DE29514916U1

DE29514916U1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Schnittholz und anderen Gartenabfällen

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Publication number: DE29514916U1
Application number: DE29514916U
Authority: DE
Original assignee: AS Motor GmbH and Co KG
Current assignee: AS Motor Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1995-09-16
Filing date: 1995-09-16
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2005-09-17

Description

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Anmelder: 14.09.1995

G 11215

AS-Motor GmbH & Co. KG Da/Ei

Lindenstraße 1

74420 Oberrot

Vorrichtung zum Zerkleinern von Schnittholz und anderen Gartenabfällen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Schnittholz und anderen Gartenabfällen, mit einem mittels eines in seiner Drehrichtung umschaltbaren Motors unter Zwischenschalten eines Untersetzungsgetriebes antreibbaren Schneidelement, das in einem Gehäuse angeordnet ist, das mit einer zu dem Schneidelement führenden Zuführöffnung und mit einem von dem Schneidelement wegführenden Auswurf versehen ist.

Derartige Vorrichtungen, die auch als Häcksler bezeichnet werden, gibt es in vielfältigen Ausführungen, sowohl für den privaten Bereich als auch für den kommerziellen Bereich, wie beispielsweise für kommunale Betriebe, Straßenbaubetriebe oder sonstiges.

Um die Geräuschentwicklung zu reduzieren, sind für den privaten Bedarf Vorrichtungen bekannt, die als Schneidelement eine horizontal angeordnete Walze aufweisen, die auf ihrem Umfang mit einer Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden Messern bestückt ist. Das Schnittholz wird den Walzen mittels eines Zuführtrichters, der mit Einzugswalzen versehen sein kann, etwa in radialer Richtung zugeführt. Der Auswurf er-

folgt im wesentlichen in tangentialer Richtung zu der Walze. Um Verstopfungen lösen zu können, ist die Drehrichtung des Motors umschaltbar.

Es ist auch ein Großgerät bekannt (EP 0 019 092 Bl), das eine horizontal angeordnete Messerschnecke als Schneidelement aufweist. Diese Messerschnecke ist beispielsweise mit einer Antriebswelle eines Traktors kuppelbar. Der Zuführtrichter ist parallel zur Achse der Messerschnecke ausgerichtet, so daß er ebenfalls horizontal verläuft. An die Messerschnecke schließt eine Auswurfschaufel an, die das geschnittene Material im wesentlichen vertikal auswirft, wobei das Auswerfen durch ein koaxial zu der Messerschnecke angeordnetes Gebläserad unterstützt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art als ein Kleingerät auszubilden, das geräuscharm arbeitet und eine relativ hohe Leistung besitzt, jedoch mit einem relativ kleinen Antriebsmotor auskommt .

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Schneidelement als eine kegelstumpfförmige Messerschnecke gestaltet ist, und daß zwischen der Messerschnecke und dem Motor zwei miteinander in Eingriff stehende Elemente angeordnet sind, die bei Umkehr der Drehrichtung einen Leerweg zwischen Motor und Messerschnecke bilden, der wenigstens einer Motordrehung entspricht .

Im Gegensatz zu den Messerwalzen, die eine hackende Schneidbewegung durchführen, führt eine kegelstumpfförmige Messerschnecke eine im wesentlichen ziehende Schneidbewegung durch, so daß höhere Drehzahlen zugelassen werden können, ohne daß dadurch die Geräuschentwicklung besonders hoch ist. Um sicherzustellen, daß der Motor nach einer Verstopfung der Vorrichtung, die zu einem Stillstand der Messerschnecke führt, in umgekehrter Drehrichtung sicher anlaufen kann, sind in den

Antrieb zwischen dem Motor und der Messerschnecke Elemente vorgesehen, die einen Leerweg bilden. Dadurch wird sichergestellt, daß der Motor anläuft und mit einem Schlag sich aus dem nicht erfolgreich geschnittenen Ast o.dgl. herausbewegt.

