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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut,
insbesondere von Stamm- und Restholz sowie paketierter Holzware gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Gattungsgemäße Vorrichtungen zum Zerkleinern von Aufgabegut sind
beispielsweise aus der DE 35 05 077 bekannt. Derartige Vorrichtungen weisen
einen auf einem ortsfesten Untergestell horizontal verfahrbaren Schlitten auf. Auf
dem Schlitten ist ein Zerkleinerungsaggregat angeordnet, das im wesentlichen aus
einem rotierenden Messerkranz besteht, der einen Zerspanungsraum umfasst. Die
Schneiden der Zerkleinerungswerkzeuge reichen mit kurzem Überstand über die
Innenseite des Messerkranzes in den Zerspanungsraum hinein. Zur Bildung eines
Widerlagers während des Zerkleinerungsvorgangs weist eine erfindungsgemäße
Vorrichtung eine ortsfeste, sich axial in den Zerkleinerungsraum erstreckende
Gegenlage auf.
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Zum Zerkleinern des Aufgabeguts wird dieses axial dem Zerspanungsraum
zugeführt und sowohl innerhalb als auch außerhalb des Zerspanungsraumes
gehalten. Durch horizontales Verschieben des Schlittens und damit des
rotierenden Messerkranzes wird das Aufgabegut zwischen der Gegenlage und
dem rotierenden Messerkranz komprimiert und von den Schneiden des
Messerkranzes gleichzeitig zerkleinert. Durch die anhaltende Vorschubbewegung
des Messerkranzes in Richtung der Gegenlage wird der zur Zerkleinerung
benötigte Anpressdruck aufrecht erhalten. Nach Beendigung eines Arbeitshubs,
mit dem ein der Tiefe des Zerspanungsraums entsprechender Abschnitt des
Aufgabeguts zu Spänen verarbeitet worden ist, fährt der Schütten mit dem
Messerkranz in Ausgangsstellung zurück, und das Aufgabegut wird um einen
weiteren Abschnitt in den Zerspanungsraum vorgeschoben. Auf diese Weise
erfolgt eine taktweise Zerkleinerung des Aufgabeguts jeweils um die Tiefe des
Zerspanungsraums.
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Derartige Vorrichtungen haben sich im Betrieb bestens bewährt. Probleme treten
lediglich dann auf, wenn das Aufgabegut durch harte Fremdkörper verunreinigt ist.
Als Fremdkörper kommen beispielsweise abgebrochene Teile von
Holzbearbeitungswerkzeugen vorangegangener Bearbeitungsstationen oder in
das Stammholz eingedrungene Granatsplitter aus den Weltkriegen in Frage. Diese
werden im Zuge der Zerkleinerung des Aufgabeguts von den
Zerkleinerungswerkzeugen des Messerkranzes erfasst und verursachen dort
einen erhöhten Verschleiß, in schlimmeren Fällen auch die Zerstörung von
Maschinenteilen.
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Um diesem Problem Herr zu werden, ist man dazu übergegangen, das
Aufgabegut mit Hilfe von Detektoren auf Fremdkörper hin zu überprüfen. Dadurch
kann mit Fremdkörpern verunreinigtes Aufgabegut schon im Vorfeld ausgesondert
werden. Die Erfahrung aber zeigt, dass dies in nur unzureichender Weise gelingt,
so dass ein Restrisiko für die gattungsgemäßen Vorrichtungen weiterhin bestehen
bleibt.
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Zur Verminderung dieses Restrisikos ist es auch schon bekannt, eine
gattungsgemäße Vorrichtung mit einem Überwachungs- und Steuerungssystem
auszustatten. Dieses überwacht einerseits die Stromaufnahme auf der
Antriebsseite der Vorrichtung und andererseits den Betriebsdruck der
Zylinderkolbeneinheit, die den Vorschub des rotierenden Messerrings besorgt.
Durch ein plötzliches Ansteigen des Strombedarfs und/oder ein plötzliches
Ansteigen des Betriebsdrucks der Zylinderkolbeneinheit wird ein Fremdkörper im
Aufgabegut angezeigt. Um Schaden von der Zerkleinerungsvorrichtung
fernzuhalten, wird dann zur Reduzierung des Anpressdrucks zwischen den
Zerkleinerungswerkzeugen und dem Fremdkörper die für den Vorschub
verantwortliche Zylinderkolbeneinheit drucklos geschaltet. Parallel dazu kann ein
Abbremsen und Anhalten des rotierenden Messerkranzes erfolgen.
