DE3340136A1 - Zerkleinerungs- und mischmaschine fuer biologisches und organisches zerkleinerungsgut - Google Patents

Description

• Zerkleinerungs- und inischmaschine für biologisches
• und organisches Zerkleinerungsgut.
• Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungs- und ischmaschine für biologisches und organisches Zerkleinerungsgut, wie sie unter Bezeichnung Schredder und Häcksler, für das Zerkleinern und Hammermühle oder Rixer, für das Fischen bekannt sind. Schredder und Häcksler werden zum Schnitzeln oder Zerhacken von biologischen und organischen Abfällen benutzt. Derartig aufbereitete Abfälle werden unter eventueller Beimischung von Kompostierungsmittel, z.B. im Gartenbau zu Kompost aufbereitet, welcher an Stelle von Düngemittel Verwendung findet. wischer bzw. mixer, dienen z.7.
• zum wischen von Erde mit Kompost oder Torf.
• Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Paschine zu bauen, die sowohl als Schredder und Häcksler, wie als rischer im Gartenbau, oder verwandten Gebieten Verwendung finden kann.
• Nach dem Stand der Technik sind maschinen unter der Bezeichnung, Schredder oder Häcksler bekannt, die zum Schnitzeln von weicheren biologischen oder organischen Abfällen ( Gras, Laub, dünne Zweige u.s.w.) benutzt werden und durch eine besonders vorgesehene öglichkeit,zum Zerhakken festerer, in der Regel biologischer Abfälle (z.B. stärkere Zweige und. Äste, sowie festere Pflanzenabfälle, z.B.
• Stengel) benutit werden. Diese Maschinen sind mit einem verhältnismäßig leistungsstarken Antrieb versehen und haben teilweise ein lautes Arbeitsgeräusch. Die Anordnung und Art der Zerkleinerungswerkzeuge ist unterschiedlich.
• eben der Anordnung von Schlagmessern mit Gegenmessern, in senkrechter Trägerwellenlage, gibt es Schlagmesser, welche auf flanschartigen Trägern, auf waagrecht- oder senkrecht liegenden Trägerwellen angeordnet sind und mit Gegenmessern zusammen arbeiten. Reide Systeme haben neben einem Zuführungstrichter für weicheres Zerkleinerungsgut in der Regel eine Öffnung, von begrenztem Querschnitt, für die Zuführung von festerem Zerkleinerungsgut (z.B. Aste ). Bei einer weiteren konstruktiven Lösung, sind auf einer Walze messer in Längsrichtung angeordnet. Die Gegenmesser befinden sich am Gehäuse. Diese Lösung ist der Arbeitsweise einer Hobelmaschine ähnlich. Für festere Abfälle (z.B. Äste u.s.w.) sind Zuführungsmarkierungen vorgesehen7 Bei diesen Systemen ist die Teilchengröße, des zerkleinerten Gutes, unterschiedlich. Die Teilchen sind zu groß für die danach vorgesehene Verrottung zu Kompost. Besonders, bei festeren Abfällen muß eine möglichst kleine Teilchengröße erzielt werden, damit die erzielte Gesamtoberfläche der Teilchen, möglichst groß wird und damit die Verrottung beschleunigt wird.
• Die Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gesetzt, eine aschine zu entwickeln, mit der folgende Ergebnisse erzielt werden sollen.
• Die maschine dient, in normaler Ausführung, Gehäuse mit Zerkleinerungswerkzeugen und Fülltrichter, zum Schnitzeln und Zerhacken von weicheren und festeren Abfällen (z.B.
• Gras bzw. Zweige), in entsprechend kleinem Querschnitt.
• Diese Ausführung muß ebenso dazu benutzt werden können, festere Abfälle (z.B. Aste), in begrenzter enge, von größerem Querschnitt, zu verarbeiten. Für die Verarbeitung größerer engen festerer Abfälle, ist ein besonderer Aufsatz vorgesehen. Dieser Aufsatz soll die Verarbeitung von rechtwinkligen bis runden Querschnitten (z.B. Äste bis etwa 5 cm Durchmesser und Holz von 3x10 cm Querschnitt) gewährleisten. Die Verarbeitung von Papier, Pappe bzw.
• Wellpape soll mit dem Fülltrichter und dem Aufsatz möglich sein. Die Funktion des ischens wird durch Drehrichtungsumkehr der Trägerwelle erreicht. Die Leistungsaufnahme für den Antrieb kann durch diese maßnahme niedrig gehalten werden. Das Arbeitsgeräusch soll niedrig sein. Die Teilchen größe des zerkleinerten Gutes soll sehr klein sein.
• Diese Bedingungen wurden durch entsprechende maßnahmen bei der konstruktiven Gestaltung der Maschine erfüllt (siehe Abb. 1a + b; 2a bis c; 3a bis c; 4a bis c).