Um einen möglichst großen Leerweg realisieren zu können, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die beiden Elemente in dem Bereich des Getriebeausgangs angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, daß der Motor bereits zwei bis drei Umdrehungen ausführt, bevor der Leerweg zwischen den beiden Elementen zurückgelegt ist, so daß der Motor dann bereits nahezu seine volle Drehzahl hat.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Motorwelle vorzugsweise auf der der Messerschnecke abgewandten Seite mit einem Schwungrad versehen ist. Dieses Schwungrad stellt sicher, daß dann, wenn die beiden Elemente den Leerweg überbrückt haben, eine relativ hohe kinetische Energie zum Lösen der Messerschnecke zur Verfügung steht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß am Ende des Einführtrichters ein dem Schneidelement gegenüberliegender einstellbarer und/oder nach außen wegbewegbarer Backen angeordnet ist. Durch Wegbewegen des Backens nach außen von der Messerschnecke hinweg lassen sich die Kräfte weitgehend aufheben, die aufgrund einer Verstopfung oder eines Festsetzens der Messerschnecke in einem Ast o.dgl. aufgetreten sind. Dadurch läßt sich das Beseitigen einer Verstopfung leichter durchführen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Motor und das Schneidelement sowie der Zufuhrtrichter im wesentlichen vertikal ausgerichtet mit einem Rahmen gehalten sind. Eine derartige Anordnung erlaubt es in vorteilhafter Weise, eine gute Raumausnutzung bei einem Kleingerät zu erhalten. In weiterer Ausgestaltung wird dabei vorgesehen, daß der Rahmen mit einer Fußteil versehen ist, an welchem Räder

angebracht sind, die durch Kippen der Vorrichtung auf den Boden aufsetzbar sind. Dadurch wird ein Kleingerät geschaffen, das mittels des Fußteiles im Betrieb sicher steht, das jedoch durch Kippen auf die Räder gestellt wird, so daß es dann in einfacher Weise verfahren werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform und den Unteransprüchen.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 in größerem Maßstab eine Ansicht einer Messerschnekke,

Fig. 3 in einem Schnitt eine Gestaltung der Schneide der Messerschnecke,

Fig. 4, 5 und 6 die Arbeitsweise der Messerschnecke beim Zerkleinern eines Astes,

Fig. 7 in größerem Maßstab einen Schnitt durch ein zwischen dem Motor und der Messerschnecke angeordnetes Getriebe und

Fig. 8 einen Teilschnitt des Getriebes entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält als Schneidelement eine Messerschnecke (10), die später anhand von Fig. 2 bis 6 noch näher erläutert werden wird. Die kegelstumpfförmige Messerschnecke (10) ist vertikal ausgerichtet in einem Gehäuse (11) angeordnet. Der Durchmesser der Messerschnecke (10) nimmt von oben nach unten zu. Oberhalb der Messerschnekke (10) ist ein Zuführtrichter (12) angeordnet, der in seinem

unteren Bereich mit einem im wesentlichen parallel zu einer Mantellinie der Messerschnecke (10) verlaufenden Leitblech (13) versehen ist. Unterhalb der Messerschnecke (10) befinden sich Auswurfschaufeln (14) , die drehfest mit der Messerschnecke (10) verbunden sind. Die Auswurfschaufeln (14) befinden sich in einer unterhalb der Messerschnecke (10) angeordneten Auswurfkammer (15) , die mit einer nach unten gerichteten Auswurföffnung (16) versehen ist.

Im Bereich des unteren Endes des Zuführtrichters (12) gegenüberliegend von der Messerschnecke (10) ist ein verstärkter Backen (17) angeordnet. Dieser Backen (17) ist in Richtung auf die Messerschnecke (10) einstellbar und auch von der Messerschnecke (10) hinwegbewegbar gehalten. Durch Wegbewegen des Backens (17) von der Messerschnecke (10) hinweg läßt sich die Klemmkraft zwischen einem zu schneidenden Gegenstand reduzieren, so daß schon dadurch unter Umständen eine Verstopfung oder ein Festsetzen der Messerschnecke (10) aufgehoben werden kann.

Die Messerschnecke (10) ist mittels eines unterhalb der Auswurfkammer (15) angeordneten Elektromotors (18) angetrieben, dessen Motorwelle (19) ebenfalls vertikal ausgerichtet ist. Zwischen dem Elektromotor (18) und der Messerschnecke (10) ist ein Untersetzungsgetriebe (20) angeordnet, das vorzugsweise ein Untersetzungsverhältnis von 10 : 1 aufweist. Bei einem handelsüblichen Elektromotor (18) wird somit die Messerschnecke (10) mit einer Drehzahl in der Größenordnung von 3 00 min"¹ angetrieben.

Auf der der Messerschnecke (10) abgewandten Seite ist die Motorwelle mit einem Schwungrad (21) oder einer Schwungscheibe versehen. Diese Schwungscheibe ist durch ein mit dem Motorgehäuse verbundenes Schild abgedeckt. Das Schwungrad (21) oder die Scheibe kann zusätzlich als ein Gebläse ausgebildet sein, das in axialer Richtung einen Kühlluftstrom zu dem Elektromotor (18) hin richtet. Das Gehäuse (11) ist im Bereich des Zu-

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führtrichters (12) mit einer entsprechend dem Kegelwinkel der Messerschnecke (10) ausgerichteten Gegenschneide (22) versehen. Die Gegenschneide (22) ist in Richtung zu der Messerschnecke (10) einstellbar, insbesondere um ein Nachjustieren nach einem Nachschleifen der Messerschnecke (10) zu ermöglichen.

