PL248497B1

PL248497B1 - Wood chipper

Info

Publication number: PL248497B1
Application number: PL445214A
Authority: PL
Inventors: Dominik Nowak; Łukasz Nowakowski
Original assignee: Dziekan Marek Przed Produkcyjno Uslugowo Handlowe Demarol Zielonki
Priority date: 2023-06-14
Filing date: 2023-06-14
Publication date: 2025-12-22
Also published as: PL445214A1

Abstract

Rębak do drewna, charakteryzuje się tym, że w wałkach nożowych górnym (5) i dolnym (9), wykonane są we wspólnej płaszczyźnie z nożami (8) gwintowane otwory przelotowe, w które wkręcone są śruby regulacyjne (6), których końce przechodzące odpowiednio przez wałek nożowy (5, 9) współpracując z powierzchnią noża (8) przeciwległą do jego krawędzi tnącej, przy czym na wałku napędowym (11), na jego części za płytą prawą (12) i za kołem zębaty napędzającym (19), zamocowane jest koło zamachowe (16), pomiędzy którymi osadzony jest pierścień dystansowy (18).The wood chipper is characterized in that in the upper (5) and lower (9) knife shafts, threaded through holes are made in a common plane with the knives (8), into which adjustment screws (6) are screwed, the ends of which pass through the knife shaft (5, 9) respectively, cooperating with the surface of the knife (8) opposite its cutting edge, while on the drive shaft (11), on its part behind the right plate (12) and behind the driving gear (19), a flywheel (16) is mounted, between which a spacer ring (18) is mounted.

Description

Przedmiotem wynalazku jest rębak do drewna, przeznaczony do rozdrabniania gałęzi i odpadów drewnianych. Rębak znajdzie zastosowanie w pracach porządkowych gospodarstwa domowego, sadach, leśnictwie i zakładach zieleni miejskiej do rozdrabniania drewna pochodzącego z wycinania gałęzi, konarów, krzewów i drzew.The invention concerns a wood chipper designed for shredding branches and wood waste. The chipper will find applications in household maintenance, orchards, forestry, and urban green spaces, shredding wood from cut branches, limbs, shrubs, and trees.

Powszechnie znane są rozwiązania rębaków bębnowych czy tarczowych, wyposażonych w zespół noży tnących, przecinający i rozdrabniający drewno na odpowiednią długość.Drum or disc chippers are commonly known, equipped with a set of cutting knives that cut and shred the wood to the appropriate length.

Znane są łuparki do drewna, które mogą być wykorzystane w warunkach domowych, względnie przemysłowych. Urządzenia te są przydatne przy rozłupywaniu drewna o małych gabarytach kłody, której maksymalna średnia może wynosić 350 mm, a jej długość do 400 mm. W urządzeniach tych do rozłupywania wykorzystywane są kliny, które wciskane są zgodnie z przebiegiem włókien w drewnie kłody. Przesuw klina wymuszony jest przez śrubę pociągową napędzaną poprzez przekładnię pasową, łańcuchową lub zębatą połączoną z silnikiem elektrycznym lub siłownik hydrauliczny napędzany przez pompę hydrauliczną i silnik elektryczny. W momencie kiedy zostanie przekroczona wytrzymałość drewna na łupanie następuje gwałtowne rozdzielenie drewna. W zależności od rozwiązania konstrukcyjnego, powrót klina odbywa się poprzez zmianę kierunku obrotu silnika elektrycznego lub pod działaniem siły sprężyny lub cieczy hydraulicznej.Log splitters are well-known for use in both home and industrial environments. These devices are useful for splitting small logs, with a maximum diameter of 350 mm and a length of up to 400 mm. These devices use wedges for splitting, which are pressed into the log's grain. The wedge is moved by a lead screw driven by a belt, chain, or gear transmission connected to an electric motor, or by a hydraulic cylinder driven by a hydraulic pump and an electric motor. When the wood's splitting strength is exceeded, it splits violently. Depending on the design, the wedge is returned by reversing the direction of rotation of the electric motor or by spring or hydraulic fluid.