• Aus Abb. 1a + b ist zu ersehen, daß dastSehäuse 1 einen rechtwinkligen Querschnitt hat. Rechtwinklig, zu zwei Gehäusewänden ist die Trägerwelle 2 angeordnet, deren Lagerung in den Gehäusewänden erfolgt. Das Antriebsaggregat ist mit dieser Welle gekuppelt. auf der Trägerwelle 2, sind in bestimmten Abständen, die Träger 3, für die Zerkleinerungswerkzeuge 4, angeordnet. Zwischen den Schneiden 8 der Zerkleinerungswerkzeuge 4 und den Gegenschneiden 5 wird das Zerkleinerungsgut geschnitzelt bzw. zerhackt. Die Gegen* schneiden 5 sind unter einem funktionsgünstigen Winkel 9,zu den sich drehenden Zerkleinerungswerkzeugen (10) angeordnet, und an der Gehäusewand befestigt. Die Größe des Winkels 9, ist von den folgenden Tatsachen abhängig: Von der Beschaffenheit des Zerkleinerungsgutes.
• Von der Art und Form der Oberflächet Von der notwendigen Schnittkraft.
• Von der Form der Schneiden der Zerkleinerungswerkzeuge und der Gegenschneiden.
• Als beste Form der Zerkleinerungswerkzeuge hat sich das gleichseitige Dreieck bewährt, wobei die Schneiden verschieden gestaltet sein können. Die Winkelstellung der Gegenschneiden zu der senkrechten Gehäusewand, sollte zur optimalen Funktion der Zerkleinerungswerkzeuge, verstellbar sein. Durch die Art der Schneiden ausbildung der Zerkleinerungswerkzeuge, ist eine Kompromißlösung möglich, so daß ein Wegdrücken des Zerkleinerungsgutes durch die Gegenschneide vermieden wird. Es ist bekannt, daß materialien bzw.
• Stoffe die einen längsfaserigan Aufbau haben (z.B. Äste, Stengel von Stauden u.s.w.) sich in Faserrichtung am besten spalten lassen ( Holzhacken! ). Daß der größte Ernargiaauf- wand benötigt wird, wenn der Spaltvorgang im rechten Winkel zur Faserrichtung erfolgt. Die Tatsache, daß die Teilchengröße des zerkleinerten Gutes sehr klein sein soll, damit die dadurch erzielte Gesamtoberfläche des zerkleinerten Gutes möglichst groß wird, verlangt zwangsläufig, daß der Zuführungs- bzw. Spaltwinkel des Zerkleinerungsgutes nahe 45 Grad sein sollte (siehe Abb. 1b). Um die Gefahr des Blockierens bei zu schnellem Zuführen bzw. zu großem Querschnitt des Zerkleinerungsgutes zu vermeiden, sind besondere konstruktive maßnahmen notwendig. Grundbedingung ist dabei, daß beim Schnitzeln bzw. Zerhacken, ab einer gewissen Querschnittgröße, der Schnitzel- bzw. Zerhackvorgang nicht von einem Zerkleinerungswerkzeug übernommen wird, sondern, daß bei zunehmendem Querschnitt immer mehr Schneiden an dem Vorgang beteiligt sind und damit eine Art Fräswirkung, ähnlich einem Walzenfräser, stattfindet. Auf Abb.
• 1b sind z. B. drei Träger 3 für die Zerkleinerungswerkzeuge 4 dargestellt. Dazwischen sind die Gegenschneiden 5 angeordnet. Diese Träger 3 und die Zerkleinerungswerkzeuge 4 sind, nach Abb. 1a, phasenverschoben auf der Trägerwelle 2 angeordnet, damit jeweils nur zwei Schneiden der Zerkleinerungswerkzeuge, den Spaltvorgang an dem Zerkleinerungsgut vornehmen. Dadurch beträgt die Zahl der Schnitte: zmax.=Drehzahl der Trägerwelle2 x eingebauter Schneidenzahl; Die Schnittzahl pro minute, wird mit zunehmend größerem Querschnitt des Zerkleinerungsgutes größer, weil immer mehr Schneiden in Eingriff kommen, bis zur maximal erreichbaren Schnittzahl (siehe : Zmax = u.s.w.). Diese konstruktive Maßnahme vermindert die Blockierungsgefahr und damit kann der Energieaufwand verringert werden, was wiederum eine Bedingung für einen geräuscharmen Lauf ist.
• Die Abb. 2a bis c zeigen verschiedene Ausführungsarten der Zerkleinerungswerkzeuge. Als Grundform hat sich das gleichseitige Dreieck angeboten. Die Safestigung und Fixierung auf den Trägern 3 (Abb. 1a + b) erfolgt durch drei Befestigungsschrauben und zwei Fixierstifte. Abb. 2a bis c, zeigt solche Werkzeuge 7, mit z.B.: Schneiden mit Wellenschliff 13.
• Schneiden mit Sägeverzahnung 14.
• Schneiden mit Wechselschliff 15.
• Weitere Variationen der Schneiden sind denkbar, z.B. bei Verarbeitung von Zerkleinerungsgut mit besonderer Struktur.
• Nach Abb. 1a bewegen sich die Schneiden 8 der Zerkleinerungswerkzeuge gegen das Schnittgut, welchrs an den Gegenschneiden anliegt. Dadurch führen die Schneiden 8, in dem Schnittgut, gegen die Gegenschneiden 5, eine nach unten gerichtete ziehende Schneidbewegung aus. Dieser Transporteffekt kann durch die Form und Art der Schneiden 8 verstärkt werden ( siehe Abb. 2a bis c). Neben dieser Transportwirkung, kann die Art der Schneiden 8, dazu beitragen eine sehr kleine Teilchengröße zu erreichen.