Der Bereich des Gehäuses (11) und des darunter befindlichen Antriebes ist mit einer Verkleidung (23) nach außen abgedeckt, die an dem Gehäuse (11) und/oder einem Rahmen (24) angebracht ist, der das Gehäuse (11) hält. Der Rahmen (24) besitzt zwei kufenförmige Fußteile (25). Im Bereich der Fußteile (25) sind zwei Räder (26) derart angeordnet, daß ihr Umfang wenigstens annähernd in der Ebene der Unterseite der Fußteile liegt. Dadurch ist es möglich, die Vorrichtung zu kippen und damit die Räder (2 6) auf den Boden aufzusetzen und die Fußteile (25) von dem Boden zu heben, so daß die gesamte Vorrichtung verfahrbar ist.

Die in Fig. 2 dargestellte Messerschnecke (10) weist zwei einander diametral gegenüberliegende wendeiförmige Messerelemente (27, 28) auf, die an einer Hohlwelle (29) befestigt sind. Die Befestigung erfolgt insbesondere durch Anschweißen der Messerelemente (27, 28) an der Hohlwelle (29). Das untere Ende der Hohlwelle (29) ist mit einem Kupplungsschlitz (30) versehen, der mit einem entsprechend gestalteten Gegenstück der Abtriebswelle des Getriebes (20) kuppelbar ist, wie noch erläutert werden wird.

An der Hohlwelle (29) sind auch die beiden Auswurf schaufeln (24) angebracht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Auswurfschaufeln (24) einstückig mit den wendeiförmigen Messerelementen (27, 28) ausgebildet. Der Kegelwinkel der Umhüllungskurve der Schneiden der Messerschnecke (10) liegt in der Größenordnung von 30° bis 90° und vorzugsweise bei etwa 72°. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, besitzen die Schneiden der Messerelemente (27, 28) zu der kegelförmigen Umhüllungs-

kurve (31) einen Freiwinkel (&bgr;) in der Größenordnung von 5° bis 25°, vorzugsweise im Bereich von etwa 14°. Die Schneiden selbst besitzen gegenüber diesem Freiwinkel (ß) einen Keilwinkel (&agr;) in der Größenordnung von 30° bis 45° und vorzugsweise in der Größenordnung von 40°.

In Fig. 4 bis 6 ist schematisch dargestellt, wie die Messerelemente (27, 28) der Messerschnecke (10) einen Ast (32) zerspanen. In Fig. 4 hat eines der Messerelemente (27, 28) den Umfang des Astes (32) erreicht. Dieses Messerelement (27, 28) dringt bei seiner Rotation in diesen Ast (32) ein und zieht ihn gleichzeitig ein. Wie aus Fig. 5 und 6 zu ersehen ist, erfolgt eine scheibenförmige Zerspanung, wobei gleichzeitig auch das zerspante Teil aufgrund des Keilwinkels (&agr;) der Schneiden deformiert und auseinandergebrochen wird. Mittels der Größe des Freiwinkels (ß) ist dabei festlegbar, wie stark die Einzugswirkung der Messerschnecke (10) auf einen Ast (32) ist. Die beiden Messerwendeln (27, 28), deren Steigung bei etwa 92 mm liegt, umschlingen die Hohlwelle (29) jeweils um annähernd 360°.

Das Getriebe (20), das in Fig. 7 und 8 dargestellt ist, ist als ein Planetengetriebe ausgebildet. Es enthält drei Planetenräder (33) , die mit der mit einer .Außenverzahnung versehenen Motorwelle (19) kämmen. Sie kämmen ferner mit der Innenverzahnung eines stationären Außenrades (34), das gleichzeitig als Getriebegehäuse dient. Das Außenrad (34) ist zwischen einem Motorflansch (36) und einem Flansch (35) angeordnet, der mit dem Gehäuse (11) im Bereich der Auswurf kammer (15) verbunden ist. Die Planetenräder (33) sind in einem Stegrad

(37) gelagert, das mit einer Abtriebswelle (38) gekuppelt ist, die als Hohlwelle ausgebildet ist und in dem Flansch

