Häcksler

Abstract

 Bei einem Häcksler für Gartenabfälle mit einem rotierenden Schneidwerkzeug und einem dieses aufnehmenden Schneidwerkgehäuse (10) mit einem Einlaufschacht (11) für das zu häckselnde Material und einem Auswurfraum (12) für das gehäckselte Material ist zum Häckseln bei geringer Lärmemssion und gutem Selbsteinzug des Häckselguts das Schneidwerkzeug als eine ein- oder mehrgängige Schneidwendel (15) mit nach außen spitz zulaufenden Schneiden (151) ausgebildet, die durch eine Öffnung (14) in einer Einlaufschacht (11) und Auswurfraum (12) trennenden Zwischenwand (13) hindurchgeführt ist. In der Öffnung (14) ist eine Buchse (16) angeordnet, deren lichter Durchmesser auf den Schneidenaußendurchmesser der Schneidwendel (15) eng abgestimmt ist.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Häcksler zum Zerkleinern von Gartenabfällen, wie Laub, Gras, Zweige, Astwerk u.dgl., der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

[0002] Bei einem bekannten Häcksler, auch Schredder genannt, dieser Art (DE 34 34 303 C2) weist das Schneidwerk einen stationären Gegenhalter und ein rotierendes Schneidwerkzeug auf, bestehend aus einer den Gegenhalter unterfahrenden, mit Schneidmessern besetzten Messerscheibe, die am unteren Ende des Einlaufschachts angeordnet ist, und einem koaxial auf der Messerscheibe aufgenommenen zylindrischen Messerscheibenaufsatz, dessen Umfang mit einem durch mindestens eine Längsnut unterbrochenen, in Richtung zur Messerscheibe hin führenden Förderprofil versehen ist. Der Gegenhalter hat eine mit den Schneidmessern der Messerscheibe zusammenwirkende Kante und eine etwa lotrecht zur Messerscheibe verlaufende Seitenkante, an der der Messerscheibenaufsatz vorbeiläuft. Der Messerscheibenaufsatz bewirkt infolge seines umfangsseitig vorgesehenen Transportprofils einen zwar gegenüber bisherigen Lösungen verbesserten aber immer noch verhältnismäßig unkontinuierlichen Materialtransport zur Messerscheibe hin. Das Schneidprinzip mit Messerscheiben bedingt eine hohe Drehzahl der Schneidmesser zwischen 1000 und 3000 min^-1. Bei dieser Drehzahl ist die Förderwirkung des zylindrischen Messerscheibenaufsatzes größer als die Schneidleistung der Schneidmesser. Dadurch kommt es zu einem Materialstau zwischen dem Messerscheibenaufsatz und den Schneidmessern, der nur dadurch nicht zur Verstopfung des Häckslers führt, weil das Häckselgut durch die Fliehkraft nach außen ausweicht und dessen Nachführen abreißt. Zur Zerkleinerung von weichem Material, wie Gras, Laub od.dgl., wirken die hinteren Kanten der Längsnuten des Messerscheibenaufsatzes als mit der Seitenkante des stationären Gegenhalters zusammenarbeitende Schnittkanten. Dadurch wird auch die Zerkleinerung von weichem Material sichergestellt.

Vorteile der Erfindung

[0003] Der erfindungsgemäße Häcksler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß das Schneidwerkzeug wesentlich einfacher, leichtgewichtiger und aus Fertigungssicht kostengünstiger ist. Alle anfallenden Gartenabfälle weicher, strauchiger oder holziger Art werden bei geringer Lärmemission und sehr gutem Selbsteinzug zuverlässig zerkleinert. Der Durchsatz wird dabei durch die Wendelsteigung und die Werkzeugdrehzahl bestimmt, die genau aufeinander abgestimmt sind. Der zum Häckseln zugelassene maximale Astdurchmesser wird durch den Wendeldurchmesser festgelegt. Das Einzugsverhalten kann durch die Gestaltung des Einlaufschachtes beeinflußt werden. Der Schnitt erfolgt stark ziehend mit dem Vorteil, kleine Drehzahlen in Anwendung bringen zu können. Die Endzerkleinerung erfolgt in der Buchse. Die Schneidwendel hat ohne Zusatzmaßnahmen einen großen Selbstreinigungseffekt, wodurch das Verarbeiten von weichem Material deutlich besser wird.

[0004] Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Häckslers möglich.

