgegen wirken. Dadurch ist die aufzuwendende Schnittkraft deutlich niedriger als bei bestehenden Systemen. Außerdem tritt die Hauptschnittkraft innerhalb der Schnecke 100 auf und muss nicht von der Lagerung der Schnecke 100 aufgenommen werden. Der Winkel d der Schneidflächen 11 der jeweiligen Windungen 10 und 20 zueinander beeinflusst das Schneidverhalten und somit die Beschaffenheit des Schnittgutes und liegt bevorzugt zwischen 90° und 200°. Beim Schneiden von Holz oder Materialien mit ähnlicher Beschaffenheit wird das Material bei kleinerem Winkel d mehr geschält als geschnitten und das Schnittgut erhält eine fächerartige Struktur. Bei größerem Winkel d, d.h. wenn der Winkel in Richtung 180° und größer geht, vermindert sich die schälende Wirkung und es werden massivere Stücke geschnitten. Außerdem wird das Material 4 durch die Windungen 10 und 20 von beiden Seiten gleichzeitig zur Mitte hin geschnitten. Insbesondere bei holzartigen Materialien führt dies aufgrund der Materialstruktur zu weniger Absplitterungen und somit zu geringerem Feinanteil im Schnittgut.
  • Die Steigung P der Windungen 10 und 20 in Kombination mit dem Winkel e der Freiflächen 12 der Windungen 10 und 20 zueinander beeinflussen die Einzugsgeschwindigkeit des Materials 4 und die Größe des Schnittgutes.
    Bei größerer Steigung P erhöht sich die Einzugsgeschwindigkeit des Materials 4 und die Schnittgutstücke werden größer. Der Winkel e liegt vorzugsweise zwischen 90° und 180°. Bei größerem Winkel e erhöht sich ebenfalls die Einzugsgeschwindigkeit des Materials 4 und die Schnittgutstücke werden größer. Die Steigung P sowie die Anordnung der Schneidfläche 11 und Freifläche 12 zur jeweiligen Wirkrichtung W1 oder W2 können bei beiden Windungen 10 und 20 identisch, aber auch unterschiedlich sein. Das beeinflusst zum einen den Einzugswinkel c des Materials 4, zum anderen die entstehende Struktur des Schnittgutes.
  • Grundsätzlich kann die Schnecke 100 mit mehreren Windungen aus einem Teil oder aus mehreren zusammengefügten Teilen mit beispielsweise jeweils einer Windung bestehen.
  • Das durch die Windung 10 zerkleinerte Material fällt zum Teil radial aus der Windung 10 heraus, zum Teil schiebt es die Windung 10 axial durch die Windung 20 hindurch.
    Das durch die Windung 20 zerkleinerte Material befördert die Windung 20 zur Windung 10. Die Windung 10 schiebt das Material zusätzlich durch die Windung 20 hindurch. Zusätzlich kann in der Windung 20 mindestens ein Durchbruch 9 vorhanden sein, wodurch das bis dahin entstandene Schnittgut durch die Schnittbewegung abgeführt wird. Das verhindert zusätzlich ein Verstopfen der Windung 20.
  • Zur Abfuhr des Schnittgutes aus der Schnecke 100 ist bevorzugt zwischen der Windung 20 und der Aufnahme 6 ein Abstand 8 und radial nach Außen mindestens eine Öffnung nötig. Dieser Abstand 8 mit Öffnung kann beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen der Windung 20 und Aufnahme 6 mittels Distanzbolzen 5 oder ähnlichem erzeugt werden.
  • Ein möglicherweise durch Nachschärfen der Windungen 10 und 20 bzw. der Schnittflächen 11 oder 12 entstehender Spalt 7 zwischen den Windungen 10 und 20 kann mit einem (nicht gezeigten) eingesetzten Messer überbrückt werden, um das sichere Abscheren des Schnittgutes zu gewährleisten.
  • Die in Figur 2b gezeigte Höhe h der Auflage 3 zur Windung 10 kann Null oder größer sein. Ist die Höhe h größer Null, d.h. die Auflage 3 liegt unterhalb der Windung 10, so kann die Dicke bzw. der Durchmesser des zugeführten Materials 4 größer dem Außendurchmesser der Windung 10 sein. Ein Teil des Materials 4 kann dabei oberhalb und unterhalb der Windung 10 an der Windung 10 vorbei gelangen, wird dann aber von der Windung 20 zerkleinert.
