DE3607021A1 - Maschine zum zerkleinern von holzstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Zerkleinern von Holzstücken und dergleichen gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Eine derartige Maschine ist in der FR-PS 10 78 252 beschrie­ ben. Bei ihr sind die Messerkörper in rechteckige Ausnehmun­ gen des Zerkleinerungstellers derart schräg nach oben ver­ laufend eingesetzt, daß die Schneidkante über der Teller­ oberfläche liegt und die vom Zerkleinerungsgut (dort ins­ besondere Viehfutter) abgeschnittenen Scheiben oder Späne zwischen der Unterseite der Messerkörper und der benachbarten Durchbrechungswand hindurchtreten können. Auf der Unterseite des Zerkleinerungstellers sind radiale Flügel angeformt, welche die abgetrennten Schnitzel zu einer in der Behälter­ umfangswand vorgesehenen Austragöffnung fördern, in welche ein Sieb eingesetzt ist. Diese Austragöffnung liegt somit ebenfalls unterhalb der Telleroberfläche.

Bei der bekannten Zerkleinerungsmaschine erfolgt das Bewegen der abgetrennten Schnitzel und Späne axial nach unten einer­ seits unter Schwerkrafteinfluß, zum anderen durch die durch die Unterseite der Messerkörper gebildeten schräg geneigten Führungsflächen.

Insbesondere für leichte und trockene Späne und Schnitzel ist das Wegtragen von dem Zerkleinerungsbereich der Maschine unter Schwerkrafteinwirkung nicht sehr effektiv.

Es wurde nun herausgefunden, daß das Austragen der von den Messerkörpern abgetrennten Späne und Schnitzel aus dem Be­ hälter der Maschine dadurch erheblich verbessert werden kann, daß man diese in radialer Richtung durch eine Austragöffnung abzieht, welche in Höhe des Zerkleinerungsbereiches in der Umfangswand des Behälters vorgesehen ist. Die abgetrennten Späne und Schnitzel werden dann unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft, welche aufgrund der hohen Drehzahl des Antriebsmotors erheblich größer ist als die Schwerkraft, sehr effektiv durch das Austragsieb hindurchbewegt, so daß die Oberseite des Zerkleinerungstellers rasch von schon zer­ kleinertem Gut befreit wird und die Messerkörper unbehindert am zu zerkleinernden Gut angreifen können. Die Merkmale einer entsprechenden erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine sind im einzelnen im Anspruch 1 angegeben.

Die Tatsache, daß bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungs­ maschine der Zerkleinerungsteller frei von Durchbrechungen ist, ist nicht nur im Hinblick auf ein effektives Zuführen der erzeugten Späne und Schnitzel zum Austragsieb von Vor­ teil, man erleichtert hierdurch auch das Anlaufen der Ma­ schine beim Beschicken mit Stäben oder Leisten. Diese könnten sich bei der bekannten Maschine, die auch bei stillstehendem Zerkleinerungsteller beschickt werden muß, durch die im Zer­ kleinerungsteller vorgesehenen Durchbrechungen hindurch­ schieben, so daß ihr unteres Ende drehschlüssig mit der Zer­ kleinerungsscheibe verbunden ist, während ihr oberes Ende in dem ungeordnet im Behälter liegenden zu zerkleinernden Gut festgehalten wird. Der Antriebsmotor muß dann beim Anlaufen einen sehr hohen Bewegungswiderstand überwinden, was zu un­ zulässig hoher Motorbeanspruchung und zum Ansprechen einer Überstromsicherung führt. Der Behälter muß dann wieder ge­ leert werden, und die Stäbe müssen achtsam so in den Behäl­ ter eingelegt werden, daß keiner in einer Durchbrechung des Zerkleinerungstellers steht. Bei der erfindungsgemäßen Zer­ kleinerungsmaschine kann der Behälter dagegen ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen auch mit dünnem stabförmigem Material be­ schickt werden, wobei der Teller in der Anlaufphase in jedem Falle unter dem zu zerkleinernden Gut durchdrehen kann, so daß der Antriebsmotor nicht unzulässig stark belastet wird.