[0005] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Einlaufschacht in einem zur Zwischenwandöffnung sich verjüngenden Gehäusetrichter ausgebildet und einerseits von einer im Gehäusetrichter angeordneten Sperrwand, die sich längs des in dem Einlaufschacht hineinragenden Wendelabschnitts tangential im geringen Spaltabstand von diesem erstreckt, und andererseits von einem Wandbereich des Gehäusetrichters begrenzt. Die zur Schneidwendel tangentiale Sperrwand verhindert ein ständiges Umlaufen des Häckselgutes um die Schneidwendel.

[0006] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung trägt der in den Auswurfraum hineinragende Schneidwendelabschnitt einen nahe dem Grund des Auswurfraums angeordneten, flachen oder leicht kegeligen Auswurfteller, wobei im Auswurfraum noch ein stationärer Abstreifer vorgesehen werden kann, der oberhalb des Auswurftellers mit geringem Spaltabstand von diesem sich vom Tellerrand bis zur Schneidwendel erstreckt.

[0007] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung laufen die spitzen Schneiden der Schneidwendel zur Wendelseele hin rund aus, wodurch die Schneidwendel eine hohe Biegesteifigkeit erhält.

[0008] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an den spitzen Schneiden ein Keilwinkel und Flankenwinkel ausgebildet. Dadurch nimmt der Verschleiß der Schneiden ab, allerdings erhöht sich der Leistungsbedarf bei zunehmenden Schnittkräften.

[0009] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Wendelsteigung der Schneidwendel nicht über die Schneidwendellänge konstant, sondern zur Buchse hin ansteigend ausgeführt. Dadurch werden in vorteilhafter Weise zusätzliche Zerreißkräfte erzeugt, welche die Zerkleinerung des Materials verbessern.

[0010] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die sehr spielarm zur Schneidwendel angepaßte Buchse "schwimmend", d.h. in Radialrichtung verschiebbar, in der Zwischenwand gehalten und weist an ihrem den Einlaufschacht zugekehrten Innenraund eine Einlauffase auf. Durch diese Ausbildung der Buchse wird verhindert, daß ein Durchbiegen der Schneidwendel, das durch die notwendige Quetschung bei dickerem Material nicht völlig ausgeschlossen werden kann, zu einer Beschädigung der Schneiden der Schneidwendel führt; denn in einem solchen Fall der Durchbiegung der Schneidwendel wird über die Einlauffase an der Buchse von den Schneiden der Schneidwendel die Verschiebung der Buchse eingeleitet.

[0011] Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, die Buchse in der Zwischenwand feststehend anzuordnen und sie im Buchsenbereich, in dem eine Ausbiegung der Wendel beim Häckselvorgang erwartet wird, mit einer asymmetrischen Radiusvergrößerung ihrer lichten Öffnung zu versehen.

[0012] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der den Einlaufschacht begrenzende Wandbereich des Gehäusetrichter nach innen zur Wendel hin bogenförmig gekrümmt. Dadurch wird der Einführungsquerschnitt des Einlaufschachtes vorteilhaft groß, die Eindringgeschwindigkeit der Schneiden der Schneidwendel nimmt aber mit zunehmendem Vorschubweg zumindest bei biegsamem Häckselgut ab. Damit werden vorteilhaft die zur Buchse hin zunehmenden Reibungskräfte teilweise kompensiert.

[0013] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zum Antrieb der Schneidwendel ein sehr leise laufender Asynchronmotor vorgesehen, dessen Nachteil des niedrigen Anlaufmoments beim Deblockieren im Rückwärtslauf dadurch umgangen wird, daß die Kopplung der Schneidwendel bei inverser Drehrichtung des Asynchronmotors über einen Mitnehmer erst nach einem Drehwinkelspiel von größer 90° erfolet. Damit werden das Motoranlaufspiel und das Losreißmoment ausreichend hoch. Aus Anspruch 15 ergibt sich eine vorteilhafte Gestaltung einer Schneidwendel für einen Häcksler erfinderungsgemäßer Art.

Zeichnung

[0014] Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

ausschnittweise einen Längsschnitt eines Gartenhäckslers,

Fig. 2

einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3

eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts III in Fig. 1 bei einer modifizierten Ausführung des Häckslers,

Fig. 4

eine Draufsicht eines Ausschnitts einer Zwischenwand mit Buchse in einem weiter modifizierten Häcksler,