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Beiden Alternativen ist jedoch der Nachteil zu eigen, dass eine Reaktion auf das
durch den Fremdkörper ausgelöste Signal nur mit einiger zeitlicher Verzögerung
erfolgen kann. Dies ergibt sich einerseits aus der großen Masse des rotierenden
Messerkranzes und damit seiner großen kinetischen Energie sowie der Trägheit
des hydraulischen Vorschubsystems. Unter Umständen kann infolge der zeitlich
verzögerten Gegenmaßnahmen ein Schaden von dem Messerkranz nicht mehr
abgewandt werden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
gattungsgemäße Vorrichtungen derart weiterzuentwickeln, dass mit Fremdkörpern
verunreinigtes Aufgabegut beim Betrieb einer solchen Vorrichtung keine Schäden
mehr verursachen kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei der Lösung vorgenannter Aufgabe beschreitet die Erfindung gänzlich neue
Wege, indem sie den auf die Zerkleinerungsmesser wirkenden Anpressdruck nicht
mehr mittelbar über die Steuerung der den Schlitten antreibenden
Zylinderkolbeneinheit verändert, sondern direkt den für eine effektive
Zerkleinerung erforderlichen Anpressdruck reduziert. Dies gelingt durch
Ausführung einer Ausweichbewegung der Gegenlage in Vorschubrichtung des
Messerkranzes.
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Bei diesem Lösungsgedanken wird der Anpressdruck auf die
Zerkleinerungswerkzeuge ohne Umwege direkt reduziert, so dass eine sehr
schnelle Reaktion zum Schutze der erfindungsgemäßen Vorrichtung stattfindet.
Das Ausweichen der Gegenlage wird durch den im Zerkleinerungsraum
vorhandenen Anpressdruck bewirkt, so dass dafür kein zusätzlicher Kraftaufwand
erforderlich ist. Darüber hinaus besitzen die zur Schadensabwendung zu
bewegenden Teile relativ kleine Abmessungen mit entsprechend geringem
Gewicht, so dass deren geringe Trägheit eine schnelle Reaktion weiter fördert.
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Die Ausweichbewegung der Gegenlage kann dabei auf verschiedene Art und
Weise erfolgen. Bevorzugt ist eine Parallelverschiebung der dem rotierenden
Messerkranz zugewandten Fläche der Gegenlage in Vorschubrichtung.
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Aufgrund des spezifischen Gewichts und vor allem der Mitnehmerwirkung der
Zerkleinerungswerkzeuge sammeln sich Fremdkörper bevorzugt im Bereich des
Gegenmessers, also im unteren Bereich der Zerspanungskammer an. Ein
Ausweichen der wirksamen Fläche der Gegenlage in diesem Bereich kann auch
über eine um eine horizontale, im oberen Bereich der Gegenlage angeordnete
Achse stattfindende Schwenkbewegung der wirksamen Fläche ermöglicht werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 sieht
eine im wesentlichen zweiteilige Konstruktionsweise der Gegenlage vor. Dabei ist
an einem ortsfesten Teil der Gegenlage, der die beim Betrieb auftretenden
Widerlagerkräfte aufnimmt, eine verschiebliche Vorsatzschale angebracht, die
direkt dem Aufgabegut zugewandt ist. Diese Ausführungsform reduziert die Anzahl
und das Gewicht der beweglichen Teile der Gegenlage auf ein Minimum, so dass
hier sehr kurze Reaktionszeiten gewährleistet sind. Die Verschieblichkeit zwischen
dem starren Teil und der Vorsatzschale wird über Führungselemente
gewährleistet, die in Vorschubrichtung ausgerichtet sind.
