[0001] Die Erfindung betrifft eine Holzzerhacker-Vorrichtung. Derartige Vorrichtungen ermöglichen
es, Kunststoffteile, Abfallhölzer aller Art, z.B. aus Möbelfabriken, aus der Furnierverarbeitung,
Bauholz, Astholz, Holzabfälle od. dgl. in Teilchen gewünschter Größe zu zerteilen
und zu zerkleinern. Sie werden z.B. zur Herstellung von automatisch verfeuerbarem
Brennholz, zur Holzzerkleinerung für die Papier- und Zellstoffindustrie oder zur Aufarbeitung
von Kunststoff eingesetzt.
[0002] Im Gegensatz zu Holzzerspanungs-Vorrichtungen, bei welchen das Holz üblicherweise
parallel zur Holzfaser in Späne zerkleinert wird, die beispielsweise für die Spanplattenindustrie
bestimmt sind, werden Holzzerhacker wesentlich härteren Beanspruchungen ausgesetzt.
Die Messer derartiger Zerhacker müssen imstande sein, das Holz in jeder Richtung,
also auch schräg oder quer zur Faser zu zerkleinern, weiters auch knorrige Holzteile,
Astansätze, Rindenstücke od. dgl. zu zerteilen und sie sollen sogar dann noch einwandfrei
und möglichst ohne Maschinenstillstand arbeiten, wenn Holz zerkleinert wird, in welchem
von einer früheren Benutzung womöglich noch Nägel, Schrauben, Klammern oder andere
Metallteile vorhanden sind, wie dies bei Bau- oder Möbelholz der Fall sein kann. Verständlicherweise
sind insbesondere die Messer solcher Holzzerhacker außergewöhnlichen Belastungen ausgesetzt,
sei es, daß das Holz an sich dem Zerteilen wesentlich mehr Widerstand entgegensetzt,
sei es, daß im Holz enthaltene Metallteile direkt mit den schnell bewegten, meist
rotierenden Hack-Messern in Kontakt kommen, welche dann außerordentlichen Beanspruchungen
hinsichtlich Bruchfestigkeit und Kerbschlag ausgesetzt sind.
[0003] Bei Holzzerhackern mit rotierenden Messern sind im wesentlichen zwei Grundtypen in
Gebrauch, nämlich solche, bei denen die Messer auf einer rotierenden Scheibe, und
solche, bei denen die Messer in Ausnehmungen einer durch einen Drehkörper, z.B. einen
Zylinder, gebildeten Messerwelle auf deren Mantel angeordnet sind. Holzzerhacker mit
scheibenförmigen Messerkörpern sind beispielsweise in den AT-PS 180 722 und 342 285
beschrieben. Ein Holzzerspaner, der auch kleinstückiges Abfallholz zu verarbeiten,
also zu zerhacken, imstande sein soll, ist in der AT-PS 193 126 beschrieben, allerdings
scheint sich dieser für ein Zerhacken von Abfallholz ganz allgemein, das auch Metallteile
enthalten kann, nicht zu eignen.
[0004] Aus der AT-PS 342 285 wird die Verwendung von Wendemessern für den scheibenförmigen
Messerkörper bekannt. Derartige Holzzerhacker werden beispielsweise zur Herstellung
von Spänen für die Zellstoffindustrie eingesetzt, wobei eine gleichmäßige und relativ
geringe mechanische Belastung der Messer auftritt.
[0005] Aus der DE-OS 27 09 360 wird die Verwendung eines Wegwerfmessers für eine Messerwelle
bekannt, wobei die Messerwelle in einer Vorrichtung zum Hobeln und Zerkleinern von
Holz, Kunststoff oder sonstigem Material eingesetzt ist. Auch hier treten nur relativ
geringe Kräfte auf.
[0006] Im Handel sind sogenannte Rotorhacker erhältlich, bei denen das Abfallholz zwischen
zwei Förderbändern gefaßt, von diesen der rotierenden Messerwalze zugeführt und dort
zwischen Rotormessern und Gegenmessern zerhackt wird. Die erhaltenen Hackspäne fallen
dann durch ein mit Schlagleisten ausgestattetes Sieb und werden pneumatisch abtransportiert.
