Häcksel- und Schnitzelmaschine

Abstract

 Eine Häcksel- und Schnitzelmaschine zur Zerkleinerung von sperrigen Gütern, harter oder weicher Materialien, wobei diese auch verunreinigt sein können, beispielsweise durch Erde oder Steine. Die Maschine besitzt ein Messersystem, das in einer Laufrichtung scharfe Schneidemesser aufweist und in der anderen Laufrichtung stumpfe Schlagmesser.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Häcksel- und Schnitzelmaschine, insbesondere zur Anwendung im Garten zur Zerkleinerung von zur Kompostierung vor­gesehenem Material.

[0002] Bei der Entwicklung einer Maschine zum Zerkleinern von Gartenabfällen, die zur Kompostierung vorgesehen sind, stellt sich das Problem, daß die zu zerkleinernden Stoffe von sehr unterschiedlicher Beschaffenheit sind. Einerseits sollen Holzabfälle wie Z.B. Äste zerkleinert werden können. Hierzu wäre an sich eine Schnitzelmaschine erforderlich, die mit einem sehr scharfen Schneidewerkzeug die Holzteile, die dabei möglichst noch an einer Fläche gegengelagert werden, in Stücke schneidet. Gleichzeitig sollen aber mit der Häcksel- und Schnitzelmaschine auch Stoffe wie z.B. Laub, Falläpfel, Rüben und ähnliches zerkleinert werden, die eine eher weiche Beschaffenheit aufweisen, und gehäckselt werden müssen. Dabei stellt sich das weitere Problem, das diese letzteren Stoffe häufig mit Sand, Steinchen oder Erde verunreinigt sind. Diese Verunreinigungen würden bei Verwendung einer normalen Schnitzelmaschine sehr schnell zum Stumpfwerden der für die Holzverarbeitung erforderlichen Schneidemesser führen. Andererseits sind gleichzeitig für eine optimale Verhäckselung stumpfe Schlagmesser besser geeignet als scharfe Schneidemesser.

[0003] Ein weiteres Problem ergibt sich aus den Sicherheitsanforderungen der DIN 11004 Teil I vom März 1988. Nach dieser Sicherheitsnorm dürfen die Einlässe von der Zerkleinerungsmaschine entweder bestimmte Längen nicht unterschreiten oder bestimmte Durchmesser nicht überschreiten, um ein versehentliches Hineingreifen des Bedienungspersonals in die laufenden Schneidemesser mit Sicherheit auszuschließen. Auch hierbei entstehen wieder zwei unterschiedliche Anforderungen. Einerseits muß die Maschine natürlich die Sicherheitsnormen erfüllen. Andererseits soll aber die Bedienung so einfach wie möglich sein und die Größe der Maschine soll möglichst gering bleiben. Damit soll auch verhindert werden, daß das zu zerkleinernde Gut von der Bedienungsperson zu weit oben eingefüllt werden muß. Dies führt zu unnötigem körperlich sehr anstrengendem Arbeitsauf­wand, wenn die Bedienungsperson das zu verarbeitende Gut jeweils auf eine durch die Sicherheitsbedingungen erforderlich werdende Höhe von ca. 1,60m über den Boden hochschaufeln muß. Hierzu wurde nun vorgeschlagen, einen seitlich versetzten Trichter zu verwenden, dessen Öffnung in ein waagerecht abknickendes Stück mündet, welches so in die Arbeitskammer des Schnitzlers übergeht, daß ein direkter senkrechter Eingriff von oben in diese Arbeiskammer nicht mehr möglich ist. Solche Anordnungen sind beispielsweise in der DE-AS 12 98 867, Figur 2 oder der DE-AS 10 47 588 dargestellt. Eine solche versetzte Einlaßöffnung ist zwar sehr gut für die Verarbeitung von beispielsweise Laub, Rüben oder ähnlichen geeignet. Bei Ästen ergibt sich jedoch das Problem, daß diese aufgrund Ihrer Sperrigkeit nicht verarbeitet werden können, da sie sich nicht mehrfach um die Ecke biegen lassen. Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine universelle Zerkleinerungsmaschine, also eine Häcksel- und Schnitzel­maschine, zu schaffen, die sich sowohl für die Verarbeitung von sperrigen Ästen, als auch für die Verarbeitung weicher und mit Erde und Steinen oder Sand verschmutzter Blätter und Abfälle eignet.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wurde zwar schon eine Art Zweikammernsystem vorgeschlagen, bei dem eine obere Kammer mit großem Einlaß für die Verarbeitung der weichen und eventuell mit Erde, Sand oder Steinen verschmutzten Gartenabfälle vorgesehen ist, während darunter eine getrennte zweite Kammer vorgesehen ist, die einen kurzen und engen Einlaß für Äste aufweist. In der oberen Kammer sind dann Schlag- und in der unteren Kammer Schneidemesser angeordnet. Diese Lösung stellt jedoch im Prinzip den Zusammenbau einer Häckselmaschine und einer Schnitzel­maschine dar, die dann über die gleiche Antriebsachse vom gleichen Motor angetrieben werden. Dementsprechend ist diese Maschine unnötig groß, weist eine unnötige Anzahl an Teilen auf und wird dadurch unnötig schwer und teuer.