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Bei anderen bevorzugten Ausführungsformen gemäß des Patentanspruchs 3 ist
die Gegenlage als in sich starre Konstruktion ausgebildet, die außerhalb des
Zerkleinerungsraums verschieblich an der übrigen ortsfesten Konstruktion der
Vorrichtung gelagert ist. Dadurch erhält man zwar größere zu bewegende
Massen, kommt aber in den Vorteil der besseren Zugänglichkeit der
verschieblichen Lagerung und des Antriebs. Ein weiterer Vorteil dieser
Ausführungsform ergibt sich aus dem einfachen Aufbau des in den
Zerkleinerungsraum ragenden Teils der Gegenlage, der infolge seiner Einteiligkeit
mit einer geringen Dicke ausgebildet werden kann. Dadurch ergibt sich bei
gleicher Messerkranzgröße eine Vergrößerung des Zerkleinerungsraumes, so
dass dieser mehr Aufgabegut fassen kann. Auch hier wird die Verschieblichkeit
der Gegenlage mittels einer Gleitlagerung an der ortsfesten Konstruktion der
Vorrichtung erreicht.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus einer Kombination der genannten
Ausführungsformen, bei der eine Gegenlage mit Vorsatzschale zusätzlich mit
ihrem Tragarm verschieblich an einer ortsfesten Konstruktion außerhalb des
Zerspanungsraums gehalten ist. Die beiden Systeme zur Schaffung einer
Ausweichbewegung können dabei derart zusammenwirken, dass eine erste
schnelle Ausweichbewegung über die Vorsatzschale an dem Tragarm
bewerkstelligt und die weitere Ausweichbewegung durch eine Verschiebung des
Tragarms ausgeführt wird. Eine solche Ausführungsform der Erfindung ist neben
anderen Ausführungsformen vom Patentanspruch 3 im Rückbezug auf den
Patentanspruch 2 beansprucht.
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Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung wird die Gegenlage mit Hilfe
eines Federelements in Sollposition gehalten. Die Federkraft entspricht dabei
einem vorbestimmten Anpressdruck, bei dem die Anwesenheit von Fremdkörpern
noch keine nennenswerten Schäden verursacht. Bei Überschreiten dieses
Anpressdrucks weicht die Gegenlage unter Stauchung des Federelements zurück
und beugt größeren Beschädigungen vor.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besitzt ein
Überwachungs- und Steuerungssystem sowie mindestens eine
Zylinderkolbeneinheit, die die Gegenlage in Sollposition hält. Bei Erreichen eines
vorbestimmten Anpressdruckes, der das Vorhandensein von Fremdkörpern an
den Zerkleinerungswerkzeugen signalisiert, wird die Zylinderkolbeneinheit
drucklos geschaltet, um so eine Ausweichbewegung der Gegenlage zu
veranlassen.
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Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Startzeitpunkt für die
Ausweichreaktion sehr genau gesteuert werden kann. Da das zu zerkleinernde
Aufgabegut in komprimiertem Zustand im Zerkleinerungsraum vorliegt, wird durch
das Drucklosschalten der Zylinderkolbeneinheit eine Entspannmöglichkeit für das
Aufgabegut geschaffen, die die Rückstellkraft für das Ausweichen der Gegenlage
bewirkt.
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Gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann diese Rückstellkraft zur
Beschleunigung der Ausweichbewegung aktiv unterstützt werden, indem doppelt
wirkende Zylinderkolbeneinheiten und/oder vorgespannte Federelemente
Verwendung finden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen
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Fig. 1 einen vertikal geführten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie I-I,
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Fig. 2 einen horizontal geführten Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung entlang der in Fig. 3 dargestellten Linie II-II,
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Fig. 3 einen vertikal geführten Querschnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung entlang der in Fig. 1 dargestellten Linie III-III,
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Fig. 4 einen Querschnitt in großem Maßstab durch die Gegenlage im Bereich
des Zerkleinerungsraums,
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Fig. 5 einen Längsschnitt durch die in Fig. 4 dargestellte Gegenlage entlang
der dort dargestellten Linie V-V,
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Fig. 6 einen horizontal geführten Längsschnitt durch eine weitere
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der in
Fig. 7 dargestellten Linie VI-VI,
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Fig. 7 einen vertikal geführten Längsschnitt durch die in Fig. 6 dargestellte
Vorrichtung entlang der dort dargestellten Linie VII-VII,
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Fig. 8 eine Teilansicht der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Vorrichtung,
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Fig. 9 einen Querschnitt durch die in Fig. 8 dargestellte Gegenlage entlang
der dort dargestellten Linie IX-IX,
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Fig. 10 einen Teilschnitt durch die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung entlang
der dort dargestellten Linie X-X und
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Fig. 11 eine Draufsicht auf die in den Fig. 8 bis 10 dargestellte Vorrichtung.