Alle Teile der bisher bekannten Holzzerhacker sind entsprechend den von ihnen zu verkraftenden,
hohen Belastungen äußerst robust gebaut, insbesondere aber die auf diesen Maschinen
eingesetzten Hackmesser, derenlanggezogene Klinge mit beträchtlicher "Stärke" zum
größten Teil in den schräg zur Oberfläche der Messerwalze in diese eingelassenen Ausnehmungen
angeordnet ist, wobei nur der Bereich der sich an der Schmalseite der Klinge befindlichen
Schneide in jeweils auf die Hackschnitzel-Größe eingestelltem Maß über den Mantel
der Messerwalze hinausragt.
[0007] Die Messer der Zerhacker müssen infolge der überaus harten Beanspruchung im Betrieb
häufig nachgeschliffen werden. Dazu müssen sie aus der Ausnehmung in der Messerwelle
ausmontiert, danach geschliffen und schließlich wieder einmontiert werden. Neben dem
relativ hohen Aufwand bei der Herstellung der bisher üblichen robusten, großen, nachschleifbaren
Messer ist insbesondere der Aufwand, den das Nachschleifen dieser Messer mit sich
bringt, ein nicht zu unterschätzender Kostenfaktor. Weiters muß die Welle mit den
nachgeschliffenen Messern ausgewuchtet sein.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Holzzerhackern unter Verzicht auf
den Einsatz der bisher üblichen, robusten Messer das aufwendige Nachschleifen der
Hackmesser.zu vermeiden und einen Holzzerhacker zu schaffen, in dessen Messerwelle
billig, z.B. in Massenproduk-, tion, herzustellende Messer eingesetzt werden können,
und bei dem im Falle einer Beschädigung oder eines Stumpfwerdens der Messer nur mehr
ein kurzes Auswechseln notwendig ist. Bei Holzzerspanungsmaschinen, bei denen das
Holz immer etwa faserparallel in Späne zerteilt wird und daher die Beanspruchung der
Messer nur einen Bruchteil der Beanspruchung von Holzzerhacker-Messern beträgt, werden
schon seit geraumer Zeit einfach herzustellende Einweg-Messer verwendet, die nach
ihrem Stumpfwerden durch neue Messer ersetzt werden. Diese Einwegmesser sind im Vergleich
zu den vorher für Holzzerspaner verwendeten, nachschleifbaren Messern wesentlich dünner
und die Dimension der Klinge ist ebenfalls wesentlich geringer.
[0009] Bisher bestand in der Fachwelt die Auffassung, daß derartig dünne und "kurze" Einwegmesser
zwar durchaus den relativ geringen Beanspruchungen beim Zerspanen von Holz parallel
zur Faserrichtung gewachsen sind, daß aber deren Anwendung für Holzzerhacker mit den
bekannt schwierigen und harten Betriebsbedingungen außerhalb jeder Diskussion stand.
[0010] Es wurde nun gefunden, daß sich derartige Einweg-Messer auch für den äußerst harten
Einsatz in Holzzerhacker-Vorrichtungen mit rotierenden Messerwellen eignen, und daß
sie neben dem Wegfallen eines Nachschleifens den Vorteil aufweisen, häufig sogar beanspruchungsfester
zu sein als die bisher in Holzzerhackern ausschließlich eingesetzten, äußerst robust
gebauten, nachschleifbaren Messer.
[0011] Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Vorrichtung zur Erzeugung von Brennspänen
aus brennbarem Stückgut mit einem Gehäuse, das eine Zufuhröffnung für das zu zerkleinernde
Stückgut und eine Austrittsöffnung für die Späne aufweist, einer rotierenden Messerwelle,
die in Ausnehmungen angeordnete, mittels Keilen und Messerhalter befestigte Messer
aufweist, welche mit zumindest einer Schlagleiste od. dgl., die im Abstand von der
Welle angeordnet ist, kooperieren, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Messer
durch von in den Ausnehmungen der Messerwelle angeordnete Messerhalter formschlüssig
gehaltene Einwegmesser gebildet sind.
