EP0070004B1

EP0070004B1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz

Info

Publication number: EP0070004B1
Application number: EP82106155A
Authority: EP
Inventors: Herbert Silberbauer
Original assignee: Alois Poettinger Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Alois Poettinger Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1987-12-23
Also published as: DE3280323D1; DE3277864D1; EP0070004A3; EP0070004A2; ATE31503T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Holzhackmaschine für Schwachholz mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Eine solche Holzhackmaschine ist z. B. aus US-A-4 135 563 bekannt.
Aus der US-A-4 135 563 ist somit ein Holzhacker bekannt, der aus einer Trommel besteht, an der zwischen zwei beabstandeten Trommelscheiben die Messer an Messerträgern eingespannt angeordnet sind. Vor jedem Messer ist in einem Abstand, durch den ein Spalt für den Eintritt von Hackgut in das Trommelinnere gebildet wird, ein Anschlagkörper eingeschraubt, der eine äußere Führungsfläche aufweist, die gekrümmt an die Krümmung des Trommelumfanges angepaßt ist und mittels mehrerer Schrauben in unterschiedlichen, radialen Abständen in Bezug auf die Schneide des nachgeordneten Messers einstellbar ist. Der Nachteil der Anordnung besteht in der aufwendigen Verschraubung. Wegen der Anordnung des Durchtrittsweges des Hackgutes, das vor dem Messerträger ins Trommelinnere eintritt und dahinter austritt, ist die Umfangserstreckung der Führungsflächen gering.
Für die immer stärker in Gebrauch kommenden Unterschubfeuerungen für Holz ist es jedoch wesentlich, bestimmte für die entsprechende Feuerung optimale Schnittlängen in engen Grenzen einzuhalten und für sauber geschnittenes Holz zu sorgen. Nur so können die Förder- und Verfeuerungseinheiten des Holzes gleichmäßig arbeiten. Darüberhinaus soll das geschnittene Schwachholz auch für eine Reihe anderer Feuerungsarten brauchbar sein, so daß die Schnittlänge in weitem Bereich verstellbar sein sollte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, die Holzhackmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so zu verbessern, daß möglichst gleichmäßig gehacktes Schwachholz, d. h. möglichst gleicher Hacklänge, erzielt wird und gleichzeitig die Holzhackmaschine für eine Veränderung der Hacklänge in einem möglichst breiten Verstellbereich geeignet gemacht wird, wobei der technische Aufwand für die Umstellbarkeit der Hacklänge und der für die Umstellung notwendige Zeitaufwand möglichst niedrig gehalten werden sollen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 6 beansprucht.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die entsprechenden Zeichnungen erläutert.
Es zeigt :