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In den Fig. 1, 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung in den
wesentlichen Schnitten dargestellt. Dort sieht man einen fest im Untergrund
verankerten Unterbau 1, der an seiner Oberseite zwei waagrechte und zueinander
parallele, leicht über die Oberfläche des Unterbaus 1 erhabene Laufschienen 2
und 3 aufweist. Der Unterbau 1 dient zur Aufnahme eines beweglichen Schlittens
4, der auf den Rollen 5 und 6 gelagert mit Hilfe des Vorschubzylinders 7 entlang
der Laufschienen 2 und 3 bewegt werden kann.
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Der Schlitten 4 besteht im wesentlichen aus einem eine Plattform bildenden
Grundrahmen, auf dem ein Zerspanaggregat 8 und dessen Antriebseinheit 9
angeordnet und mit diesem verfahrbar sind.
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Zentraler Bestandteil des Zerspanungsaggregats 8 ist ein Messerkranz 10, der um
eine horizontale und quer zu den Laufschienen 2 und 3 ausgerichtete Achse 12
rotiert. Der Messerkranz 10 wird von zwei koaxial und im Abstand angeordneten
Ringscheiben 13 und 14 gebildet, die über eine Vielzahl von umfangsseitig axial
angeordneten Messerträgern 15 starr miteinander verbunden sind. Die an den
Messerträgern 15 befestigten Zerspanmesser reichen mit ihrem
Schneidenüberstand in den vom Messerkranz 10 geschaffenen Innenraum hinein
und legen damit den Messerflugkreis fest.
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Die tiefer im Zerkleinerungsraum 16 liegende Ringscheibe 13 ist mit ihrer äußeren
Ringfläche an eine ebenfalls koaxiale Trägerscheibe 17 gekoppelt, die wiederum
auf einer Antriebswelle 18 sitzt, deren freies Ende eine Mehrrillenscheibe 19 trägt.
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Ein Gehäuse 20 umgibt den Messerkranz 10 großzügig und ermöglicht über einen
unteren Auslass 21 den Abzug des zerkleinerten Materials. Im Bereich der
Antriebswelle 18 bildet das Gehäuse 20 zwei Lagergruppen 22 und 23, die die
Antriebswelle 18 aufnehmen. Auf der Vorderseite des Zerspanungsaggregats 8
befindet sich eine etwa der Größe des Messerkranzes 10 entsprechende und
diesem gegenüberliegende Beschickungsöffnung 24, über die das Aufgabegut
den Zerkleinerungswerkzeugen zugeführt wird.
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Der vom Messerkranz 10 umgebene Innenraum des Zerspanaggregats 8 weist
eine Zerspanungskammer 25 auf, deren Oberseite von einem horizontalen, sich
beidseitig bis nahe an den Messerflugkreis erstreckenden Deckplatte 26 begrenzt
wird, die ihrerseits Teil eines Scheitelsegments 27 ist. Die Unterseite wird von
einer massiven und sich ebenfalls bis nahe an den Messerflugkreis erstreckenden
Bodenplatte 28 gebildet. Rückseitig ist die Zerspanungskammer 25 von einer
Abschlusswand 29 begrenzt, die als Tiefenanschlag für das Aufgabegut dient und
die die rotierende Tragscheibe 17 abdeckt.
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Parallel zur Achse 12 ragt durch die Beschickungsöffnung 24 eine Gegenlage 30,
auf die unter den Fig. 4 und 5 noch näher eingegangen wird. Die Gegenlage 30
bedeckt auf einer Seite der Zerspanungskammer 25 den sich zwischen Deckplatte
26 und Bodenplatte 28 erstreckenden Abschnitt des Messerkranzes 10. Im
Gegensatz zu den übrigen die Zerspanungskammer 25 begrenzenden Teilen, die
der Vorschubbewegung 72 des Schlittens 4 folgen, ist die Gegenlage 30 ortsfest
an einer der Beschickungsöffnung 24 gegenüberliegenden Portalkonstruktion 31
(Fig. 2 und 3) befestigt. Der der Gegenlage 30 horizontal gegenüberliegende
Abschnitt des Messerkranzes 10 bildet die Zerspanungszone, in der das
Aufgabegut mit den Zerspanungswerkzeugen in Eingriff gebracht wird. Im Bereich
der Zerspanungszone ist die Bodenplatte 28 mit einem verschleißfesten
Gegenmesser 32 ausgerüstet.