(35) gelagert ist. Zwischen dem Stegrad (37) und der Abtriebswelle (38) ist eine Zahnkupplung vorgesehen, die einen Leerweg von etwa 110° in Umfangsrichtung ermöglicht. Hierzu ist die Abtriebswelle (38) mit zwei diametral gegenüberliegenden, nach außen gerichteten Zähnen (3 9) versehen, denen

nach innen gerichtete Zähne (40) des Stegrades (37) zugeordnet sind. Die von den Zähnen (3 9 und 40) gebildete Mitnahmekupplung erlaubt einen Leerweg von etwa 110°, was bei dem gegebenen Übersetzungsverhältnis annähernd drei Umdrehungen der Motorwelle (19) entspricht. Wenn die Drehrichtung des Motors umgekehrt wird, so läuft mithin die Motorwelle (19) über diesen Leerweg unbelastet, so daß der Motor (18) anlaufen und beschleunigen kann. Erst nach diesem Leerweg wird die Drehbewegung der Motorwelle auf die Messerschnecke (10) übertragen, so daß einerseits der Motor (18) sicher anlaufen kann und andererseits, insbesondere wegen der mit der Motorwelle (19) verbundenen Schwungscheibe, eine relativ hohe kinetische Energie aufweist. Das Umschalten der Drehrichtung des Motors (18) erfolgt dann, wenn die Messerschnecke (10) stehengeblieben ist, da sie beispielsweise einen Ast nicht hat vollständig durchschneiden können. Durch Umschalten der Drehrichtung wird die Messerschnecke (10) aus dem Ast herausgezogen, so daß dann nach erneutem Umschalten in der normalen Betriebsrichtung ein erneuter Schneidversuch durchgeführt werden kann, der dann in der Regel erfolgreich sein wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt ein Kleingerät dar, das insbesondere für den privaten Gebrauch in einem Garten bestimmt ist. Es besitzt eine Höhe einschließlich des Zuführtrichters (12) von etwa 1,4 m, so daß es ohne weiteres von oben mit dem Gartenabfall beschickt werden kann. Dabei ist der Zuführtrichter (12) ausreichend lang, damit mit Sicherheit verhindert werden kann, daß eine Person über die Zuführöffnung des Zuführtrichters (12) mit einer Hand bis zu der Messerschnecke (10) greifen kann. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Auswurf öffnung (16) in Umfangsrichtung gegenüber dem Zuführtrichter (12) und dem Backen (17) versetzt, vorzugsweise um 180°. Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird anstelle eines Zuzführtrichters (12) eine schlitzförmige Zuführöffnung vorgesehen, die dann entsprechend den Sicherheitsanforderungen gestaltet ist. Diese Ausführungsform benötigt nur eine Gesamthöhe von etwa 1,0 m.

Claims

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Schnittholz und anderen Gartenabfällen, mit einem mittels eines in seiner Drehrichtung umschaltbaren Motors unter Zwischenschalten eines Untersetzungsgetriebes antreibbaren Schneidelement, das in einem Gehäuse angeordnet ist, das mit einer zu dem Schneidelement führenden Zuführöffnung und mit einem von dem Schneidelement wegführenden Auswurf versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidelement als eine kegelstumpfförmige Messerschnecke (10) gestaltet ist, und daß zwischen der Messerschnecke (10) und dem Motor (18) zwei miteinander in Eingriff stehende Elemente (37, 38) angeordnet sind, die bei Umkehr der Drehrichtung einen Leerweg zwischen Motor (18) und Messerschnecke (10) bilden, der wenigstens einer Motorumdrehung entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente (37, 38) in dem Bereich des Getriebeausgangs angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (19) vorzugsweise auf der der Messerschnecke (10) abgewandten Seite mit einem Schwungrad (21) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schwungrad (21) und der Motorwelle

(19) ein in Umfangsrichtung elastisches Mitnahmeelement angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (2 0) ein Planetengetriebe ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrad (34) des Planetengetriebes ein Hohlrad ist, das stationär zwischen zwei Flanschen (35, 36) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (11) eine einstellbare Gegenschneide (22) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerschnecke (10) eine zentrische Hohlwelle (29) aufweist, die auf die Abtriebswelle (38) des Getriebes. (20) aufsteckbar und mit dieser kuppelbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hohlwelle (29) zwei wendeiförmige Messerelemente (27, 28) angebracht sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden der Messerschnecke (10) zur kegelstumpfförmigen Messerumlaufbahn einen Freiwinkel (ß) zwischen 5° und 25° aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden der Messerschnecke (10) einen Keilwinkel (&agr;) zwischen 30° und 45° aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Verlängerung des den größten Durchmesser bildenden Enden der Messerelemente (27, 28) an der Hohlwelle (29) zwei im wesentlichen radial ausgerichtete Laschen angeordnet sind, die die Auswurfschaufeln (14) bilden.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (18) und die Messerschnecke (10) sowie der Zuführtrichter (12) im wesentlichen vertikal ausgerichtet mittels eines Rahmens (24) gehalten sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (24) mit einem Fußteil (25) versehen ist, an welchem Räder (26) angebracht sind, die durch Kippen der Vorrichtung auf den Boden aufsetzbar sind.