Znany jest z polskiej publikacji wynalazku nr Pat.231261 rębak, w którym pomiędzy napędem rębaka, a zespołem zrębkującym ma sprzęgło odśrodkowe osadzone na wałku głównym rębaka poprzez mechanizm zapadkowy, przy czym tarcze mają na obwodzie nacięte zęby, a wałek dolny zespołu podawania napędzany jest z wału głównego rębaka za pomocą mechanizmu maltańskiego połączonego z bezstopniową przekładnią pasową. Rębak do ramy ma przymocowany stół łuparki stożkowej utworzony z płyty poziomej i pionowej, a stożek rozłupujący ma naciętą linię śrubową i jest osadzony na wale rębaka, przy czym stożek posiada gniazda, w których osadzone są rozłupujące trzpienie.A chipper is known from Polish patent publication No. Pat.231261, in which a centrifugal clutch is connected between the chipper drive and the chipping unit, mounted on the chipper's main shaft via a ratchet mechanism, the discs having teeth cut around their circumference, and the lower shaft of the feed unit is driven from the chipper's main shaft via a Maltese mechanism connected to a continuously variable belt drive. The chipper has a cone splitting table, formed by a horizontal and vertical plate, attached to the frame, and a splitting cone has a helical cut and is mounted on the chipper shaft, the cone having sockets in which splitting pins are mounted.

Znany jest z polskiej publikacji opisu patentowego nr Pat.236499 nóż tnący rębaka i sposób ułożenia zespołu noży tnących rębaka na wale tnącym rębaka, który w ułożeniu z drugim wałem tnącym tworzy zespół tnący przeznaczony do rozdrabniania gałęzi. Nóż tnący rębaka w kształcie płyty z ściętym na dłuższej krawędzi klinem nożowym tworzącym ostrze tnące lub/i na klinie tnącym znajdują się kształtne rowki, a wycięcia pod śruby mocujące na krawędzi przeciwnej, zaś klin nożowy tworzący ostrze tnące noża o pochyleniu a korzystnie 30° na całej długości ostrza ma dodatkowe ostrze tnące o kącie pochylenia β na całej długości klina nożowego ostrza tnącego noża oraz po przeciwnej stronie klina noża ma wycięcia o zróżnicowanej wysokości. Sposób ułożenia zespołu noży tnących rębaka charakteryzuje się tym, że noże rębaka mocowane są na wałach, tworzą zespół noży tnących rębaka w ilości czterech noży, które osadza się wycięciami do osi wału w czterech kształtnych gniazdach z otworami każdego z dwóch wałów rębaka, w których zamocowane są śruby dociskowe z podkładkami dociskowymi a następnie mocuje się je w gniazdach do wału dokręcając kluczem dynamometrycznym o określonym momencie śruby, przy czym noże osadza się tak, że dolna krawędź ostrza każdego noża tnącego jest styczna do płaszczyzn podziałowych wału wzajemnie prostopadłych do siebie oraz płaszczyzna dolna każdego noża tnącego rębaka na całej długości pochylona jest pod kątem μ korzystnie 10,4° do płaszczyzny podziałowej każdego wału i koła zębatego rębaka osadzonego na wale. Pomiędzy zespołami noży tnących rębaka osadzonymi na wale podczas obrotu odległość, luz wynosi korzystnie maksimum 0,2 mm.A chipper cutting knife and a method of arranging a set of chipper cutting knives on the chipper cutting shaft, which in combination with a second cutting shaft forms a cutting assembly for shredding branches, are known from Polish patent publication No. Pat.236499. The chipper cutting knife is plate-shaped with a knife wedge forming a cutting blade cut on its longer edge and/or the cutting wedge has shaped grooves and cutouts for mounting screws on the opposite edge, while the knife wedge forming the cutting blade of the knife with an inclination of preferably 30° along the entire length of the blade has an additional cutting blade with an inclination angle β along the entire length of the knife wedge of the knife cutting blade and on the opposite side of the knife wedge has cutouts of varying heights. The method of arranging the chipper cutting knife assembly is characterized in that the chipper knives are mounted on shafts, forming a set of four chipper cutting knives, which are mounted with their cutouts to the shaft axis in four shaped sockets with holes in each of the two chipper shafts, in which set screws with set washers are mounted and then they are mounted in the sockets to the shaft by tightening the screws with a torque wrench at a specified torque, wherein the knives are mounted so that the lower edge of the blade of each cutting knife is tangential to the shaft's pitch planes that are mutually perpendicular to each other and the lower plane of each chipper cutting knife is inclined along its entire length at an angle μ, preferably 10.4° to the pitch plane of each shaft and the chipper's gear wheel mounted on the shaft. The clearance between the chipper cutting knife assemblies mounted on the shaft during rotation is preferably a maximum of 0.2 mm.