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Zum Halten des Aufgabeguts während des Zerspanungsvorgangs sind in zwei
radialen Ebenen aus dem Scheitelsegment 27 zwei Andrückschwerter 33 und 34,
die an einem gemeinsamen Schwertträger 35 kammartig angeordnet sind, um die
Lagerachse 35 in die Zerspanungskammer 25 schwenkbar. Zu diesem Zweck
weist die Deckplatte 26 entsprechende Ausnehmungen auf.
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Seitlich neben der Zerspanungskammer 25 ist im Bereich der Zerspanungszone
ein ebener Schutzschild 38 an der Frontseite des Gehäuses 20 angebracht,
dessen Vorderseite in der Ebene des Trennschnittes liegt und sich somit im
Verlaufe des Arbeitshubes vor die soeben abgespanten Stirnflächen des
Aufgabeguts schiebt. Dadurch ist die Bewegungsbahn des Zerspanungsaggregats
8 davor geschützt, dass in die Bewegungsbahn vordringende Holzstücke den
Betrieb der Zerspanungsvorrichtung behindern.
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Der Messerkranz 10 wird von einer Antriebseinheit 9 in Rotation versetzt, die in
kurzem seitlichem Abstand neben dem Zerspanungsaggregat 8 auf dem Schlitten
4 montiert ist. Die Antriebseinheit 9 besteht im wesentlichen aus einem
Elektromotor 36, der über einen Antriebsriemen 37 mit der Mehrrillenscheibe 19
verbunden ist.
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Darüber hinaus sieht man in den Fig. 2 und 3 unmittelbar vor der
Zerspanungskammer 25 eine ortsfeste Portalkonstruktion 31, deren Auflagefläche
39 gegenüber der Bodenplatte 28 der Zerspanungskammer 25 um einen
geringfügigen Betrag überhöht ist. Oberhalb der Andrückfläche 39 und im Abstand
der Höhe der Zerspanungskammer 25 entsprechend sind absenkbare
Andrückelemente 40 in Form von Gewichten angeordnet, die das Aufgabegut
unmittelbar vor der Zerspanungskammer 25 während des Zerspanungsvorgangs
halten.
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An die rückwärtige Seite der Portalkonstruktion 31 schließt unmittelbar die
trogförmige Zufuhrrinne 41 an, deren Boden von einem Förderband 42 gebildet
wird, das den Transport des Aufgabeguts zum Zerspanungsaggregat 8
übernimmt. Der Antrieb für das Förderband 42 ist mit 11 bezeichnet.
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Der genauere Aufbau einer ersten Ausführungsform der Gegenlage 30 geht aus
den Fig. 4 und 5 hervor. Die Gegenlage 30 besitzt zunächst einen axial in die
Zerspanungskammer 25 hineinreichenden ortsfesten Tragarm 43, der mit seinem
aus der Zerspanungskammer 25 ragenden Ende über einen Kopfflansch starr mit
der Portalkonstruktion 31 verbunden ist. Während der Vorschubbewegung 72 des
Schlittens 4 und damit des Zerspanungsaggregats 8 bilden somit der Tragarm 43
einen stationären Bezugspunkt innerhalb der Zerspanungskammer 25.
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Die Außenseite 15 des Tragarms 43 ist polygonartig dem Radius des
Messerflugkreises angepasst und weist im oberen und unteren Randbereich
jeweils zwei im Abstand voneinander und in Richtung der Vorschubbewegung
angeordnete Bohrungen 44 auf, in denen jeweils ein Bolzen 45 gleitend geführt ist.
Auf der Vorderseite des Tragarms 43 sind der obere und untere Randbereich
jeweils mit einem Rücksprung versehen, in dem zum Schutz der Gleitdichtungen
zwischen den Bohrungen 44 und den Bolzen 45 Schaumstoffstreifen 46
aufgebracht sind.
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In weitere Bohrungen 47, die sich diagonal gegenüberliegen, sind hydraulisch
betriebene Zylinderkolbeneinheiten 48 angeordnet, deren bewegliche Kolben aus
der Vorderseite des Tragarms 43 ragen. In dazu wechselseitiger Anordnung sieht
man Bohrungen 49, in die die Federelemente 50 eingesetzt sind.