Die vorgenannten Nachteile gelten gleichermaßen für eine Zer­ kleinerungsmaschine, wie sie der DE-OS 31 25 309 entnommen werden kann. Auch dort hat der Zerkleinerungsteller Löcher, durch welche die beim Zerkleinern anfallenden Schnitzel und Späne unter Schwerkrafteinwirkung hindurchfallen müssen und in welche kleinen Durchmesser aufweisende Leisten und Stäbe beim Beschicken des Behälters hineinfallen können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 3 bis 5 sind im Hinblick auf ein möglichst unbehindertes Abführen der Schnitzel und Späne aus dem Zerkleinerungsbereich der Maschine von Vorteil.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 6 und 7 sind im Hinblick auf ein Sammeln der gebildeten Späne und Schnitzel hinter dem Austragsieb bei kompakten Gesamtabmes­ sungen der Maschine von Vorteil, wobei Materialanhäufungen im Austragweg verhindert werden.

Bei einer Maschine gemäß Anspruch 8 wirken die auf der Unter­ seite des Zerkleinerungstellers angeordneten Rippen als Ge­ bläse, welches einen zum Behälterinneren gerichteten Luft­ strom erzeugt und so ein Eindringen von Holzstaub zum Lager des Zerkleinerungstellers verhindert. Bei den bekannten Zer­ kleinerungsmaschinen nach der FR-PS 10 78 252 und der DE-OS 31 25 309 sind zwar ebenfalls auf der Unterseite des Zerklei­ nerungstellers Flügel vorgesehen, diese dienen jedoch zum Bewegen der Schnitzel und Späne zur Austragöffnung.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist im Hin­ blick auf die Zerkleinerung fasrigen Holzes von Vorteil. Aus derartigem Holz bestehende Abfälle neigen zum Splittern, wobei lange, geringen Durchmesser aufweisende Holzstückchen erhalten werden, welche sich teilweise in das Austragsieb hineinbewegen können und in diesem steckenbleiben können. Die gemäß Anspruch 9 vorgesehenen Schneid- oder Brechkörper trennen von derart im Austragsieb steckengebliebenen dünnen Holzteilchen die ins Behälterinnere überstehenden Enden ab, so daß diese Holzstückchen vom Behälterinneren freikommen und dann das Austragsieb vollends durchqueren.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 wird erreicht, daß die Schneid- oder Brechkörper in Umfangsrich­ tung gesehen große Belastungen bei großer axialer Höhe auf­ nehmen können, da ihre wirksame Kante durch einen großen da­ hinter liegenden Materialabschnitt wirksam abgestützt ist. Aufgrund der Umfangserstreckung der Schneid- oder Brechkörper kann man auch deren radiale Dicke klein wählen, so daß die Schneid- oder Brechkörper zwar die im Austragsieb stecken­ gebliebenen Holzstückchen zuverlässig ablängen, jedoch keinen nennenswerten Beitrag zur Zerkleinerung der massiven im Be­ hälter befindlichen Holzstücke leisten.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 dient dazu, die Arbeit der Schneid- oder Brechkörper auf das Ab­ längen im Austragsieb steckengebliebener Holzstückchen zu begrenzen und die von ihnen durchlaufene Bahn von demjenigen Volumen räumlich zu trennen, welches von dem zu zerkleinern­ den Gut eingenommen wird. Diese Maßnahme ist auch im Hinblick auf ein leichtes Anlaufen des Antriebsmotors von Vorteil.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 13 und 15 dienen der Schaffung eines räumlich getrennten Weges für die Schneid- oder Brechkörper bei Verwendung gebogenen Blechmateriales für den Behälter.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 14 und 16 sind im Hinblick auf eine einfache Herstellung der Maschi­ ne aus wenigen Bestandteilen und im Hinblick auf einen in Um­ fangsrichtung exakt gleichbleibenden Spalt zwischen dem Rand des Zerkleinerungstellers und der Behälterumfangswand von Vorteil.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1: einen vertikalen Schnitt durch eine Maschine zum Zerkleinern von Abfallholz;

Fig. 2: einen transversalen Schnitt durch die Zerkleine­ rungsmaschine nach Fig. 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II; und

Fig. 3: einen axialen Schnitt durch den Zerkleinerungs­ und Austragbereich einer abgewandelten Zerkleine­ rungsmaschine.

Die in Fig. 1 gezeigte Maschine zum Zerkleinern von Abfall­ holz wie Spanplattenresten, Resten von Balken, Leisten und Brettern aus gewachsenem Holz usw. hat einen insgesamt mit 10 bezeichneten Behälter, in welchen das zu zerkleinernde Gut eingefüllt wird. Der Behälter ruht auf einem Unterge­ stell 2, welches einen mit hoher Drehzahl laufenden Antriebs­ motor 4 trägt. Auf der Welle 6 des letzteren sitzt ein Zer­ kleinerungsteller 12, der in dem Behälter 10 in der Nähe von dessen unterem Ende unter geringem radialem Spiel umläuft und auf seiner Oberseite mit Messerkörpern 14 bestückt ist.