[0012] Dadurch, daß die Einwegmesser vom Messerhalter formschlüssig gehalten sind, kommen
die Einwegmesser immer in die erwünschte Stellung und weisen den erforderlichen Vorstand
gegenüber der Messerwelle auf. Weiters ist dadurch eine optimale Übertragung der Kräfte
vom Messer auf die Messerwelle gewährleistet, sodaß die Messer auch stärksten mechanischen
Beanspruchungen gewachsen sind.
[0013] semäB einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Messerhalter aus
einem das Einwegmesser in einer stufenförmigen Ausnehmung oder mit einem Anschlag
aufnehmenden in Lage haltenden Messerträger mit Feder oder Bolzen und einer Andrückplatte,
vorzugsweise mit Spanführung, gebildet. Durch diese Ausbildung des Messerhalters kann
ein besonders schneller Austausch der Einwegmesser vorgenommen werden, wobei durch
die Spanführung auf der Andrückplatte ein vorzeitiges Eindringen von dem zu zerkleinernden
Stückgut zwischen Messer und Andrückplatte verhindert wird.
[0014] Ist der in der Ausnehmung der Messerwelle angeordnete Messerträger, gesehen in Drehrichtung
der Messerwelle, hinter dem durch die Andrückplatte gegen ihn, vorzugsweise mit einem
Spannkeil, gedrückten Einwegmesser angeordnet, so ist eine Anordnung geschaffen, die
geeignet ist, die nachschleifbaren Messer einer Messerwelle zu ersetzen.
[0015] Ist der das Einwegmesser tragende Messerträger in einer langgestreckten, die Messerwelle
etwa sekantenartig durchdringenden Ausnehmung angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen
durch die Messerwelle hindurch, so kann der Messerträger an der dem Messer gegenüberliegenden
Seite auch bei bereits eingefügten Einwegmessern so justiert werden, daß der erwünschte
Vorstand, bezogen auf die Oberfläche der Welle, leicht nachjustiert werden kann.
[0016] Entspricht die aus Messerträger, Andrückplatte und dem im oberen Bereich des Messerträgers
zwischen Andrückplatte und Messerträger in dessen Ausnehmung angeordneten, beispielsweise
mittels Nut, Zapfen oder Stift in Lage gehaltenen Einwegmesser bestehende Einbaugruppe
in ihrer Gesamtkontur im wesentlichen dem Umriß der bisher verwendeten Einbaugruppe
aus nachschleifbarem Messer und Messerhalter, so ist ein problemloser Ersatz des nachschleifbaren
Messers ermöglicht, wobei die Nachteile eines nachschleifbaren Messers, wie z.B. hohe
Montagezeiten, Unwucht der Welle usw., leicht vermeidbar.sind. Ist der Messerträger
aus einem zähen, hohe Festigkeit aufweisenden Metall, vorzugsweise vergütetem Stahl
mit verschleißfester z.B. nitrierter Oberfläche gefertigt, so kann der Messerträger
besonders hohe Kräfte aufnehmen, wie es beispielsweise bei einem nachschleifbaren
Messer nicht der Fall ist, wobei gleichzeitig der oberflächliche Verschleiß gering
gehalten werden kann.
[0017] Sind die Einwegmesser aus gehärtetem Stahl gefertigt und an ihren Schneiden zusätzlich
gehärtet, so können diese, selbst wenn ihre Schneiden teilweise Scharten aufweisen,
noch eine hohe Schärfe besitzen, da die Stücke, welche aus der Schneide herausgebrochen
werden, scharfkantig sind, sodaß das Messer an dieser Stelle erneut eine Schneide
aufweist.