• Für den ischvorgang wird die Drehrichtung der Trägerwelle 2 umgekehrt ( siehe Abb. 1a u. b ). Der ischvorgang erfolgt mittels der an den Trägern 3 angebrachten Fitnehmern 11 und den an der Gehäusewand angebrachten Zuführungsflächen 12.
• Abb. 3a u. b zeigt die Gesamtanordnung von Gehäuse 1, Zerkleinerungsmechanimus 16 und Einfülltrichter 17. Mit Hilfe des Trichters 17 wird das Zerkleinerungsgut, im Winkel nahe 45 Grad, dem Zerkleinerungsmechanismus 16 zugeführt.
• In der fritte des Fülltrichters ist über der Oberkante des Gehäuses 1, ein Zwischensteg 18 befestigt. Über diesem Zwischensteg ist ein schwenkbares Leitblech 20 angeordnet, welches an den Seitenblechen 19 des Trichters 17, links oder rechts zur Anlage gebracht werden kann. Damit wird, jeweils die Hälfte des Trichterquerschnitts über dem Gehäuse 1 abgedeckt. Die Gefahr des Herausschleuderns des Zerkleinerungs- oder Mischgutes aus dem Trichter 17 wird dadurch reduziert. Der Fülltrichter 17 ist abschwenkbar vit dem Gehäuse 1 verbunden. Dadurch ist eine schnelle Säuberung und Beseitigung von Störungen möglich.
• Bei abgeschwenktem Trichter 17, kann auf das Gehäuse 1 ein Führungsstück 21 (Abb. 4a ) aufgesetzt und mit dem Gehäuse verbunden werden. Dieses Führungsstück 21 hat eine kreisförmige Zuführungsöffnung in Form des Rohres 22 (Abb.
• 4a u. b). Die Öfnung bestimmt den größten kreisförmigen oder ähnlichen Querschnitt des zu zerkleinernden Gutes. Der Zerkleinerungswinkel liegt nahe 45 Grad. Das Führungsstück 21 hat neben der kreisförmigen, eine, in der Bteite verstellbare, rechtwinklige Öffnung 23 (Abb. 4a u. c).Eine seitliche Wand dieser Offnung 23, ist stufenweise 24 oder stufenlos verstellbar. Bei Nichtbenutzung kann die Öffnung aus Sicherheitsgründen verschlossen werden. Um die Baulänge dervTrägerwelle 2, der Zerkleinerungswerkzeuge 3, und die notwendige Zahl dieser Werkzeuge nicht zu groß werden zu lassen, muß der Zuführungswinkel 25 verkleinert werden. Die größte Länge des Rechtwinkligen Querschnitts der Öfnnung 23 fordert diese Maßnahme.
• Dieses Führungsteil 21, wird wahlweise, durch schwenken um 180 Grad, mit seiner runden oder rechtwinkligen Öffnung, über die Zerkleinerungswerkzeuge gebracht. Das Führungsteil 21, kann in beiden Stellungen mit dem Gehäuse 1 verbunden werden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Zerkleinerungs- und ischmaschine (Abb. la +b ), zum Zerkleinern bzw. wischen biologischer oder organischer Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse 1, mit mindestens zwei parallel angeordneten Gehäusewänden, eine sich drehende Trägerwelle 2, für mindestens zwei hintereinander liegende Zerkleinerungswerkzeuge 3 angeordnet ist, welche auf den Trägern 4, mit ihren Schneiden, rechtwinklig zur Trägerwellenachse befestigt sind und zwischen den Schneiden der Zerkleinerungswerkzeuge 3 und den Schneiden der Gegenwerkzeuge 5, welche fest mit der Gehäusewand verbunden sind, die Zerkleinerung erfolgt, wobei das Zerkleinerungsgut, in Längsrichtung der Trägerwelle 2, in einem Schnittwinkel nahe 45 Grad, den Schneiden der Zerkleinerungswerkzeuge und der Gegenwerkzeuge zugeführt wird.
2. 2. Träger 4 der Zerkleinerungswerkzeuge 3 nach Anspruch 1 (Abb. 1a + b), Dadurch gekennzeichnet, daß diese Träger 4, mit der Trägerwelle 2 fest verbunden sind und als ein-oder zweiseitige Träger ausgebildet sind und ein-oder zweiseitig, die rechtwinklig zur Trägerwellenachse angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge 3 tragen, wobei diese Zerkleinerungswerkzeuge phasengleich in Längsrichtung, beidseitig angeordnet sind oder je nach Anzahl der Träger bzw. Zerkleinerungswerkzeuge, phasenverschoben auf der Trägerwelle 2 angeordnet sind und dadurch beim Umlauf der Trägerwelle und der Zerkleinerungswerkzeuge, eine, einem Walzenfräser ähnliche Wirkung beim Zerkleinern des Zerkleinerungsgutes, erzielt wird.
3. 3. Zerkleinerungs- und rr!ischmaschine nach Anspruch 1 (Abb.