Die Welle 6 ist zusätzlich in einem robusten Lager 16 geführt, welches von oberen radialen Traversen 18 des Untergestelles 2 gehalten ist. Untere radiale Traversen 20 des Unterge­ stelles 2 tragen den elektrischen Antriebsmotor 4. Außen ist das Untergestell 2 durch eine zylindrische Verkleidung 22 aus Blech glattflächig verschlossen.

Der Behälter 10 besteht aus einem zylindrischen Behälterhaupt­ teil 24, welches durch eine Deckenwand 26 oben verschlossen ist. In der Deckenwand 26 ist eine Füllöffnung 28 vorgesehen, welche durch eine Klappe 30 verschließbar ist. Letztere ist über Scharniere 32 an der Deckenwand 26 angelenkt und durch einen Griff 34 oder eine Hebelmechanik öffenbar.

Auf die Außenseite des Behälterhauptteiles 24 ist bei dessen unterem Ende ein Tragflansch 36 angeschweißt, welcher auf einem ringförmigen unteren Behältersegment 38 aufsitzt und letzteres teilweise axial übergreift. Das Behältersegment 38 sitzt seinerseits auf dem Untergestell 2 und ist dort durch einen Haltering 40 positioniert.

In einem sich über 180° erstreckenden, in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 42 eingefaßten Bereich ist das Behälter­ segment 38 mit einer Vielzahl von Sieböffnungen 44 versehen.

Am oberen Ende ist auf die Außenseite des Behältersegmentes 38 ein Stützring 46 aufgeschweißt, auf welchem das obere Ende eines kegelförmigen Prallbleches 48 aufliegt. Letzteres ist mit dem oberen Ende einer Sammelrinne 50 fest verbunden, die einen wendelförmig abfallenden Rinnenboden 52 hat. Die höch­ ste Stelle des Rinnenbodens 52 liegt in Fig. 1 hinter der Zeichenebene, die tiefste Stelle des Rinnenbodens 52 in Fig. 1 über der Zeichenebene.

Die vier unter gleichem Winkel auf der Oberfläche des Zer­ kleinerungstellers 12 verteilten Messerkörper 14 haben je­ weils eine in Bewegungsrichtung vorneliegende Schneide 54 mit einer darunterliegenden Auskehlung 56. Die Schneide 54 ist durch mehrere unter radialem Abstand aufeinanderfolgende Schlitze 58 in einzelne Messerfinger unterteilt. Schrauben 60 dienen zum Befestigen der Messerkörper 14 auf dem Zer­ kleinerungsteller 12.

Unmittelbar am Rande ist der Zerkleinerungsteller 12 mit in Aufsicht gesehen gemäß der Randkontur kreisbogenförmigen Ab­ längkörpern 62 versehen, die in seitlicher Ansicht gesehen dreieckige Gestalt haben, wobei der hohe Abschnitt der Ab­ längkörper 62 in Drehrichtung gesehen vorne liegt. Die Ab­ längkörper 62 haben die Aufgabe, längere Späne oder Holz­ stücke, welche in den Sieböffnungen 44 steckengeblieben sind, durch Schlag, Brechen oder Schneiden abzulängen, so daß der in der Sieböffnung steckende Teil dieses Holzstückchens nicht mehr mechanisch mit dem im Behälterinneren befindlichen Zer­ kleinerungsgut zusammenhängt und sich durch die betrachtete Sieböffnung vollends hindurchbewegen kann. Ein solches Hin­ durchbewegen wird durch neuerlich auftreffende Schnitzel und Späne und auch durch die bei einer derartigen Maschine stets vorhandenen Erschütterungen unterstützt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, laufen die Ablängkörper 62 auf einer Bahn, die in Verlängerung der Umfangswand des Behälter­ hauptteiles 24 liegt, also in einem sich radial erweiternden unteren Abschnitt des Behälterinnenraumes. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Ablängkörper 62 in der Regel nicht mit dem im Behälterinneren zur Zerkleinerung anstehenden Gut in Berührung kommen. Das Zerkleinern des im Behälterinneren vor­ liegenden Gutes besorgen vielmehr die Messerkörper 14.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Zerkleinerungsteller 12 durch eine Mutter 64 auf der Welle 6 gesichert, und die Mut­ ter 64 ist ihrerseits gegen Abschleifen durch das Zerkleine­ rungsgut durch eine Kappe 66 geschützt.