Celem wynalazku jest opracowanie nowej, bardziej funkcjonalnej konstrukcji rębaka do drewna, który będzie wyposażony w zespół tnący, umożliwiający w łatwy i szybszy niż dotychczas sposób regulację szczeliny pomiędzy zębami, przy montażu oraz po procesie ostrzenia noży, gdy wysokość noża ulega zmniejszeniu, w wskutek zużycia roboczego lub ostrzenia.The aim of the invention is to develop a new, more functional design of a wood chipper, which will be equipped with a cutting unit that allows for an easier and faster adjustment of the gap between the teeth than before, during assembly and after the knife sharpening process, when the knife height is reduced due to wear or sharpening.

Rębak do drewna, zbudowany jest z prostopadłościennych płyt lewej prawej, pomiędzy którymi zamocowany jest układ napędowy rębaka wraz z nożami, przy czym pomiędzy płytami lewą i płytą prawą osadzone są wałki łączące wraz ze śrubami łączącymi, przy czym obrotowo w płytach zamocowany jest wałek napędowy wraz z kołem zębatym napędzającym, połączonym z kołem zębatym dolnym wałka nożowego dolnego, napędzającym i współpracującym z kołem zębatym górnym wałka nożowego górnego, przy czym do wałka nożowego górnego oraz wałka nożowego dolnego przymocowane są noże za pośrednictwem śrub noża wraz z podkładkami, odpowiednio po dwa noże na wałek nożowy, charakteryzuje się tym, że w wałkach nożowych górnym i dolnym, wykonane są we wspólnej płaszczyźnie z nożami gwintowane otwory przelotowe, w które wkręcone są śruby regulacyjne, których końce przechodzące odpowiednio przez wałek nożowy współpracując z powierzchnią noża przeciwległą doA wood chipper is made of rectangular left and right plates, between which the chipper drive system with knives is mounted, wherein between the left and right plates there are connecting shafts with connecting screws, wherein a drive shaft is rotatably mounted in the plates together with a driving gear, connected to the lower gear of the lower knife shaft, driving and cooperating with the upper gear of the upper knife shaft, wherein knives are attached to the upper knife shaft and the lower knife shaft by means of knife screws with washers, two knives per knife shaft, respectively, it is characterized in that in the upper and lower knife shafts, threaded through holes are made in a common plane with the knives, into which adjustment screws are screwed, the ends of which pass through the knife shaft, cooperating with the knife surface opposite to

PL 248497 Β1 jego krawędzi tnącej. Na wałku napędowym, na jego części za płytą prawą i za kołem zębaty napędzającym, zamocowane jest koło zamachowe, pomiędzy którymi osadzony jest pierścień dystansowy.PL 248497 Β1 its cutting edge. On the drive shaft, on its part behind the right plate and behind the driving gear, a flywheel is mounted, between which a spacer ring is mounted.

Konstrukcja rębaka, według wynalazku, dzięki zastosowaniu śrub regulacyjnych na wałkach nożowych umożliwia precyzyjną, szybką i łatwą regulację położenia noży względem siebie, a tym samym regulację szczeliny między zębami przy montażu noży, bez konieczności odkręcania wszystkich czterech śrub noża. Ponadto, dzięki konstrukcji koła zamachowego zamocowanego bezpośrednio do koła zębatego napędzającego, wyeliminowano momenty skręcające na wale napędowym, co w znacznym stopniu poprawia pracę oraz eksploatację rębaka, wpływając korzystnie na jego bezawaryjność.The chipper's design, thanks to the use of adjustment screws on the knife shafts, allows for precise, quick, and easy adjustment of the relative position of the knives, and thus adjustment of the gap between the teeth when installing the knives, without having to unscrew all four knife screws. Furthermore, the flywheel design, mounted directly to the drive gear, eliminates torque on the drive shaft, significantly improving the chipper's performance and operation, positively impacting its reliability.

Rozwiązanie według wynalazku przeznaczone jest głównie do rozdrabniania większych gałęzi oraz ogólnie odpadów drewnianych na mniejsze kawałki.The solution according to the invention is intended mainly for shredding larger branches and generally wood waste into smaller pieces.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok rębaka z przodu, fig. 2 - widok rębaka w rzucie aksonometrycznym, fig. 3 - widok układu napędowego rębaka, fig. 4 - widok boczny wałka nożowego górnego, fig. 5 - przekrój C-C z fig. 4, fig. 6 - przekrój D-D z fig. 4, fig. 7 - schemat poglądowy ułożenia noży względem siebie.The subject of the invention is shown in an example embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a front view of the chipper, Fig. 2 - axonometric view of the chipper, Fig. 3 - view of the chipper drive system, Fig. 4 - side view of the upper knife shaft, Fig. 5 - section C-C from Fig. 4, Fig. 6 - section D-D from Fig. 4, Fig. 7 - schematic diagram of the arrangement of knives relative to each other.