[0005] Die vorliegende Erfindung schafft demgegenüber eine Häcksel- und Schnitzelmaschine, die im wesentlichen keine zusätzlichen Teile gegenüber einer einfachen Häcksel- oder Schnitzelmaschine aufweist, und somit nicht größer oder schwerer als eine solche Maschine ist.

[0006] Neuerungsgemäß werden zur Lösung dieses Problems Messersysteme vor­gesehen, die in einer Laufrichtung scharfe Schneidemesser aufweisen, und in der anderen Laufrichtung stumpfe Schlagmesser. Gleichzeitig ist dann eine Laufrichtungsumkehr des Antriebs vorzusehen. Man hat dann eine Laufrichtung für den Schnitzelbetrieb und die andere Laufrichtung für den Häckselbetrieb.

[0007] Zur verbesserten Zuführung des Materials kann bei Maschinen für beide Betriebsarten ein im Zuführungsweg verwinkelter Aufnahmetrichter für dicke und runde Materialien vorgesehen werden, wobei ein kleiner Teil der Arbeitskammer der Maschine mit der Eintrittsöffnung des Aufnahmetrichters so überlappt, daß an dieser Stelle ein gerader Zuführungsweg mit kleinem Querschnitt für Äste oder ähnliches sperriges Material entsteht.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus dem beigefügten Unteransprüchen.

[0009] Darüber hinaus können weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen entnommen werden.

[0010] Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der erfindungs­gemäßen Häcksel- und Schnitzelmaschine. Der Schnitt entspricht der Linie I-I in Figur 2.

Figur 2 einen Horizontalschnitt entlang der Linie II-II der Figur 1.

Figur 3 eine Darstellung der beschriebenen Ausführungsform von oben, in einer teilweise aufgebrochenen Darstellung.

[0011] Eine erfindungsgemäße Häcksel- und Schnitzelmaschine 10 ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Sie besteht aus einer zylinderförmigen Zer­kleinerungskammer 12, in der ein Messersatz 14 direkt über dem Boden der Kammer an einer Welle 16 befestigt ist, die durch den Boden der Kammer hindurchtritt, und dort mit einem Antriebsmotor 18 verbunden ist. Hier handelt es sich bei dem Antriebsmotor 18 um einen Elektromotor, da bei diesem die Laufrichtung leichter umschaltbar ist. An dem Motor ist eine elektrische Schaltvorrichtung angebracht, die den üblichen Ein- und Ausschalter mit Sicherheitsabschaltung beim Öffnen der Zerkleinerungs­kammer aufweist. Sie ist hier mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet und enthält zusätzlich einen Schalter zur Laufrichtungsumkehr des Antriebs­motors 18. Natürlich ist auch ein Antrieb der Maschine mit einem Verbrennungsmotor möglich. Dann wäre statt der Schaltvorrichtung ein Wendegetriebe vorzusehen.

[0012] Die ganze Häcksel- und Schnitzelmaschine ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einem normalen Fahrgestell 22 befestigt, wie es für solche Maschinen üblich ist.

[0013] An der der elektrischen Schaltvorrichtung 20 gegenüberliegenden Seite weist die Zerkleinerungskammer 12 eine Öffnung direkt über dem Boden auf, durch die das zerkleinerte Gut in den schräg nach unten geneigten Austrittstrichter 24 gelangt, über den es die Maschine verläßt.

[0014] Die Breite der Öffnung und des Austrittstrichters entspricht hierbei der Breite der Zerkleinerungskammer 12.