Fig. 1 eine Vorderansicht des Trommelhackers.
Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Trommelhackers,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf den Rotor des in Fig. 1 und 2 dargestellten Trommelhackers.
Fig. 4 einen Schnitt durch den Rotor des Trommelhackers bei Betrachtung in Richtung Rotor-Außenseite und
Fig. 5 einen Teilausschnitt aus dem Rotor mit Einzelheiten des Planetengetriebes nach Fig. 4.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 1 zum Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz 2 mit einem Rahmen 3, einem Gehäuse 4 und einer Rotorwelle 5. Der Rahmen 3 weist Befestigungselemente 6 für einen hier nicht gezeigten Anbau auf und übernimmt die Lagerung der horizontal ausgerichteten, umlaufend antreibbaren Rotorwelle 5. Das Gehäuse 4 zeigt eine dem Rahmen 3 zugewandte hintere Stirnwand 7, eine ihm abgewandte vordere Stirnwand 8 sowie eine periphere Wand 9, die sich im wesentlichen entlang einer zylindrischen Mantelfläche erstreckt. Sie ist dergestalt am Rahmen 3 befestigt, daß die Rotorwelle 5 mit der Zylinderachse des Gehäuses übereinstimmt.
In das Gehäuse 4 münden je eine Zuführschacht 10 und ein Auswurfschacht 11, beide mit im wesentlichen viereckigem Querschnitt, wobei der Auswurfschacht 11 über die Breite des Gehäuses 4 hinweg von oben in tangentialer Richtung in das Gehäuse 3 einmündet. Der horizontal angeordnete Zuführschacht 10 ist senkrecht zur Rotorwelle 5 auf das Gehäuse 4 aufgesetzt und ist im Inneren mit einer Zuführeinrichtung für das zugeführte Schwachholz 2 ausgerüstet.
Auf der Rotorwelle 5 ist ein Trommelhacker 15 mit der Nabe 29 aufgesetzt und verkeilt. Zwei ebene, im axialen Abstand parallel zueinander angeordnete Scheiben 101 bilden den seitlichen Abschluß des Trommelhackers 15.
In Drehrichtung 47 des Rotors 17 betrachtet, sind gekrümmte Führungsflächen 105 um jeweils 90° versetzt vor den Messern 71 angeordnet, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Jede dieser gekrümmten Führungsflächen 105 weist eine Krümmung in Umfangrichtung des Rotors 17 auf, die den Teil einer zylindrischen Mantelfläche darstellt. Bei eingestellter Minimal-Schnittlänge des Schwachholzes 2, d. h. bei eingestellter Anfangsstellung AS stimmt diese zylindrische Mantelfläche im wesentlichen mit der zylindrischen Mantelfläche überein, die von den Schneiden 73 der Messer 71 bei Drehung des Rotors 17 gebildet wird. Die gekrümmten Führungsflächen 105 bilden die radial äußere Fläche von im wesentlichen keilförmigen Schwenkkörpern 106, deren Keilspitzen 107 in die Drehrichtung 47 des Rotors 17 weisen. Die keilförmigen Schwenkkörper 106 erstrecken sich senkrecht zu und zwischen den Scheiben 101 und sind um je eine mit den Keilspitzen 107 parallel zu der Rotorwelle 5 angeordneten Schwenkachse 108 im wesentlichen in radialer Richtung verschwenkbar. Die Schwenkachsen sind im etwa gleichen radialen Abstand von der Rotorwelle 5 wie die Messer 71 angebracht. Jeder der vier keilförmigen Schwenkkörper 106 weist auf seiner dem Planetengetriebe 21 zugewandten Seite eine parallel zur Scheibenebene ausgerichtete, seitliche Stirnfläche 109 auf, die von einem im wesentlichen radial ausgerichteten Langloch 110 durchbrochen wird. Es ist in etwa halbem Abstand zwischen der Schwenkachse 108 und der derselben gegenüberliegenden kreisbogenförmigen Fläche 111 angeordnet. Die Naben 103 und die Achsen 104 der Planetenräder 102 sind in Richtung Trommelinneres verlängert und treten durch die genügend Spielraum gewährenden Langlöcher 110 hindurch. Dabei ist die verlängerte Nabe 103 mit einem auf der dem Trommelinneren zu weisenden Seite der seitlichen Stirnfläche 109 angeordneten Kurbelarm 112 eines Kurbeltriebes 113 verbunden. Weiterhin weist der Kurbeltrieb 113 einen einarmigen Hebelarm 114 auf, der mittels eines Gelenkes 115 mit dem Kurbelarm 112 verbunden ist. Der Hebelarm 114 ist auf einer Achse 117 drehbar gelagert, die in dem der Schwenkachse 108 gegenüberliegenden, radial inneren Winkel 116 an der seitlichen Stirnfläche 109 angeordnet ist. In der Anfangsstellung AS des keilförmigen Schwenkkörpers 106 ist der Kurbelarm 112 in etwa rechtwinklig zur Längsachse des Langloches 110 angeordnet und bildet einen im wesentlichen rechten Winkel mit dem radial nach innen weisenden Hebelarm 114.