Fig. 5

ausschnittweise einen Längsschnitt eines Häckslers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 6

eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts einer modifizierten Schneidwendel im Häcksler gemäß Fig. 1.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0015] Der in Fig. 1 ausschnittweise im Längsschnitt dargestellte Gartenhäcksler zum Zerkleinern (häckseln oder schreddern) von holzigen, strauchigen und weichen Gartenabfällen weist ein Schneidwerkgehäuse 10 mit einem Einlaufschacht 11 für das zu häckselnde Material und einem Auswurfraum 12 für das gehäckselte Material auf. Einlaufschacht 11 und Auswurfraum 12 sind durch eine Zwischenwand 13 voneinander getrennt und stehen über eine in der Zwischenwand 13 ausgebildete Öffnung 14 miteinander in Verbindung. In dem Schneidwerkgehäuse 10 ist ein Schneidwerkzeug drehbar gelagert, das als eine ein- oder mehrgängige Schneidwendel 15 mit nach außen spitz zulaufenden Schneiden 151 ausgebildet ist. Die Schneiden 151 sind zur Wendelseele hin rund auslaufend, um der Schneidwendel 15 eine hohe Biegesteifigkeit zu geben. Die Schneidwendel 15 ist durch die Öffnung 14 in der Zwischenwand 13 hindurchgeführt, und in die Öffnung 14 ist eine Buchse 16 eindesetzt, derer lichter Durchmesser wenig größer als der Schneidenaußendurchmesser der Schneidwendel 15 ist. Die Wendelsteigung der Schneidwendel 15 ist konstant, kann aber auch zur Buchse 16 hin ansteigend ausgeführt werden, wodurch zusätzliche Zerreißkräfte erzeugt werden.

[0016] Der Einlaufschacht 11 ist in einem zur Zwischenwandöffnung 14 sich konisch verjüngenden Gehäusetrichter 17 ausgebildet und einerseits von einer im Gehäusetrichter 17 angeordneten Sperrwand 18 und andererseits von einem Wandbereich des Gehäusetrichters 17 begrenzt. Die Sperrwand 18 erstreckt sich längs des in den Einlaufschacht 11 hineinragenden Wendelabschnitts der Schneidwendel 15 tangential und im geringen Spaltabstand zu diesem Wendelabschnitt. Die Sperrwand 18 verhindert ein ständiges Umlaufen des Häckselgutes um die Schneidwendel 15. Auf dem in den Auswurfraum 12 hineinragenden Wendelabschnitt der Schneidwendel 15 ist ein planer oder leicht kegelförmiger Auswurfteller 19 befestigt, der nahe dem Grund des Auswurfraums 12 unterhalb eines im Auswurfraum 12 feststehenden Abstreifers 20 rotiert. Der Abstreifer 20 erstreckt sich mit geringem Spaltabstand radial über den Auswurfteller 19 von dessen Tellerrand bis hin zur Schneidwendel 15.

[0017] Die Schneidwendel 15 ist von einem Asynchronmotor 21 über ein Zwischengetriebe 22 angetrieben. Asynchronmotor 21 und Zwischengetriebe 22 sind als Baueinheit an das Schneidwerkgehäuse 10 angeflanscht. Die Drehzahl der Schneidwendel 15 liegt zwischen 100 und 400 U/min. Das Schneidwerkgehäuse 10 und der Asynchronmotor 21 mit Zwischengetriebe 22 sind in einer Umkleidung 23 aufgenommen, die an einem Traggestell 24 befestigt ist. Das Schneidwerkgehäuse 10 ist dabei gegenüber der Vertikalen geneigt, so daß die Sperrwand 18 einen schräg nach unten bis zur Buchse 16 in der Zwischenwand 13 reichenden Boden des Einlaufschachtes 11 bildet, an dem entlang sich unmittelbar die rotierende Schneidwendel 15 erstreckt. In der Umkleidung 20 ist ein Einwurftrichter 25 und ein Auswurfstutzen 26 ausgebildet. Der Einwurftrichter 25, in dem bei Gebrauch des Gartenhäckslers das Häckselgut eingeworfen wird, ist auf dem Einlaufschacht 11 des Schneidwerkgehäuses 10 aufgesetzt, wobei dessen Trichterachse in einem spitzen Winkel zur Achse der Schneidwendel 15 ausgerichtet ist. Der zylinderförmige Auswurfraum 12 des Schneidwerkgehäuses 10, der koaxial zu dem Gehäusetrichter 17 liegt, weist in seinem unterhalb der Schneidwendel 15 liegenden Zylinderwandbereich eine Auswurföffnung 27 auf, die in den Auswurfstutzen 26 mündet.

