EP3132902A1 - Device for cutting solid materials - Google Patents
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- 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
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- EP
- European Patent Office
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- helical
- angle
- cutting
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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
- 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.
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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.The invention relates to a device for cutting solid materials, comprising at least two helical turns, which are arranged so that they rotate about a common axis of rotation, are arranged in opposite directions to each other in their direction of action, and that a cutting movement between the helical turns takes place.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von festen Materialien gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for cutting solid materials according to the preamble of
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.In addition to drum and disc chippers, 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.
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.Conventionally, screw chippers are made in two conical and cylindrical screw designs. In 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.
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.In the case of a cylindrical worm design, 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.
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.Both systems, in addition to the problem of high power consumption and the need for high storage stability nor the problem that, in particular, the end of the supplied material and branches can be cross in the screw winding and are no longer crushed to the full extent. In addition, the material is stored at e.g. no longer reliably sheared off by resharpening gap between screw winding and counter blade, which also leads to larger Schnittgutstücken. These can be used in the further use of the cuttings e.g. In automatic firing systems often lead to disturbances such as clogging of feed units, etc. Therefore, coarse chippings so far found hardly used in practice in small combustion plants.
Beispiele für Schneckenhacker gemäß dem Stand der Technik sind im Deutschen Gebrauchsmuster
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.Therefore, it is an object of this invention to provide an apparatus for crushing solid materials, in which the material with low power requirement is reliably crushed, whereby the material is automatically drawn in by the cutting movement and the structure of the crop can be influenced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the features of
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.According to the invention, 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.
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.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.
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.In a preferred embodiment, 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.
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.As a result, the main cutting force is not transmitted through the bearing of the screw. Only the torque of the screw, which acts when crushing the material on the support, must be absorbed by the storage of the screw.
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.In a further preferred embodiment, 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. Preferably, the direction of action of the first helical winding is at an angle between -30 ° and + 60 ° to the axis of rotation, and 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.
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.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.
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 a further preferred embodiment, at least one breakthrough is arranged on at least one helical winding. As a result, as the turns become larger, the shredded material can be dissipated through the opening (s) in the winding (s). This prevents clogging of the winding (s).
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 a further preferred embodiment, 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.
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 a further preferred embodiment, 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.
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 a further preferred embodiment, 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.
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 a further preferred embodiment, the angle between the cutting surfaces of the helical turns to each other between 90 ° and 200 °. At a smaller angle of the cutting surfaces to each other, the cut is more peeling, whereby the clippings receives a fan-like structure primarily in woody materials. At a larger angle of the cutting surfaces to each other, the cut is more cutting, whereby the cut material has massive pieces.
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.In a further preferred embodiment, 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 Schnittgutstücke be larger.
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.
-
Figures 1a-1c one screw turn according to different versions. -
Fig. 2a-2b a sectional view of a device according to an embodiment of the present invention. -
Fig. 3 a sectional view of a device according to another embodiment of the present invention.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference numerals.
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.
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°.To perform a cutting work, the winding must have a cutting edge. This is achieved by the arrangement of the cutting
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.As a rule, 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.
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.The comminution takes place completely between the two cutting turns 10 and 20. Thus, no counter cutting edge is necessary, on which the
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.The pitch P of the
With a larger pitch P, the feed speed of the
Grundsätzlich kann die Schnecke 100 mit mehreren Windungen aus einem Teil oder aus mehreren zusammengefügten Teilen mit beispielsweise jeweils einer Windung bestehen.In principle, the
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.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. In addition, at least one
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.For removal of the cut material from the
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.A gap 7 between the
Die in
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.
The comminution takes place between the two intersecting turns 30 and 40. Thus, no counter-blade is necessary, on which the
Insbesondere bei holzartigen Materialien führt dies aufgrund der Materialstruktur zu weniger Absplitterungen und somit zu geringerem Feinanteil im Schnittgut.Especially with wood-like materials, this leads to less chipping due to the material structure and thus to less fines in the clippings.
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.The pitch P of the
Grundsätzlich kann die Schnecke 100 mit mehreren Windungen aus einem Teil oder aus mehreren zusammengefügten Teilen mit beispielsweise jeweils einer Windung bestehen.In principle, the
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.The
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.In addition, in each
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.For removal of the cut material between the
Die in
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