[0018] Weist die vorzugsweise aus gehärtetem Stahl gefertigte Andrückplatte an ihrer Vorderseite
eine konkav gekrümmte, gegen die Schneide des Einwegmessers geführte Fläche
-auf und endigt deren oberes Ende knapp unterhalb der Schneide des Einwegmessers, so
ist eine besonders gute Führung des zerkleinerten Stückgutes möglich, wobei gleichzeitig
ein Eindringen desselben zwischen Messer und Andrückplatte selbst über lange Zeitspannen
wirksam verhindert wird, wodurch ein einwandfreier nichtvibrierender Sitz der Einwegmesser
gewährleistet ist.
[0019] Ist der Messerträger an seinem oberen Ende mit einer abgeschrägten Fläche versehen,
welche gegen die schräge Fläche hinter der Schneide des Einwegmessers abgesetzt ist,
so ist ein besonders vibrationsfreier Sitz der Messerklinge im Messerträger gegeben,
da sich zwischen Einwegmesser und Messerträger nur schwer das zu zerkleinernde Gut
ablagern kann, wobei gleichzeitig die erforderliche Stabilität noch immer gewährleistet
ist.
[0020] Ist der Messerträger mit der Messerwelle justierbar, z.B. über eine Stellschraube,
und unabhängig vom Spannkeil verbunden, z.B. verschraubt, so kann ein besonders rascher
und einfacher Austausch der Einwegklinge vorgenommen werden, wobei das Einwegmesser
immer die exakt erforderliche Lage einnimmt und jegliche Unwucht, die zu großen Beanspruchungen
des Lagers und gegebenenfalls der Kupplung zwischen Welle und dem Motor führt, vermieden
werden.
[0021] Sind die Ausnehmungen sacklochartig ausgebildet, so können Messerhalter, Andrückplatte
und Spannkeil besonders klein ausgebildet werden, wodurch einerseits eine leichte
Manipulation gegeben ist und andererseits die Austauschteile nicht materialaufwendig
gefertigt sein müssen.
[0022] Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert:
[0023] Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Messeranordnung eines bisher üblichen Holzzerhackers
mit nachschleifbaren Messern,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Messeranordnung eines erfindungsgemäßen Holzzerhackers,
Fig. 3 ebenfalls einen Längsschnitt durch die Messeranordnung eines erfindungsgemäßen
Holzzerhackers und
Fig. 4 eine Ansicht dieser Messeranordnung von oben.
[0024] Bei der Messeranordnung der Fig. 1 sind in einer schlitzförmigen Ausnehmung bzw.
Nut 4 im Messerwellenkörper 5 der mittels einer Einstellschraube 9 höhenverstellbare
Messerhalter 1 mit einem L-förmigen Ansatz 1a an seinem, der Schneide 2a des Messers
2 abgekehrten unteren Ende und das an ihm anliegende, mittels verschiebbarer Schraubverbindung
10 mit ihm verbundene, nachschleifbare Messer 2 angeordnet, dessen Schneide 2a in
einem jeweils gewünscht einstellbaren Abstand über den Mantel des Messerwellenkörpers
5 hinausragt. Mittels des mit einer Festklemmschraube 8 in einer trapezförmigen, mit
der Nut 4 in Verbindung stehenden, Ausnehmung 7 angeordneten, federartig ausgebildeten,
etwa trapezförmigen Querschnitt aufweisenden Spannkeiles 6 wird der obere Teil des
Messerhalters 1 gegen die Brust der Klinge des Messers 2 gepreßt, das seinerseits
mit seiner Rückseite gegen die Wandung der Ausnehmung 4 der Messerwelle 5 gedrückt
wird. Im oberen Teil des Messerhalters 1 ist gegen den Spannkeil 6 hin eine Ausnehmung
1b vorgesehen, in welche ein Vorsprung 6a am Spannkeil ragt. Damit ist sichergestellt,
daß, selbst wenn der Spannkeil 6 nicht fest sitzen sollte, bei Rotation der Messerwelle
ein Herausschleudern des Messerhalters 1 und des Messers mit Sicherheit verhindert
wird.