[0015] Auf der nach oben offenen Zerkleinerungskammer befindet sich der Aufnahmetrichter 26. Dieser erstreckt sich an der Seite der elektrischen Schaltvorrichtung etwa um den Durchmesser der Zerkleinerungskammer 12 über die Zerkleinerungskammer seitlich hinaus. Der Aufnahmetrichter ist im wesentlichen in dem sich über die Zerkleinerungskammer 12 hinaus erstreckenden Bereich nach oben geöffnet, während er oberhalb der Zerkleinerungskammer fast vollständig geschlossen ist. Dadurch bildet der Aufnahmetrichter 26 eine Aufnahmeöffnung 28, durch die das zu zerkleinernde Material zugeführt werden kann. Erfindungsgemäß weist der Trichter zwei Öffnungen zu der Zerkleinerungskammer hin auf. Eine kleine Öffnung 30 befindet sich in dem Bereich, in dem die Aufnahmeöffnung 28 von oben gesehen mit der Zerkleinerungskammer 12 überlappt. Hierdurch wird ein kleiner, senkrecht von oben nach unten verlaufender, gerader Durchlaß von der Aufnahmeöffnung 28 in die Zerkleinerungskammer 12 gebildet. Diese Öffnung 30 kann mit einer Rückschlagklappe 32 versehen sein, durch die ein Herausschleudern des zerkleinerten Gutes durch diese Öffnung verhindert werden kann. Weiterhin ist an der kleinen Öffnung 30 ein Führungsblech 34 vorgesehen, welches dergestalt in die Zer­kleinerungskammer 12 hineinragt, daß durch dieses Blech und die Wand der Zerkleinerungskammer 12 ein Führungskanal zur Führung des durch die Öffnung 30 eingeführten zu zerkleinernden Materials gebildet wird. Die Öffnung weist dabei die Form eines Ringsegmentes auf, wobei der Innen­radius des Rings größer ist als der Radius, den der Vorzerkleinerer (40) überstreicht. An der Innenkante der Öffnung ist das Führungsblech (34) befestigt. Es weist daher die Form eines Kreissegmentes auf.

[0016] Während die kleine Öffnung 30 mit der Aufnahmeöffnung 28 zusammen einen senkrechten geraden Durchlaß mit einem kleinen Querschnitt von etwa 40 mm (entsprechend den jeweiligen Sicherheitsnormen) bildet, weist der Aufnahmetrichter 26 in Richtung auf die Zerkleinerungskammer 12 hin noch eine weitere größere Öffnung 36 auf. Auch diese Öffnung 36 ist mit einer Rückschlageklappe 38 verschlossen, um das Herausschleudern von zer­kleinertem Gut zu vermeiden. Sie liegt im rechten Winkel zu der Ein­trittsrichtung der Aufnahmeöffnung 28 und bildet somit einen zweimal abgewinkelten Durchlaß in die Zerkleinerungskammer. Entsprechend den Sicherheitsnormen wird für diese Öffnung ein Durchlaß von 250 mm vorgesehen.

[0017] Der Messersatz 14 besteht aus einem oberhalb der Öffnung des Aus­trittstrichters 24 rotierenden Vorzerkleinerer 40 und einer Zer­kleinerungsscheibe 42, die in Höhe der Öffnung des Austrittstrichters 24 angebracht ist. Der ganze Messersatz 14 rotiert dabei um die Mittelachse der Zylinderform der Zerkleinerungskammer 12.

[0018] Der Vorzerkleinerer 40 kommt nur bei dem Häckselbetrieb zum Einsatz. Er besteht aus einem in den Endabschnitten aufgebogenen Metallstreifen. Die beiden Arbeitskanten 44 des Vorzerkleinerers liegen rechts oben und links unten. Auf der Rückseite sind die Endabschnitte des Vorzerkleinerers abgeschrägt, um einen Freiwinkel für die Arbeitskanten zu bilden. Die Zerkleinerungsscheibe 42 weist zwei Schlitze 46 auf, die jeweils zum Durchtritt des zerkleinerten Materials vorgesehen sind, und jeweils von einem Messer an einer Seite begrenzt werden. Ein Schlagmesser 48 der Zerkleinerungsscheibe 42 ist so befestigt, daß es bei einer Drehrichtung von oben gesehen gegen den Uhrzeigersinn zur Wirkung kommt. Ein Schneide­messer 50 ist hingegen so befestigt, daß es bei der umgekehrten Drehrich­tung zur Wirkung kommt. Unten an der Zerkleinerungsscheibe 42 sind dann noch Räumbleche 54 befestigt, die sich fast bis zum Boden der Zer­kleinerungskammer 12 erstrecken.