Die Drehbewegung des Planetenrades 102 um seine Achse 104 wird auf den Kurbelarm 112 übertragen, wobei das Gelenk 115 entsprechend der Länge des Kurbelarmes 112 sich auf einem Kreisbogen mit auf der Achse 104 liegendem Mittelpunkt entsprechend in etwa radialer Richtung bewegt. Über den Hebelarm 114 und die Achse 117 wird nun der keilförmige Schwenkkörper 106 ebenfalls in dieser Richtung bewegt, wobei die Achse 117 auf einem Kreisbogen verschwenkt wird, dessen Mittelpunkt auf der Schwenkachse 108 angeordnet ist. Das Langloch 110 ermöglicht die Relativbewegung zwischen der Achse 104 des Planetenrades 102 und dem keilförmigen Schwenkkörper 106. Zur Veränderung des Verstellbereiches des keilförmigen Schwenkkörpers 106 sind in der seitlichen Stirnfläche 109 entlang dem Kreisbogen, der von der Achse 117 beschrieben wird, Bohrungen zum Aufnehmen der Achse 117 angebracht (vgl. Fig. 3).
Die der Schwenkachse 108 gegenüberliegende Fläche 111 des keilförmigen Schwenkkörpers 106 ist als Teil einer zylindrischen Mantelfläche ausgebildet, wobei die Zylinderachse mit der Schwenkachse 108 übereinstimmt. Diese Fläche 111 stellt die in Drehrichtung 47 des Rotors 17 betrachtete vordere Kammerwand 118 einer dem Messer 71 zugeordneten, mit radial nach außen liegender Öffnung 119 Kammer 44 zur Aufnahme des zerkleinerten Schwachholzes 46 dar.
Die Außenseite einer Scheibe 101 trägt ein auf der Rotorwelle 5 angeordnetes Planetengetriebe 21. Vier Planetenräder 102 sind hier lediglich als Kreissektoren ausgestaltet und mit den Naben 103 um die Achsen 104 drehbar gelagert.
Das Sonnenrad 23 des Planetengetriebes 21 ist mittels eines Drehlagers 24 fliegend auf der Rotorwelle 5 angeordnet, wodurch es eine unabhängige Drehbewegung um die Rotorwelle 5 ausführen kann.
Vier Bohrungen 25, jeweils um 90° versetzt. sind auf etwa halbem Radius an dem Sonnenrad 23 angebracht. Die Stirnwand 7 des Gehäuses 4 weist auf gleichem Lochkreis eine Bohrung 26 und eine ihr aufgesetzte Hülse 27 auf. Durch diese Anordnung kann mittels eines Feststellbolzens 28 das Sonnenrad 23 an dem Gehäuse 4 arretiert werden, so daß es eine unabhängige Drehbewegung um die Rotorwelle 5 ausführen kann.
Auf der Scheibe 101 sind vier jeweils um 90° versetzte Planetenräder 102 mittels Drehlager 102 auf einem solchen Lochkreis angebracht, daß sie mit dem Sonnenrad 23 kämmen. Die Achsen 104 dieser Planetenräder 102 sind in axialer Richtung 22 in etwa entsprechend der Breite der Nabe 29 verlängert.
Innerhalb einer um die Rotorwelle 5 parallel zu ihr angeordneten, im wesentlichen vier-kantförmigen Hülse 120, die sich zwischen den äußeren Scheiben 101 des Rotors 17 erstreckt, sind in den äußeren Scheiben 101 vier jeweils um 90° versetzte, verschließbare kreisförmige Ansaugöffnungen 121 vorgesehen. Sie liegen innerhalb des Wälzkreises 96 des Sonnenrades 23 des Planetengetriebes 21 auf dem die Rotorwelle 5 mit der Schwenkachse 108 verbindenden Radius und dienen zum Ansaugen der Gebläseluft. Den Ansaugöffnungen 121 zugeordnete Durchbrüche 122 in der Hülse 120 lassen die Gebläseluft radial nach außen durchtreten. Eine Leitfläche 123 verbindet in einer im wesentlichen rechtwinkligen Anordnung die Hülse 120 und sie Schwenkachse 108 in der Art. daß die durch die verschließbaren Ansaugöffnungen 121 angesaugte, durch die Durchbrüche 122 hindurchtretende Gebläseluft entlang den Leitflächen 123 durch die Öffnung 124 radial nach außen hindurchtreten kann. Diese Öffnung 124 ist zwischen der Schwenkachse 108 und der der Schneide 73 des Messers 71 abgewandten Stirnfläche 125 des Messerträgers angeordnet. Diese Leitfläche 123 verhindert das unerwünschte Eindringen der Gebläseluft in die Kammer 44.