Auf der Unterseite des Zerkleinerungstellers 12 sind in Um­ fangsrichtung unter 90° verteilt vier Rippen 68 angeschweißt, welche einfache Gebläseschaufeln bilden. Durch dieses Gebläse wird Luft durch den zwischen dem Rand des Zerkleinerungs­ tellers 12 und die Innenfläche des Behältersegmentes 38 be­ grenzten Spalt in Richtung zum Behälterinneren gedrückt, wo­ durch ein Eindringen von feinem Holzstaub in Richtung zum Lager 16 verhindert wird.

Die oben beschriebene Zerkleinerungsmaschine arbeitet wie folgt:

Bei stillstehendem Antriebsmotor 4 wird der Behälter 10 durch die Füllöffnung 28 mit Holzstücken, Spanplattenresten, Lei­ stenresten usw. gefüllt. Nach Schließen der Klappe wird der Antriebsmotor 4 in Gang gesetzt, wobei sein Anlaufen dadurch erleichtert wird, daß die Oberfläche des Zerkleinerungstellers 12 abgesehen von den Messerkörpern 14 glatt ist. Nach Errei­ chen seiner hohen Arbeitsdrehzahl ruht das Füllgut auf einem "dynamischen" Boden, der durch die Bewegungsebene der Schnei­ den 54 vorgegeben ist. Die Schneiden 54 trennen von der un­ tersten Schicht des im Behälter 10 befindlichen Gutes laufend kleine Schnitzel oder Späne ab, teils durch Schlagwirkung, teils durch Schneiden. Die abgetrennten Partikel mit einer Korngröße von typischerweise einigen Millimetern werden unter Zentrifugalkraft gegen das Behältersegment 38 geschleudert und gelangen durch die Sieböffnungen 44 auf die Außenseite des Behältersegmentes 38. Auf ihrer weiteren radialen Auswärts­ bewegung gelangen die abgetrennten Partikel auf das kegel­ förmige Prallblech 48 und werden durch letzteres nach unten in die Sammelrinne 50 umgelenkt. Dort bewegen sich die abge­ trennten Partikel längs des schräg abfallenden Rinnenbodens 52 zur tiefsten Stelle der Sammelrinne 50, wo ein mit einem Absauggebläse verbindbarer Abgabestutzen 70 (vergl. Fig. 2) angebracht ist.

Sollten sich bei der Zerkleinerung fasriger Holzarten dünne lange Holzstückchen bilden, welche in die Sieböffnungen 44 gelangen, so werden diese durch die Ablängkörper 62 gekürzt und kommen damit vom Füllgut frei und gelangen ebenso wie die kornähnlichen Partikel in die Sammelrinne 50, von wo sie mit dem in der Zeichnung nicht näher gezeigten Austrag­ gebläse abgezogen werden.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind Maschi­ nenteile, die obenstehend schon unter Bezugnahme auf die Fi­ guren 1 und 2 erläutert wurden, wieder mit denselben Bezugs­ zeichen versehen. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unter­ scheidet sich von demjenigen nach den Fig. 1 und 2 bezüg­ lich der Realisierung des vom Füllgutvolumen getrennten Um­ laufraumes für die Ablängkörper 62.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Zerkleinerungsmaschine läuft der Behälterhauptteil 24 glatt bis zum Untergestell 2 durch und sitzt auf diesem auf. Die Sieböffnungen 44 sind direkt im Behälterhauptteil 24 vorgesehen.

Oberhalb des von den Ablängkörpern 62 durchlaufenen Raumes ist ein dreieckigen Querschnitt aufweisender Schutzring 72 fest auf die Innenfläche des Behälterhauptteiles 24 aufge­ schweißt. Durch dessen kegelige Innenfläche 74 wird das im Inneren des Behälters 10 befindliche zu zerkleinernde Gut von dem von den Ablängkörpern 62 durchlaufenen Raum weggeführt, so daß die Ablängkörper 62 wiederum keinen nennenswerten Bei­ trag zur Zerkleinerung des Füllgutes leisten und der An­ triebsmotor 4 gegen verhältnismäßig geringen Bewegungswider­ stand anlaufen kann.