[0019] Die Zerkleinerungskammer 12 enthält außerdem einen oberhalb der Zer­kleinerungsscheibe angebrachten Keil 52. Die Lage dieses Keils 52 ist in der Figur 1 in einer Strichpunktlinie angedeutet, da normalerweise bei dem Schnitt der Figur 1 die Lage dieses Keiles nicht erkennbar wäre, da er zu der weggeschnittenen Seite gehört. Der Keil besitzt eine radial zur Zerkleinerungsscheibe 42 verlaufende senkrecht bis zur Oberkante der Zerkleinerungskammer 12 durchlaufende Kante. Diese Kante weist über den ganzen Verlauf die gleiche Breite auf. Auf der der Kante gegenüberliegen­den Seite läuft der Keil entlang der gekrümmten Wand der Zerkleinerungs­kammer 12 spitzwinklig zu. Dabei verkürzt sich der Keil 52 nach oben hin zunehmend, so daß der Keilwinkel nach oben hin zunehmend stumpfer wird.

[0020] Im folgenden soll nun die Funktionsweise der Häcksel- und Schnitzel­maschine dargestellt werden. Hierbei sind zwei Betriebsarten zu un­terscheiden, nämlich der Häcksel- und der Schnitzelbetrieb. Im Häcksel­betrieb läuft der Messersatz 14 von oben gesehen entgegen dem Uhrzeiger­sinn entsprechend dem mit H bezeichneten Pfeil in Fig. 2. Das zu verhäckselnde Material wird durch die Aufnahmeöffnung 28 des Aufnah­metrichters 26 von einer Bedienungsperson eingefüllt. Es gelangt durch die Öffnungen 30 und 36 in die Zerkleinerungskammer 12. Sehr große Stücke wie zum Beispiel Krautköpfe, Rüben und ähnliches gehen natürlich dabei nur durch die Öffnung 36. In der Zerkleinerungskammer 12 wird das zu verhäckselnde Gut zuerst von dem Vorzerkleinerer 40 erfaßt. Der Keil 52 bewirkt dabei, daß das in der Zerkleinerungskammer befindliche Gut nicht nur mit der Umlaufgeschwindigkeit des Messersatzes rotiert, sondern auch eine seitliche Relativbewegung zu den Messern erhält, da der Keil 52 das zu verhächselnde Gut gegen den Vorzerkleinerer 40 drückt. Das vor­zerkleinerte Gut gelangt dann durch die Schlitze 46 unter die Zer­kleinerungsscheibe 42. Dabei wird es vom Schlagmesser 48 weiter zer­ in den Austrittstrichter 24 gefördert und verläßt durch diesen die Maschine.

[0021] Der Schnitzelbetrieb dient zur Zerkleinerung von sperrigem, holzigem Gut, wie z.B. Ästen und ähnlichem. In dieser Betriebsart läuft der Messersatz 14 im Uhrzeigersinn um entsprechend dem mit S bezeichneten Pfeil in Fig. 2. Da das sperrige Gut nicht durch die mehrfach abgewinkelte Zufüh­rungsöffnung 36 eintreten kann, wird es ausschließlich durch den geraden Durchgang der durch die Aufnahmeöffnung 28, die kleine Öffnung 30 und den vom Führungsblech 34 gebildeten Führungskanal begrenzt wird, zugeführt. Hierdurch gelangt das sperrige Gut an dem Vorzerkleinerer vorbei direkt zu der Zerkleinerungsscheibe 42. Bei der Drehrichtung für den Schnitzel­betrieb kommt das Schneidemesser 50 der Zerkleinerungsscheibe 42 zur Wirkung. Es wirkt dabei in besonders vorteilhafter Weise mit der radialen Kante des Keils 52 zusammen. Das untere Ende dieser Kante wirkt nämlich zusammen mit dem Schneidemesser 50 der Zerkleinrungsscheibe 42 wie eine Schere und schneidet saubere Abschnitte von dem Astgut ab. Die ab­geschnittenen Stücke gelangen wiederum durch die Schlitze 46 hindurch unter die Zerkleinerungsscheibe 42 und werden dort von den Räumblechen 54 in den Austrittstrichter 24 befördert. Durch diesen verlassen sie die Maschine.