Auf der Hülse 120 ist eine im wesentlichen rechtwinklig angeordnete Strebe 126 befestigt, die sich bis nahe der dem Winkel 116 zugeordneten Spitze 127 des keilförmigen Schwenkkörpers 106 erstreckt. Etwa rechtwinklig auf dieser Strebe 126 ist eine radial innere Kammerwand 128 der Kammer 44 befestigt. Diese radial innere Kammerwand 128 reicht bis zu der der Schwenkachse 108 gegenüberliegenden Fläche 111 des keilförmigen Körpers 106. Diese Fläche 111 stellt deshalb den Teil einer zylindrischen Mantelfläche dar. um bei der Verstellung des keilförmigen Schwenkkörpers 106 eine Abdichtung gegen durchfallendes, geschnittenes Schwachholz 46 zu der ihr benachbarten Kante 127 der radial inneren Kammerwand 128 zu gewährleisten.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden beispielsweise keine Leitflächen 123 benutzt. Hier ist die Abdichtung zwischen der Fläche 111 des keilförmigen Schwenkkörpers 106 und der Kante 129 der radial inneren Kammerwand 128 so auszulegen. daß unerwünschtes Eindringen von Gebläseluft in die Kammer vermieden wird.
Innerhalb des Zuführschachtes 10 weist die Stirnwand 8 des Gehäuses 4 eine rechteckige Öffnung 93 auf. Diese erstreckt sich von der Kante der Gegenschneide in Richtung Messer 71 bis zu einer Position, die der maximalen Größe des zuzuführenden Schwachholzes 2 entspricht.
Im folgenden soll die Funktion der Vorrichtung zum Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz anhand der Funktionsbeschreibung des in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Trommelhackers 15 beschrieben werden.
Das zu zerkleinernde Schwachholz 2 wird dem Rotor 17 des Trommelhackers 15 durch den Zuführschacht 10 rechtwinklig zur Rotorwelle 5 zugeführt.
Es besteht die Möglichkeit eines manuellen oder eines angetriebenen Vorschubes. Das zu zerkleinernde Schwachholz 2 wird durch die in der Gehäusewand 9 angebrachte Öffnung hindurch gegen die gekrümmten Führungsflächen 105 unter Anlage an die Gegenschneide gedrückt. Entsprechend dem Abstand der Schneiden 73 der Messer 71 von den Führungsflächen wird das zu zerkleinernde Schwachholz 2, das der Einfachheit halber im folgenden auch als Späne bezeichnet werden soll, geschnitten. Die Späne treten durch die in Drehrichtung 47 betrachtet vor den Schneiden 73 der Messer 71 angeordneten Öffnungen 119 in die zur Aufnahme der Späne bestimmten Kammern 44.
Die durch die Rotation des Rotors 17 hervorgerufene Zentrifugalkraft schleudert die geschnittenen Holzspäne 46 radial nach außen, wobei sie infolge des geringen Abstandes zwischen der peripheren Gehäusewand und den radial innenliegenden Teilen, insbesondere Wurfflügel 64, innerhalb der Kammern 44 gehalten werden. Sobald die Kammern 44 den tangential angreifenden Auswurfschacht 11 erreicht haben, können die Späne 46 durch denselben hindurch ins Freie gelangen.
Gebläseluft zum Unterstützen dieses Ausschleuder-Vorganges wird durch die an den Au- βenseiten des Rotors 17 angebrachten, verschließbaren Ansaugöffnungen 121 in das Innere des Rotors 17 gesaugt. Hierbei ist es wichtig, darauf hinzuweisen, daß im Gegensatz zu den konventionellen Vorrichtungen zum Zerkleinern von zuführbarem Schwachholz diese Gebläseluft nicht in die zur Aufnahme des geschnittenen Schwachholzes vorgesehenen Kammern 44 eingeleitet ist, sondern durch die Drehrichtung 47 gesehen vor den Kammern 44 angeordnete Öffnung 124 radial nach außen tritt. Durch diese Anordnung wird eine Wirbelbildung in der Kammer 44 vermieden und die Auswurfgeschwindigkeit der Späne erhöht.
Zum Verstellen der Schnittlänge des zu zerkleinernden Schwachholzes 2 muß der Abstand zwischen den Schneiden 73 der Messer 71 und den Führungsflächen 105 verändert werden. Zu diesem Zweck wird das auf der Rotorwelle 5 drehbar gelagerte Sonnenrad 23 des Planetengetriebes 21 mittels des Feststellbolzens 25 gegenüber dem Gehäuse 4 arretiert. Dann wird der Rotor 17 von Hand gedreht, so daß die Drehbewegung des Rotors 17 in eine Drehbewegung der Planetenräder 102, die sich infolge des arretierten Sonnenrades 23 auf diesem abwälzen müssen, umgesetzt wird. Der Kurbeltrieb 113 überträgt diese Bewegung der Planetenräder 102 auf die keilförmigen Schwenkkörper 106 und beeinflußt damit die Lage der Führungsflächen 105. Wird die Arretierung gelöst, so kann das Sonnenrad 23 sich infolge seiner Drehlagerung um die Rotorwelle 5 drehen.