  • Figur 3 zeigt eine weitere Ausführung, wie zwei Windungen 30 und 40 zueinander angeordnet sein können. Dabei liegt der Winkel g der Wirkrichtung W1 der ersten Windung 30 zur Rotationsachse X zwischen 30° und 60°, und der Winkel i der Wirkrichtung W2 der zweiten Windung 40 zur Rotationsachse X zwischen 30° und 60°. Die Wirkrichtungen W1 und W2 verlaufen gegenläufig zueinander. Das Material 4 liegt auf einer Auflage 3 auf und wird im Winkel c zur Rotationsachse X den Windungen 30 und 40 zugeführt. Bei einer Anordnung der Wirkrichtung W1 der Windung 30 im Winkel f zwischen 30° und 180° zur Wirkrichtung W2 der Windung 40 wird durch die Rotation der Windungen 30 und 40 um die Rotationsachse X das Material 4 beidseitig von den Windungen 30 und 40 erfasst, selbstständig eingezogen und zerkleinert.
    Die Zerkleinerung erfolgt zwischen den beiden schneidenden Windungen 30 und 40. Somit ist keine Gegenschneide notwendig, an der das Material 4 unter vollem Schnittdruck entlang gleiten muss, lediglich die Auflage 3 muss dem Drehmoment der die Windungen 30 und 40 umfassenden Schnecke 100 entgegen wirken. Dadurch ist die aufzuwendende Schnittkraft deutlich niedriger als bei bestehenden Systemen. Außerdem tritt die Hauptschnittkraft innerhalb der Schnecke 100 auf und muss nicht von der Lagerung der Schnecke 100 aufgenommen werden. Der Winkel d der Schneidflächen 11 der jeweiligen Windungen 30 und 40 zueinander beeinflusst das Schneidverhalten und somit die Beschaffenheit des Schnittgutes und liegt bevorzugt zwischen 90° und 200°. Beim Schneiden von Holz oder Materialien mit ähnlicher Beschaffenheit wird das Material bei kleinerem Winkel d mehr geschält als geschnitten und das Schnittgut erhält eine fächerartige Struktur. Bei größerem Winkel d, d.h. wenn der Winkel in Richtung 180° und größer geht, vermindert sich die schälende Wirkung und es werden massivere Stücke geschnitten. Außerdem wird das Material 4 durch die Windungen 30 und 40 von beiden Seiten gleichzeitig zur Mitte hin geschnitten.
  • Insbesondere bei holzartigen Materialien führt dies aufgrund der Materialstruktur zu weniger Absplitterungen und somit zu geringerem Feinanteil im Schnittgut.
  • Die Steigung P der Windungen 30 und 40 in Kombination mit dem Winkel e der Freiflächen 12 der Windungen 30 und 40 zueinander beeinflussen die Einzugsgeschwindigkeit des Materials 4 und die Größe des Schnittgutes. Bei größerer Steigung P erhöht sich die Einzugsgeschwindigkeit des Materials 4 und die Schnittgutstücke werden größer. Der Winkel e liegt vorzugsweise zwischen 90° und 180°. Bei größerem Winkel e erhöht sich ebenfalls die Einzugsgeschwindigkeit des Materials 4 und die Schnittgutstücke werden größer. Die Steigung P sowie die Anordnung der Schneidfläche 11 und Freifläche 12 zur jeweiligen Wirkrichtung W1 oder W2 können bei beiden Windungen 30 und 40 identisch, aber auch unterschiedlich sein. Das beeinflusst zum einen den Einzugswinkel c des Materials 4, zum anderen die entstehende Struktur des Schnittgutes.
  • Grundsätzlich kann die Schnecke 100 mit mehreren Windungen aus einem Teil oder aus mehreren zusammengefügten Teilen mit beispielsweise jeweils einer Windung bestehen.
  • Das durch die Windungen 30 und 40 zerkleinerte Material 4 fällt zum Teil radial aus den Windungen 30 und 40 heraus, zum Teil schieben es die Windungen 30 und 40 entlang ihrer Wirkrichtungen W1 und W2 bis zum Ende der Windungen 30 und 40 und es fällt durch die Rotation durch den Hohlraum bzw. die Lücke L aus der Schnecke 100 heraus.
  • Zusätzlich kann in jeder einzelnen Windung 30 und 40 mindestens ein Durchbruch 9 durch die Windungen 30 und/oder 40 vorhanden sein, wodurch das bis dahin entstandene Schnittgut durch die Schnittbewegung abgeführt wird. Das verhindert zusätzlich ein Verstopfen der Windungen 30 und/oder 40.