Rębak zbudowany jest z prostopadłościennych płyt lewej 1 oraz płyty prawej 12, pomiędzy którymi zamocowany jest układ napędowy rębaka wraz z nożami 8. Płyty lewa 1 oraz płyta prawa 12 połączone są ze sobą poprzez cztery wałki łączące 3 wraz ze śrubami łączącymi 2 wyposażonymi w podkładki. Wałki łączące 3 zamocowane są parami odpowiednio powyżej i poniżej zespołu tnącego rębaka, u góry i u dołu płyt 1,12. Kolejno, nad dolnymi wałkami łączącymi 3 zamocowane jest obrotowo w płytach 1, 12 koło zębate napędzające 19 przytwierdzone do wałka napędowego 11 tak, że jednym końcem, umownie lewym, wałek napędowy 11 osadzony jest w płycie lewej 1, zaś drugi koniec, umownie prawy, przechodzi przelotowo przez otwór wykonany w płycie prawej 12. Na wałku napędowym 11, na jego części za płytą prawą 12 i za kołem zębaty napędzającym 19, zamocowane jest koło zamachowe 16, pomiędzy którymi osadzony jest pierścień dystansowy 18.The chipper is constructed of rectangular left plates 1 and right plate 12, between which the chipper drive system with knives 8 is mounted. The left plates 1 and the right plate 12 are connected to each other by four connecting shafts 3 with connecting screws 2 equipped with washers. The connecting shafts 3 are mounted in pairs, respectively, above and below the chipper cutting unit, at the top and bottom of plates 1 and 12. Next, above the lower connecting shafts 3, a driving gear 19 is rotatably mounted in the plates 1, 12 and attached to the drive shaft 11 so that one end, conventionally the left end, of the drive shaft 11 is mounted in the left plate 1, while the other end, conventionally the right end, passes through a hole made in the right plate 12. On the drive shaft 11, on its part behind the right plate 12 and behind the driving gear 19, a flywheel 16 is mounted, between which a spacer ring 18 is mounted.

Na fig. 3 pokazano budowę układu napędowe rębaka, to jest połączenia koła zamachowego 16 przykręconego do wałka napędowego 11 za pomocą czterech śrub koła zamachowego 17. Koło zębate napędzające 19 wałka napędowego 11 współpracuje z kołem zębatym dolnym 15 wałka nożowego dolnego 9, napędzającym i współpracującym z kołem zębatym górnym 13 wałka nożowego górnego 5. Koła zębate dolne 15 i górne 13 zabezpieczone są przed spadnięciem pierścieniami osadczymi 14, odpowiednio zaciśniętymi na końcach wałka nożowego dolnego 9 i wałka nożowego górnego 5. Dodatkowo, w płytach 1,12 rębaka, wykonane są symetrycznie gwintowane otwory montażowe 20, służące do mocowania osłon zabezpieczających, nie pokazanych na rysunku. Do wałka nożowego górnego 5 oraz wałka nożowego dolnego 9 przymocowane są za pośrednictwem czterech śrub noża 7 wraz z podkładkami noże 8, odpowiednio po dwa noże 8 na wałek nożowy. Ponadto, w wałkach nożowych górnym 5 i dolnym 9, wykonane są gwintowane otwory przelotowe, w które wkręcone są śruby regulacyjne 6, których końce przechodzące odpowiednio przez wałki 5, 9 współpracują i popychają noże 8, tym samym regulując i ustalając ich położenie, bez konieczności regulacji położenia noży 8 śrubami noża 7. Śruby regulacyjne 6 mają postać standardowych śrub z łbem, na przykład imbusowym, umożliwiającym łatwe ich dokręcanie.Fig. 3 shows the structure of the chipper drive system, i.e. the connection of the flywheel 16 bolted to the drive shaft 11 by means of four flywheel screws 17. The driving gear 19 of the drive shaft 11 cooperates with the lower gear 15 of the lower knife shaft 9, which drives and cooperates with the upper gear 13 of the upper knife shaft 5. The lower and upper gears 15 and 13 are protected against falling by retaining rings 14, respectively clamped at the ends of the lower knife shaft 9 and the upper knife shaft 5. Additionally, in the plates 1, 12 of the chipper, symmetrically threaded mounting holes 20 are made for mounting safety guards, not shown in the drawing. The knives 8 are attached to the upper knife shaft 5 and the lower knife shaft 9 using four knife screws 7 with washers, respectively two knives 8 per knife shaft. Furthermore, the upper knife shafts 5 and lower knife shafts 9 have threaded through holes into which adjustment screws 6 are screwed, the ends of which, passing through the shafts 5 and 9, cooperate and push the knives 8, thereby regulating and fixing their position, without the need to adjust the position of the knives 8 with knife screws 7. The adjustment screws 6 are in the form of standard screws with heads, for example Allen screws, enabling their easy tightening.