[0025] Die in Fig. 2 gezeigte Messeranordnung eines erfindungsgemäßen Holzzerhackers stimmt
teilweise mit jener nach Fig. 1 überein und gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleichartige
bzw. gleiche Teile. Der Pfeil x gibt die Drehrichtung an. Die Messerhalterung dieser
Anordnung ist geteilt und besteht aus dem Messerträger 1, der am unteren Ende einen
lösbar mit ihm verbundenen, L-förmigen Ansatz 1a aufweist und der Funktion nach dem
bisher üblichen Messerhalter entspricht. Im wesentlichen nimmt er den Platz des bisherigen
nachschleifbaren Messers ein und liegt mit seiner Rückseite an der hinteren Wand der
sekantenartigen Ausnehmung 4 in der Messerwelle 5 an. Der Messerträger 1 weist in
seinem oberen Teil eine stufenförmige Ausnehmung 1e zur Aufnahme des Einwegmessers
2 auf. Dem Einwegmesser 2 kommt praktisch nur mehr die reine Funktion des Schneidens
bzw. Zerhackens zu, während der Messerträger 1, dessen abgeschrägte, hinter dem Einwegmesser
2 befindliche Oberseite gegen die Schräge der Schneide des Messers nur wenig, z.B.
0,5 - 2 mm, abgesetzt ist, die Festigkeits-Funktion übernimmt. Der Messerträger 1
nimmt praktisch alle auf das Messer beim Zerhacken einwirkenden Schläge und Belastungen
auf, die bisher die robust gebauten Klingen der nachschleifbaren Messer selbst übernehmen
mußten. An die Stelle des bisherigen oberen Teiles des Messerhalters, den der Spannkeil
gegen das nachschleifbare Messer zu dessen Festklemmen preßt, tritt die mittels einer
Ausnehmung 3a in einen Vorsprung 1c der Vorderseite des Messerträgers 1 eingreifende
Andrückplatte 3, welche mittels Spannkeil 6 gegen die Brust des Einwegmessers 2 gepreßt
ist, welches selbst durch den Stift 1d (an seiner Stelle kann auch bei entsprechender
Ausbildung eine Feder oder Nut vorgesehen werden) des Messerhalters in Lage gehalten
ist und selbst gegen die Vorderseite des Messerhalters 1 gedrückt wird. Mittels der
im Bereich unterhalb der Andrückplatte 3 in einem Gewinde in dem Messerhalter vorgesehenen
Stellschraube 10 kann ein fester Sitz des Messerträgers 1 in der Ausnehmung 4 der
Messerwelle 5 eingestellt werden. Mittels der Stellschraube 9 am Fuß 1a des Messerträgers1
kann der Überstand der Baueinheit von Messer 2, Andrückplatte 3 und Messerträger 1
über die Messerwellen-Oberfläche eingestellt werden, wobei gegebenenfalls der Fuß
1a zur Einstellarbeit bei eingebauter Einheit abgenommen werden kann. Bei der in der
Fig. 3 und 4 dargestellten, ebenfalls der Erfindung entsprechenden Ausführungsform
einer Messeranordnung ist im Messerwellenkörper 5 keine gesonderte Nut zur Aufnahme
des Messerträgers 1 vorgesehen, vielmehr ist die sacklochförmige Ausnehmung 7 zur
Aufnahme des Spannkeiles 6 vergrößert und an deren Rückwand ist mittels in diese eingelassener
Schraube 10 der ein entsprechendes Langloch aufweisende, verschieb- und fixierbare
und mittels Schraube 10 in gewünschter Höhe einstellbare Messerträger 1 befestigt.
In einer stufenförmigen Ausnehmung im Oberteil des Messerträgers 1 ist das mittels
Stift oder Zapfen 1d in Lage gehaltene, mit seiner Schneide knapp über die Kontur
des Messerträgers 1 hinausragende Einwegmesser 2 eingesetzt, das mittels der durch
den Spannkeil 6 angepreßten Andrückplatte 3 gegen die Hinterwand der stufenförmigen
Ausnehmung 1e des Messerträgers 1 für die Aufnahme des Einwegmessers 2 gepreßt ist.