  • Zur Abfuhr des Schnittgutes sind jeweils zwischen den Windungen 30 und 40 und der jeweiligen Aufnahme 6 ein Abstand 8 und radial nach Außen mindestens eine Öffnung nötig. Dieser Abstand 8 mit Öffnung kann beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen der Windung 30 und/oder 40 und der zugehörigen Aufnahme 6 mittels Distanzbolzen 5 oder ähnlichem erzeugt werden. Ein möglicherweise durch Nachschärfen der Windungen 30 und 40 bzw. der Schnittflächen 11 oder 12 entstehender Spalt 7 zwischen den Windungen 30 und 40 kann mit einem (nicht gezeigten) eingesetzten Messer überbrückt werden, um das sichere Abscheren des Schnittgutes zu gewährleisten.
  • Die in Figuren 2a und 3 gezeigten Anordnungen der Windungen 10 und 20 bzw. 30 und 40 bezüglich Rotationsachse stellen lediglich Beispiele dar und können über die in Figuren 2a und 3 gezeigten Anordnungen hinaus beliebig variiert werden. Wichtig ist lediglich, dass die Winkel d und e in den oben beschriebenen Bereichen liegen.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien, umfassend mindestens zwei schneckenförmige Windungen (10, 20; 30, 40), die derart angeordnet sind, dass
    - sie um eine gemeinsame Rotationsachse (X) drehen,
    - in Ihrer Wirkrichtung (W1, W2) so zueinander gegenläufig angeordnet sind, dass eine Schnittbewegung zwischen den schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) erfolgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) ferner derart zueinander angeordnet sind, dass die Schnittkraft der jeweils ersten Windung (10; 30) sowie die Schnittkraft der weiteren Windungen (20; 40) auf die gleiche Rotationsachse (X) wirken, wodurch die Schnittkraft innerhalb der Schnecke (100) aufgenommen wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) ferner derart zueinander angeordnet sind, dass ein Winkel (f) der Wirkrichtung (W1) der ersten schneckenförmigen Windung (10; 30) zur Wirkrichtung (W2) der zweiten schneckenförmigen Windung (20; 40) zwischen 30° und 180° liegt, dass die Wirkrichtungen (W1, W2) gegeneinander verlaufen, dass ein zugeführtes Material (4) durch die Schnittbewegung in die Vorrichtung eingezogen wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Wirkrichtung (W1) der ersten schneckenförmigen Windung (10; 30) im Winkel (g) zwischen -30° und +60° zu der Rotationsachse (X) liegt, und die Wirkrichtung (W2) der zweiten schneckenförmigen Windung (20; 40) im Winkel (i) zwischen 30° und 160° zu der Rotationsachse (X) liegt, und die Wirkrichtungen (W1,W2) entgegengesetzt zueinander verlaufen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an zumindest einer schneckenförmigen Windung (10, 20; 30, 40) mindestens ein Durchbruch (9) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Aufnahme (6) in einem Abstand (8) zu zumindest einer der schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ferner eine Auflage (3) in einem Abstand (h) zu zumindest einer der schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) umfasst.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an zumindest einer der schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) am Übergang (7) zwischen den schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) ein Messer angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Winkel (d) zwischen den Schneidflächen (11) der schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) zwischen 90° und 200° liegt.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Winkel (e) zwischen den Freiflächen (12) der schneckenförmigen Windungen (10, 20; 30, 40) zwischen 90° und 180° liegt.
EP16182495.8A 2015-08-18 2016-08-03 Vorrichtung zum schneiden fester materialien Withdrawn EP3132902A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015113645.7A DE102015113645B4 (de) 2015-08-18 2015-08-18 Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3132902A1 true EP3132902A1 (de) 2017-02-22