Na fig. 4, fig. 5 i fig. 6 przedstawiono wałek nożowy górny 5 z zamocowanymi nożami 8 za pośrednictwem czterech śrub noża 7 wraz z podkładkami. Jak przedstawiono na rysunkach, dokręcanie śrub regulacyjnych 6 powoduje wypchnięcie o odpowiednią długość tnących noży 8, które wpierw muszą być poluzowane poprzez odkręcenie śrub noży 7. Eliminuje to konieczność regulacji i ustawiania położenia noży 8, które po poluzowaniu śrub noży 7 w pozycji pionowej opierają się o śruby regulacyjne 6. Zatem eliminujemy czasochłonne ustalanie i korygowanie położenia noży 8, wymuszone odpowiednim dokręceniem czterech śrub noży 7 dla każdego noża 8.Fig. 4, Fig. 5 and Fig. 6 show the upper knife shaft 5 with knives 8 attached by means of four knife screws 7 with washers. As shown in the drawings, tightening the adjustment screws 6 pushes out the cutting knives 8 by the appropriate length, which must first be loosened by unscrewing the knife screws 7. This eliminates the need to adjust and set the position of the knives 8, which after loosening the knife screws 7 in the vertical position rest on the adjustment screws 6. Thus, we eliminate the time-consuming determination and correction of the position of the knives 8, forced by the appropriate tightening of the four knife screws 7 for each knife 8.

Na fig. 7 przedstawiono schemat ideowy kątowego pochylenia noży 8 względem siebie, zamocowanych odpowiednio na wałku nożowym górnym 5 oraz wałku nożowym dolnym 9. Z zależności przedstawionej w poniższym równaniu:Figure 7 shows a schematic diagram of the angular inclination of the knives 8 relative to each other, mounted on the upper knife shaft 5 and the lower knife shaft 9, respectively. From the relationship presented in the equation below:

D + G oc= sin ¹ —-— gdzie:D + G oc= sin ¹ —-— where:

L - jest to odległość krawędzi tnącej noża od osi obrotu wałka nożowego,L - is the distance of the cutting edge of the knife from the axis of rotation of the knife shaft,

D - odległość powierzchni wewnętrznej krawędzi noża od osi obrotu wałka nożowegoD - distance of the inner surface of the knife edge from the axis of rotation of the knife shaft

G - grubość noża (H - odległość powierzchni zewnętrznej noża od osi obrotu (D+G))G - knife thickness (H - distance of the outer surface of the knife from the axis of rotation (D+G))

Wyliczono, iż najkorzystniejszym kątowym ustawieniem krawędzi tnących noża jest kąt a = 21,8°.It was calculated that the most favorable angular setting of the knife cutting edges is angle a = 21.8°.

Claims

1. A wood chipper is constructed of rectangular left and right plates, between which the chipper drive system is mounted, together with the knives, wherein between the left and right plates there are connecting shafts with connecting screws, wherein a drive shaft is rotatably mounted in the plates, together with a driving gear, connected to the lower gear of the lower knife shaft, driving and cooperating with the upper gear of the upper knife shaft, wherein knives are attached to the upper knife shaft and the lower knife shaft by means of knife screws with washers, two knives per knife shaft, respectively, characterized in that in the upper (5) and lower (9) knife shafts, threaded through holes are made in a common plane with the knives (8), into which adjustment screws (6) are screwed, the ends of which pass through the knife shaft (5, 9) cooperating with the surface knife (8) opposite its cutting edge, while on the drive shaft (11), on its part behind the right plate (12) and behind the driving gear (19), a flywheel (16) is mounted, between which a spacer ring (18) is mounted.