[0026] Die Andrückplatten der Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4 weisen an ihrer Vorderseite
eine konkav gekrümmte, gegen die Schneide des Einwegmessers 1 geführte Spanablauf-Fläche
auf. Das obere Ende der Andrückplatte 3 reicht über die Erzeugende des Messerwellenmantels
hinaus und endet knapp, beispielsweise 1 - 5 mm, unterhalb der Schneide des Einwegmessers
2, auf diese Weise das Messer optimal gegen Belastungen schützend. Die Dicke der Klinge
des Einwegmessers beträgt etwa 1,5 - 4 mm, die Länge des Messers beispielsweise 25
- 50 mm.
1. Vorrichtung zur Erzeugung von Brennspänen aus brennbarem Stückgut, mit einem Gehäuse,
das eine Zufuhröffnung für das zu zerkleinernde Stückgut und eine Austrittsöffnung
für die Späne aufweist, einer rotierenden Messerwelle, die in Ausnehmungen angeordnete,
mittels Keilen und Messerhalter befestigte Messer aufweist, welche mit zumindest einer
Schlagleiste od. dgl., die im Abstand von der Welle angeordnet ist,kooperieren, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messer durch von in den Ausnehmungen (4) der Messerwelle (5)
angeordnete Messerhalter formschlüssig gehaltene Einweg- messer (2) gebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerhalter aus einem
das Einwegmesser (2) in einer stufenförmigen Ausnehmung (1e) oder mit einem Anschlag
aufnehmenden und in Lage haltenden Messerträger mit Feder oder Bolzen (1d) und einer
Andrückplatte (3),vorzugsweise mit Spanführung,gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Ausnehmung
(4) der Messerwelle (5) angeordnete Messerträger,gesehen in Drehrichtung der Messerwelle,hinter
dem durch die Andrückplatte (3) gegen ihn,vorzugsweise mit einem Spannkeil, gedrückten
Einwegmesser angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der das
Einwegmesser (2) tragende Messerträger (1) in einer langgestreckten, die Messerwelle
etwa sekantenartig durchdringenden Ausnehmung (4) angeordnet ist und sich im wesentlichen
durch die Messerwelle (5) hindurch erstreckt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der aus
Messerträger (1), Andrückplatte (3) und dem im oberen Bereich des Messerträgers (1)
zwischen Andrückplatte (3) und Messerträger (1) in dessen Ausnehmung (1e) angeordneten,
beispielsweise mittels Nut, Zapfen oder Stift (1d) in Lage gehaltenen Einwegmessers
bestehende Einbaugruppe in ihrer Gesamtkontur im wesentlichen dem Umriß der bisher
verwendeten Einbaugruppe aus nachschleifbarem Messer und Messerhalter entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger
(1) aus einem zähen, hohe Festigkeit aufweisenden Metall, vorzugsweise vergütetem
Stahl mit verschleißfester, z.B. nitrierter Oberfläche, gefertigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegmesser
(2) aus gehärtetem Stahl gefertigt sind und an ihren Schneiden zusätzlich gehärtet
sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die,vorzugsweise
aus gehärtetem Stahl gefertigte,Andrückplatte (3) an ihrer Vorderseite eine konkav
gekrümmte, gegen die Schneide des Einwegmessers (2) geführte Fläche aufweist,und daß
deren oberes Ende knapp unterhalb der Schneide des Einwegmessers (2) endet.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerträger
(1) an seinem oberen Ende eine abgeschrägte Fläche aufweist, welche gegen die schräge
Fläche hinter der Schneide des Einwegmessers abgesetzt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Messerträger (1) mit der Messerwelle (5) justierbar, z.B. über eine Stellschraube
(9) und unabhängig vom Spannkeil (6) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 und 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmungen (4, Fig. 3) sacklochartig bzw. nutförmig ausgebildet sind.