Claims

1. Holzhackmaschine (1) für Schwachholz (2) mit einem Rotor (17), der zwei Scheiben (101) aufweist, zwischen denen rotorachsparallele Messerträger mit rotorachsparallelen Messern (71) angebracht sind, wobei die Messer (71) mit einer Gegenschneide zusammenarbeiten, die an der Mündung eines Zuführschachtes (10) an der radialen Außenwand (9) des Gehäuses (4) angebracht ist und wobei der Rotor (17) jeweils zwischen zwei benachbarten Messern (71) eine radial außen offene Ausnehmung besitzt, in der zum Zwecke der Verstellbarkeit der Hackschnitzellänge ein Körper (106) mit einer radial außenliegenden, gekrümmten Anschlagfläche (105) für das vordere Ende des Schwachholzes (2) einstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen im Bereich der Messer (71) gegeneinander abgeschlossen sind und daß der Körper (106) als Schwenkkörper an einer rotorachsparallelen Schwenkachse (108) angelenkt ist, die sich an der Seite des in Umlaufrichtung (47) voreilenden Messers (71) befindet und daß in den Ausnehmungen der nicht von dem Schwenkkörper (106) eingenommene Raum an der Seite des in Umlaufrichtung nacheilenden Messers (71) eine Kammer (44) mit radial außenliegender Öffnung (119) zur Aufnahme. der Hackschnitzel bildet, wobei die der Schwenkachse (108) abgewandte Stirnfläche (111) des Schwenkkörpers (106) die in Laufrichtung vordere Wand (118) der Kammer (44) darstellt.

2. Holzhackmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkörper (106) im Querschnitt eine im wesentlichen keilförmige Gestalt aufweist, wobei die Schwenkachse (108) in der Keilspitze liegt.

3. Holzhackmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (111) des Schwenkkörpers (106) einen Abschnitt eines Zylinders mit der Schwenkachse (108) als Achse darstellt.

4. Holzhackmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Verstellung der Schwenkkörper (106) ein Kurbeltrieb (113) vorgesehen ist, der bei Stillstand der Holzhackmaschine (1) über ein Planetengetriebe (21) betätigt wird. wobei der Kurbeltrieb (113) aus zwei Hebeln (112. 114) besteht, die gelenkig miteinander verbunden und von denen der eine Hebel (112) fest mit der Nabe (103) eines Planetenrades (102) des Planetengetriebes (21) verbunden und der andere Hebel (114) am Schwenkkörper (106) angelenkt ist und wobei die Planetenräder (102) an einer der Scheiben (101) des Rotors (17) gelagert und einem während des Betriebes frei um die Rotorwelle (5) drehbaren Sonnenrad (23) zugeordnet sind und daß das Sonnenrad (23) beim Verstellvorgang über einen Feststellbolzen (25) am Gehäuse (4) festlegbar ist.

5. Holzhackmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb (113) innerhalb des Schwenkkörpers (106) angeordnet ist und daß dazu eine Seitenwange (109) des Schwenkkörpers (106) für den Durchtritt der Achse (104) des Planetenrades (102) ein Langloch (110) aufweist.

6. Holzhackmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (102) als Segmenträder ausgeführt sind.