Im übrigen arbeitet die Zerkleinerungsmaschine nach Fig. 3 funktionell genauso wie diejenige nach den Fig. 1 und 2.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können dahinge­ hend abgewandelt werden, daß sich der mit den Sieböffnungen 44 versehene Bereich 42 des Behältersegmentes 38 bzw. des unteren Abschnittes des Behälterhauptteiles 24 über volle 360° erstreckt. In diesem Falle wird dann die Sammelrinne 50 bezüglich einer senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 1 stehenden axialen Ebene spiegelbildlich ausgebildet, so daß man zwei symmetrisch zu dieser Mittelebene abfallende Rinnenböden 52 erhält, wobei dann der Abgabestutzen 70 bei dem gemeinsamen tiefsten Ende der beiden Sammelrinnen 50 angeordnet ist.

Erstreckt sich dagegen die Sammelrinne 50 nur über 180 Grad, wie in Fig. 2 gezeigt, so ist die Klappe 30 vorzugsweise so angelenkt, wie in Fig. 1 dargestellt, nämlich mit auf der Seite der Sammelrinne 50 liegenden Scharnieren. Man kann dann nahe an die Füllöffnung 28 herantreten.

Claims (16)

1. Maschine zum Zerkleinern von Holzstücken und dergleichen, mit einem das zu zerkleinernde Gut aufnehmenden Behälter, welcher zumindest in seinem unteren, dem Behälterboden be­ nachbarten Abschnitt, vorzugsweise auch im übrigen eine zylindrische Umfangswand aufweist, mit einem um die Be­ hälterachse drehbaren Zerkleinerungsteller, von dessen Oberseite mindestens ein vorzugsweise radial ausgerichte­ ter und vorzugsweise radial große Abmessung aufweisender Messerkörper übersteht, mit einem beim unteren Abschnitt der Behälterumfangswand angeordneten Austragsieb, über welches das zerkleinerte Gut abgegeben wird, und mit einem auf den Zerkleinerungsteller arbeitenden Antriebsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerkleinerungsteller (12) von Durchbrechungen frei ist und die Messerkörper (14) auf seine Oberfläche aufgesetzt sind; daß der Antriebsmotor (4) ein schnell laufender Motor ist; und daß die Ober­ kante des Austragsiebes (42, 44) oberhalb der Oberseite des Zerkleinerungstellers (12) liegt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante des Austragsiebes (42, 44) im wesentlichen auf gleicher Höhe liegt wie die Oberseite des Zerkleinerungs­ tellers (12).

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsieb (42, 44) sich über einen großen Um­ fangswinkel erstreckt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Erstreckungswinkel des Austragsiebes (42, 44) etwa 180° beträgt.

5. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Erstreckungswinkel des Austragsiebes (42, 44) 360° beträgt.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen sich um die Außenseite des Austragsiebes (42, 44) herum erstreckenden Umlenkkörper (48) sowie eine unter diesem angeordnete Sammelrinne (50), mit welcher ein an ein Sauggebläse anschließbarer Abgabestutzen (70) in Ver­ bindung steht.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrinne (50) einen schräg abfallenden Boden (52) aufweist und der Abgabestutzen (70) beim tiefsten Abschnitt der Sam­ melrinne (50) vorgesehen ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zerkleinerungsteller (12) auf seiner Unterseite radiale Rippen (68) trägt.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zerkleinerungsteller (12) bei seinem Rand einen oder mehrere Ablängkörper (62) trägt, welche sich im wesentlichen über die Höhe des Austragsiebes (42, 44) erstrecken und unter geringem Abstand hinter der Sieb­ innenfläche vorbeilaufen.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablängkörper (62) in Aufsicht gesehen gemäß dem Außenrand des Zerkleinerungstellers (12) gekrümmt sind.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablängkörper (62) in seitlicher Ansicht gesehen im wesentlichen dreieckige Gestalt haben.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ablängkörper (62) in einem sich radial nach außen erweiternden unteren Behälterabschnitt laufen.

13. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der sich erweiternde untere Behälterabschnitt durch ein gesondertes, vergrößerten Durchmesser aufweisendes Be­ hältersegment (38) gebildet ist.

14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das gesonderte Behältersegment (38) gleich als Austrag­ sieb (42, 44) ausgebildet ist.

15. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der sich erweiternde untere Behälterabschnitt durch einen Schutzring (72) begrenzt ist, welcher über der Bahn der Ablängkörper (62) von der durchgehend nach unten ver­ laufenden Behälterumfangswand (24) getragen ist.

16. Maschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Abschnitt der Behälterumfangswand (24) zu­ gleich als Austragsieb (42, 44) ausgebildet ist.