[0018] Beim Häckseln wird das Häckselgut über den Einwurftrichter 25 und den Einlaufschacht 11 an die Schneidwendel 15 herangeführt, bis die Schneiden 151 dieses erfassen, einkerben und dann synchron im Verhältnis Drehzahl zur Wendelsteidung zur Buchse 16 hin fördern, wobei durch die Neigung des Einlaufschachtes 11 der Schnitt stetig tiefer ins Häckselgut geht. Die rotierenden Schneiden 151 führen dabei in dem radial und tangential fixierten Häckselgut einen stark ziehenden Schnitt durch, welcher die Schneidkräfte niedrig hält und keine hohen Ansprüche an die Schneidenschärfe stellt. Die Endzerkleinerung wird an der Buchse 16 vorgenommen. Bei stärkeren Ästen ist der Zwischenraum zwischen Buchse 16 und zur Wendelseele für das Häckselgut zu klein, so daß eine gewünschte Pressung das Häckselgut quer zur Faser aufquetscht und so die Kompostierwilligkeit verbessert. Führt zu viel oder zu dickes Häckselgut zur Blockierung der Schneidwendel 15, ist diese einfach durch einen vorgesehen Rückwärtslauf des Asynchronmotors 21 zu lösen. Um den Nachteil des niedrigen Anlaufmoments des Asynchronmotors beim Deblockieren im Rückwärtslauf zu umgehen, ist zwischen der Schneidwendel 15 und einem die Schneidwendel 15 im Rückwärtslauf antreibenden Mitnehmer ein Drehwinkelspiel von größer 90° vorgesehen. Damit werden das Motoranlaufspiel und das Losreißmoment ausreichend hoch.

[0019] Durch die notwendige Quetschung bei dickerem Häckselmaterial ist ein Durchbiegen der Schneidwendel 15 nicht völlig auszuschließen. Gemäß einer in Fig. 3 dargestellten Modifizierung des Häckslers wird daher die Buchse 16' in der Zwischenwandöffnung 14 "schwimmend", d.h. radial verschiebbar, gelagert. Dies wird mit einem Überwurfring 28 erreicht, der an der Zwischenwand 18 befestigt wird. Die Buchse 16' ist zwischen dem Überwurfring 28 und der Zwischenwand 18 axial nahezu spiellos und mit Radialspiel gelagert. Die Buchse 16' trägt außerdem noch an ihrem den Einlaufschacht 11 zugekehrten Innenrand eine Einlauffase 161'. Über diese Einlauffase 161' wird die Verschiebung der Buchse 16' durch die Schneiden 151 der Schneidwendel 15 bei deren Durchbiegen eingeleitet.

[0020] Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist es auch möglich, die Buchse 16'' fest in der Zwischenwand 18 anzuordnen und in dem Ausbiegungsbereich der Schneidwendel 15 ihre lichte Öffnung so zu erweitern, daß es nicht zur Beschädigund der Schneiden 151 kommt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, erhält hierzu die Buchse 16'' in dem Buchsenbereich, in dem eine Ausbiegung der Schneidwendel 15 beim Häckselvorgang auftritt, eine mit 29 gekennzeichnete asymmetrische Radiusvergrößerung ihrer lichten Öffnung.

[0021] Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann der den Einlaufschacht 11 begrenzende Wandbereich des Gehäusetrichters 17' nach innen zur Schneidwendel 15 hin bogenförmig gekrümmt sein. Durch diese Modifizierung des Gehäusetrichters 17' wird der Einführungsquerschnitt des Einlaufschachtes 11 vorteilhaft groß, wobei die Eindringgeschwindigkeit der Schneiden 151 der Schneidwendel 15 mit zunehmendem Vorschubweg, zumindest bei biegsamem Häckselgut, abnimmt. Damit werden die zur Buchse 16 hin zunehmenden Reibungskräfte teilweise kompensiert.

[0022] In Fig. 6 ist ausschnittweise und im Schnitt die Schneidwendel 15 dargestellt, deren Schneiden 151 modifiziert sind. Hier sind an den Schneiden 151 ein Keilwinkel 30 und ein Flankenwinkel 31 ausgebildet. Dadurch steigen die Schnittkräfte der Schneidwendel 15, wodurch der Leistungsbedarf ansteigt, der Verschleiß aber abnimmt.

Ansprüche

1. Häcksler zum Zerkleinern von Gartenabfällen, wie Laub, Gras, Zweige, Astwerk u.dgl., mit einem angetriebenen, rotierenden Schneidwerkzeug und mit einem das Schneidwerkzeug aufnehmenden Schneidwerkgehäuse (10), das einen Einlaufschacht (11) für das zu häckselnde Material und einen Auswurfraum (12) für das gehäckselte Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug als eine ein- oder mehrgängige Schneidwendel (15) mit nach außen spitz zulaufenden Schneiden (151) ausgebildet ist, die durch eine Öffnung (14) in einer Einlaufschacht (11) und Auswurfraum (12) voneinander trennenden Zwischenwand (13) hindurchgeführt ist, und daß in der Öffnung (14) eine Buchse (16) angeordnet ist, deren lichter Durchmesser wenig größer als der Schneidenaußendurchmesser der Schneidwendel (15) ist.