[0022] An Stelle der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Zerkleinerungsscheibe 42 kann auch ein Messerbalken oder eine Mehreckplatte, beispielsweise in Dreiecksform, verwendet werden. An diesen Messerträgern müssen dann ebenfalls die Schlag- und Schneidemesser im jeweils zugehörigen Drehsinn angebracht sein.

Ansprüche

1. Kombinierte Häcksel- und Schnitzelmaschine
gekennzeichnet durch
einen Messersatz (14) mit Schlagmessern (40, 48) zum Häckseln, die in einer Drehrichtung (H) angeordnet sind, und Schneidemessern (50) zum Schnitzeln, die in der entgegengesetzten Drehrichtung (5) angeordnet sind, sowie durch einen Antrieb (18) mit umkehrbarer Drehrichtung.

2. Kombinierte Häcksel- und Schnitzelmaschine mit einer Zerkleinerungs­kammer
gekennzeichnet durch
einen Zuführungstrichter (26) mit einer Aufnahmeöffnung (28), die gegenüber der Zerkleinerungskammer (12) seitlich versetzt ist, so daß die Zerkleinerungskammer (12) über einen schmalen geraden Durchlaß, der von der Aufnahmeöffnung (28) und einer kleinen, zu der Aufnahmeöffnung parallelen Öffnung (30) gebildet wird sowie über einen breiten, abgewinkelten Durchlaß, der von der Aufnahmeöf­fnung (28) und einer großen, zu der Aufnahmeöffnung senkrechten Öffnung (36) beschickbar ist.

3. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Messersatz (14) einen oben angeordneten Vorzerkleinerer (40) für Häckselgut mit Schlagschneiden (44) und eine darunter angeordnete Zerkleinerungsscheibe (42) mit Schlitzen (46) umfaßt, an denen die Schlag- und Schneidemesser (48, 50) befestigt sind.

4. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß unten an der Zerkleinerungsscheibe (42) Räumbleche (54) angebracht sind, die fast bis zum Boden der Zerkleinerungskammer (12) reichen.

5. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 1, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb (18) ein Elektromotor mit einer elektrischen Schaltvorrichtung (20) zur Richtungsumschaltung ist.

6. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 2 und 3,
gekennzeichnet durch
einen Keil (52), der an der inneren Seitenwand der Zerkleinerungs­kammer oberhalb der Zerkleinerungsscheibe (12) fest angebracht ist, der entgegen der Drehrichtung für den Schnitzelbetrieb (S) eine radial nach innen verlaufende Kante aufweist, die sich in gleicher Breite bis zur Oberkante der Zerkleinerungskammer erstreckt, und der entgegen der Drehrichtung für den Häckselbetrieb (H) spitz­winklig zuläuft, wobei die Länge des Keils (52) nach oben hin abnimmt, so daß er nach oben im zunehmend stumpferen Winkel zuläuft.

7. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die radiale Kante des Keils (52) unter dem in Drehrichtung für den Schnitzelbetrieb (S) gelegenen Rand der kleineren Öffnung (30) befindet.

8. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die kleinere Öffnung (30) im wesentlichen die Form eines Ringsegmentes aufweist, wobei der Innenradius des Ringes größer ist als der Radius, den der Vorzerkleinerer (40) überstreicht.

9. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß am inneren Rand der kleineren Öffnung (30) ein Führungsblech (34) angebracht ist, das sich senkrecht nach unten erstreckt.

10. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (30, 36) durch Rückschlagklappen (32, 38) verschlossen sind.

11. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Messersatz (14) einen oben angeordneten Vorzerkleinerer (40) für Häckselgut mit Schlagschneiden (44) und einen darunter ange­ordneten Messerbalken umfaßt, an dem die Schlag- und Schneidemesser befestigt sind.

12. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Messersatz (14) einen oben angeordneten Vorzerkleinerer (40) für Häckselgut mit Schlagschneidern (44) und eine darunter angeordnete Mehreckplatte umfaßt, an der die Schlag- und Schneidemesser befestigt sind.

13. Häcksel- und Schnitzelmaschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mehreckplatte in Form eines Dreiecks ausgeführt ist.

Zeichnung