Family

ID=56571187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16182495.8A Withdrawn EP3132902A1 (de) 2015-08-18 2016-08-03 Vorrichtung zum schneiden fester materialien

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3132902A1 (de)
DE (1) DE102015113645B4 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645308A (en) * 1968-12-20 1972-02-29 Philip Nilsson Log-levelling machines
DE2400810A1 (de) * 1974-01-09 1975-07-17 Boehl Gmbh Maschf Werkzeugtraeger fuer hackmesser
US4431039A (en) * 1982-02-26 1984-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Involuted disc slicer
US4630658A (en) * 1985-05-16 1986-12-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Counter rotating double disc chunker
WO2001049418A1 (en) * 1999-12-31 2001-07-12 Giuseppe Loppoli Cutting-mixing machine for wood wastes
EP1172148A1 (de) * 2000-07-14 2002-01-16 New Activation Technology (NAT) AG Vorrichtung und Verfahren zur Zerkleinerung von Gummi
EP1872921B1 (de) 2006-06-30 2010-01-27 Laitilan Metalli Laine Oy Zerkleinerungsspirale, Verfahren zur Herstellung von Spänen und Zerkleinerungsmaschine
DE202011004698U1 (de) 2011-03-31 2012-08-23 Wurster Oberflächenbearbeitung GmbH Hacker mit zylindrischer Schnecke

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19837436A1 (de) * 1998-08-18 2000-02-24 Franz Wieneke Zerkleinerungseinrichtung für stengelige Pflanzen und Gehölze
SE530169C2 (sv) * 2007-02-23 2008-03-18 Soederhamn Eriksson Ab Reducerskiva, planreduceringsmaskin innefattande en dylik reducerskiva, samt en huggdonssats för en dylik reducerskiva

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645308A (en) * 1968-12-20 1972-02-29 Philip Nilsson Log-levelling machines
DE2400810A1 (de) * 1974-01-09 1975-07-17 Boehl Gmbh Maschf Werkzeugtraeger fuer hackmesser
US4431039A (en) * 1982-02-26 1984-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Involuted disc slicer
US4630658A (en) * 1985-05-16 1986-12-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Counter rotating double disc chunker
WO2001049418A1 (en) * 1999-12-31 2001-07-12 Giuseppe Loppoli Cutting-mixing machine for wood wastes
EP1172148A1 (de) * 2000-07-14 2002-01-16 New Activation Technology (NAT) AG Vorrichtung und Verfahren zur Zerkleinerung von Gummi
EP1872921B1 (de) 2006-06-30 2010-01-27 Laitilan Metalli Laine Oy Zerkleinerungsspirale, Verfahren zur Herstellung von Spänen und Zerkleinerungsmaschine
DE202011004698U1 (de) 2011-03-31 2012-08-23 Wurster Oberflächenbearbeitung GmbH Hacker mit zylindrischer Schnecke

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015113645B4 (de) 2021-02-04
DE102015113645A1 (de) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1453328C3 (de) Schneidmesser für eine mit umlaufenden Messerträger versehene Vorrichtung zur Herstellung von Holzschnitzeln
EP0529221B1 (de) Zerkleinerungsvorrichtung
EP2758588B1 (de) Stofflöser zum aufschlagen von altpapieren und zellstoffen
EP0387868B1 (de) Vorrichtung zum Zerkleinern von Rest- und Abfallhölzern
DE4242740A1 (de) Zerkleinerungsmaschine
DE102015113645B4 (de) Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien
EP0620762B1 (de) Zerkleinerungsvorrichtung und messerelement für eine zerkleinerungsvorrichtung
EP3515602B1 (de) Feinstzerkleinerer
EP0519347B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trennen oder Schlitzen eines starren Schnittguts
EP2564930B1 (de) Häcksler
EP3099415B1 (de) Zerkleinerungswerkzeug
DE19652323A1 (de) Schneidsatz für eine Schneckenfördereinrichtung
DE202017000378U1 (de) Messertrommel zum Zerkleinern von Holz
EP0792728B1 (de) Vorrichtung zum Ablängen von Holz
DE19837436A1 (de) Zerkleinerungseinrichtung für stengelige Pflanzen und Gehölze
DE4443727A1 (de) Blockformungsmaschine mit Spiralscheiben und Zerspanwerkzeugsatz für solche Spiralscheiben
WO2014173384A1 (de) Vorrichtung zur zerkleinerung von stückigen reststoffen der palmölgewinnung
DE102012005240A1 (de) "Achsausgleichssystem für Messerwellen von Zerkleinerungsmaschinen, vorzugsweise von Fleischwölfen"
EP1362679B1 (de) Hackmaschine
DE20001891U1 (de) Schneidwerk
DE202011004698U1 (de) Hacker mit zylindrischer Schnecke
DE3244450A1 (de) Kreissaegemaschine
DE1453163A1 (de) Verfahren und Vorrichtung fuer die wirtschaftliche Verwendung des Abfalles beim Holzsaegen
EP4427647A1 (de) Vorrichtung zum zerkleinern von kräutern
AT513218B1 (de) Vorrichtung zum Zerkleinern von Rauhfutter

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17P Request for examination filed

Effective date: 20170203

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20210302