   1a + b), dadurch gekennzeinet, daß die Drehrischtung 5 der Trägerwelle 2, für die Träger der Zerkbeinerunswerkzeuge 2 umgekehrt werden kann, und damit durch die ent- sprechende Gestaltung der Träger und Zerkleinerungswerkzeuge, das Zerkleinern und wischen der Stoffe, nach Anspruch 1, möglich ist.
4. 4. Zerkleinerungswerkzeuge 3, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Trägern 4 befestigten Zerkleinerungswerkzeuge, die Grundform gleichseitiger Dreiecke 7 haben (Abb. 1a u. Abb. 2a § c), wobei die Schneiden beim Zerkleinern des Zerkleinerungsgutes im Zusammenwirken mit den Gegenschneiden 5, entsprechend der Winkelaufteilung im gleichseitigen Dreieck, mit den Gegenschneiden einen Winkel 9 bilden, wobei durch die kreisförmige Drehbewegung 10 der Schneiden der Zerkleinerungswerkzeuge gegen die Gegenschneiden, eine ziehende Schneide bewegung, ähnlich einem normalen Schneidvorgang durch Längsbewegung der Schneide-im Schneidgut erzielt wird.
5. 5. Zerkleinerungswerkzeug nach Anspruch 1 (Abb. la ), dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehrichtungsumkeht der Trägerwelle 2, im Zusammenwiren zwischen den Flächen11 der Träger 5 und den an der Gehäusewand befestigten Gegenflächen 12, eine mischung mehrerer Stoffe erzielt werden kann.