2. Häcksler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufschacht (11) in einem zur Zwischenwandöffnung (14) sich verjüngenden Gehäusetrichter (17) ausgebildet ist und einerseits von einer im Gehäusetrichter (17) angeordneten Sperrwand (18), die sich längs des in den Einlaufschacht (11) hineinragenden Wendelabschnitts der Schneidwendel (15) tangential im geringen Spaltabstand von diesem erstreckt, und andererseits von einem Wandbereich des Gehäusetrichters (17) begrenzt ist.

3. Häcksler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Auswurfraum (12) hineinragende Wendelabschnitt der Schneidwendel (15) einen nahe dem Grund des Auswurfraums (12) angeordneten planen oder leicht kegeligen Auswurfteller (19) drehfest trägt.

4. Häcksler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Auswurfraum (12) ein feststehender Abstreifer angeordnet ist, der oberhalb des Auswurftellers (19) mit geringem Spaltabstand von diesem sich von dem Tellerrand bis zur Schneidwendel (15) erstreckt.

5. Häcksler nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkgehäuse (10) in Gebrauchslage gegenüber der Vertikalen geneigt ist, so daß die Sperrwand (18) einen schräg nach unten bis zur Buchse (16) in der Zwischenwand (18) hin verlaufenden Boden des Einlaufschachts (11) bildet, und daß auf dem Einlaufschacht (11) ein Einwurftrichter (25) zum Einwurf des häckselnden Materials aufgesetzt ist, dessen Trichterachse in einem spitzen Winkel zur Wendelachse der Schneidwendel (15) ausgerichtet ist.

6. Häcksler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der koaxial zum Gehäusetrichter (17) angeordnete zylinderförmige Auswurfraum (12) in seinem unterhalb der Schneidwendel (15) verlaufenden Zylinderwandbereich eine Auswurföffnung (27) aufweist, die in einem Auswurfstutzen (26) mündet.

7. Häcksler nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Einwurftrichter (25) und Auswurfstutzen (26) in einer das Schneidwerkgehäuse (10) und einen Elektromotor (21) mit Zwischengetriebe (22) zum Antrieb der Schneidwendel (15) umgebenden Umkleidung (23) ausgebildet ist, die in einem Traggestell (24) aufgenommen ist.

8. Häcksler nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (16') mit Radialspiel in der Zwischenwand (18) "schwimmend" gehalten ist und an ihrem, dem Einlaufschacht (11) zugekehrten Innenrand eine Einlauffase (161') trägt (Fig. 3).

9. Häcksler nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (16'') feststehend angeordnet ist und in ihrem Buchsenbereich, in dem eine Ausbiegung der Schneidwendel (15) beim Häckselvorgang auftritt, eine asymmetrische Radiusvergrößerung (29) ihrer lichten Öffnung aufweist (Fig. 4).

10. Häcksler nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die spitzen Schneiden (151) der Schneidwendel (15) zur Wendelseele hin rund auslaufen.

11. Häcksler nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schneiden (151) ein Keil- und ein Flankenwinkel (30,31) ausgebildet sind (Fig. 6).

12. Häcksler nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelsteigung der Schneidwendel (15) zur Buchse (16) hin ansteigend ausgeführt ist.

13. Häcksler nach einem der Ansprüche 2 - 12, dadurch gekennzichnet, daß der den Einlaufschacht (11) begrenzende Wandbereich des Gehäusetrichters (17') nach innen zur Schneidwendel (15) hin bogenförmig gekrümmt ist (Fig. 5).

14. Häcksler nach einem der Ansprüche 7 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor als Asynchronmotor (21) ausgebildet ist und daß bei inverser Drehrichtung des Asynchronmotors (21) zum Rückwärtslauf der Schneidwendel (15) der Antrieb der Schneidwendel (15) über einen Mitnehmer nach einem Drehwinkelspiel von größer 90° erfolgt.

15. Schneidwendel für einen Häcksler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steigung der Schneiden (151) von 20 mm bei einer vorgesehenen Arbeitsdrehzahl des Schneidwendels (15) von 300 min^-1.

Zeichnung