   5. Zerkleinerungswerkzeuge 3 u. 7 (AbS. 1b u. Abb. 2a + c) nach Anspruch 1 u. 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Seiten des in der Grundform eines gleichseitigen Dreiecks ausgebildeten Zerkleinerungswerkzeuges mit Schneiden versehen sind, welche z.B. in Form einer geraden Schneide 8 (Abb. Ib ), einer Schneide mit Wellenschliff 13, einer Sägeverzahnung 14, oder von Wechselschneiden 15, (Abb. 2a s c), zur Verstärkung der ziehenden Schneidbewegung in Richtung Gegenschneide hat, und damit ein Transport des zu zerkleinernden Gutes in Richtung Gegenschneide, erfolgt.

   7. Zerkleinerungs- und Mischmaschine nach Anspruch 1 (Abb.

   3a + c), @@durch ch gekennzeichnet, daß -auf dem Gehäuse 1, in welchem der Zerkleinerungs- bzw. Mischmechanismus 16 angeordnet ist, ein unter etwa 45 Grad zur Achse der Tr'-gerwelle 2, der Zsrkleinerungswerkzeuge, angeordneter Fülltrichtor 17 sitzt, uelcher abschwenkbar mit oem Sehäuse 1 verbunden ist und die funktionsgerechte Zuführ@ des Zerkleinerungs- bzw. 1 szngutes dadurch garantiert, caß im Trichter, über dem Gehäuse 1, über der Fistel der sich drehend Trägerwelle 2, eine 'wischenwand 18 @fest eingebaut ist, über welcher schwenkbar, nach beiden Seiten, eine weitere Leitwand 29 bis zur Anlage an die jeweilige Trichterwand 19 gebracht werden kann, zur Abdeckung der jewells nicht benötigten hälfte des Trichter- bzw.

   Gehäusequerschnittes.

   . Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1 (Abb. 4a + C), dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des abschwenkbaren Fülltrichters 17, nach Anspruch 7, weitere spezielle Zuführungsteile, z.5. Zuführungsteil 21, für festere biologische oder organische Stoffe mit kreisförmigem, rechtwinkligem oder ähnlichem Querschnitt, aufgesetzt und mit dem Gehäuse 1 verbunden werden kann.

   @. Zuführungsteil 21 nach Anspruch 8 (Abb. 4a +b) mit kreisförmiger @ufünrungsöffnung 22, für Zerklei@erungsgut mit kreisf@rmigem oder ähnlichem Querschnitt, wobei der @erkleinerungswinkel zu den Schneiden der Zerkleinerungswerkzeuge, in gleichem Winkel, wie nach Anspruch 6 @. 7 erfolgt.

   i?.Zufünrungsteil 21, nach Anspruch 8 (Abb.4a + c ), mit @@r Möglichkeit, daß dieses Zuführungsteil um 180 Grad gedreht werden kann und ebenfalls in dieser lage mit Gehäuse 1 fest verbunden werden kann, damit die Zuführung von festerem Zerkleinerungsgut in rechtwinkliger oder ähnlicher Querschnittsform erfolgen kann.

   11. Zuführungsteil nach anspruch 6.u. 8 (Abb. 4a + c ), wobei die Breite der größtmöglichen rechtwinkligen Zuführungsöffnung 23, von der größtmöglichen Öffnungsbreite, stufenlos oder stufenweise bis auf 0 verstellbar ist (24), d.h. die Breite der Öffnung kann der Breite des zu zerkleinernden Gutes, zur besseren Führung, angepaßt werden, oder bei Nichtbenutzung, kann die rechtwinklige Öffnung, zur Sicherheit, geschlossen werden.