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Zusätzlich weist die Gegenlage 30 eine Vorsatzschale 51 auf, die in einem
Abstand von ca. 5 cm der Innenseite des Tragarms 43 gegenüberliegt. Die
Vorsatzschale 51 besitzt eine konvex gekrümmte Fläche 68, die der
Zerspanungskammer 25 zugewandt ist. Die gegenüberliegende hintere Seite der
Vorsatzschale 51 folgt der Kontur der Innenseite des Tragarms 43. In axialer
Richtung erstreckt sich die Vorsatzschale 51 etwa von der Abschlusswand 29 bis
zur Vorderseite des Maschinengehäuses 20. Die Vorsatzschale 51 wird von den
Bolzen 45 in Sollposition gehalten, die zu diesem Zweck stirnseitig mit einem
Zapfen 52 versehen sind, der in einer entsprechenden Bohrung 53 der
Vorsatzschale 51 verankert ist. In entsprechender Weise sind die Federelemente
50 mit der Vorsatzschale 51 verbunden.
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Zur Schaffung und Einhaltung eines vorbestimmten Abstandes zwischen dem
Tragarm 43 und der Vorsatzschale 51 im regulären Betrieb einer
erfindungsgemäßen Zerspanungsvorrichtung werden die Kolben der
Zylinderkolbeneinheit 48 ausgefahren, die daraufhin gegen die Innenseite der
Vorsatzschale 51 drücken und diese entlang der geführten Bolzen 45 vom
Tragarm 43 wegbewegen. Dabei wird das Federelement 50 vorgespannt, indem
eine Druckfeder 54 zwischen dem Grund der Bohrung 44 und dem verbreiterten
Bolzenkopf 55 gestaucht wird.
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Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 6 bis 11 näher
dargestellt. Da die dort offenbarte Vorrichtung bis auf die Ausbildung der
Gegenlage und deren Befestigung an der Portalkonstruktion 31 im wesentlichen
gleich ausgestaltet sind, gilt das vorstehend Gesagte entsprechend.
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Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der vorbeschriebenen im
wesentlichen dadurch, dass die Gegenlage 56 einteilig ausgebildet ist, wobei sie
in einer radialen Querschnittsebene beidseits konvex gewölbte Flächen 69, 70
aufweist (Fig. 9). Das aus der Zerspanungskammer 25 ragende Ende der
Gegenlage 56 ist mit seiner Stirnseite an der Innenseite einer Wange 57 befestigt.
Die Außenseite der Wange 57 weist eine horizontale, in Vorschubrichtung 72
ausgerichtete, obere Führungsbuchse 58 und eine darunter parallel angeordnete
Führungsbuchse 59 auf, die den beweglichen Teil einer Gleitführung darstellen.
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Ein vertikales Aussteifungselement 60 verbindet die beiden Führungsbuchsen 58
und 59 und ist selbst mit einer Längsseite an der Außenseite der Wange 57
angeschweißt.
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Der ortsfeste Teil der Gleitführung ist an der Portalkonstruktion 31 befestigt und
besteht im wesentlichen aus den horizontalen Gleitstangen 61 und 62, die
endseitig jeweils in den Lagern 63 und 64 sowie 65 und 66 gehalten und damit
starr mit der Portalkonstruktion 31 verbunden sind. Durch die Anordnung der
Führungsbuchsen 58 und 59 auf den Gleitstangen 61 und 62 ist die Gegenlage 56
zwischen den Lagern 63, 65 und 64, 66 horizontal verschieblich. Die zu diesem
Zweck erforderliche Vorschubkraft wird von einer hydraulisch betriebenen
Zylinderkolbeneinheit 67 aufgebracht, die parallel zwischen den Gleitstangen 61
und 62 mit ihrem beweglichen Kolben 71 an dem Aussteifungselement 60 ansetzt
und sich mit ihrem ortsfesten Zylinder an der Portalkonstruktion 31 abstützt.
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Die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt sich wie folgt dar:
Während des regulären Zerspanungsbetriebs befindet sich die wirksame Fläche
68, 69 an der Gegenlage 30 oder mit der gesamten Gegenlage 56 in einer
vorderen, um ein vorbestimmtes Maß in den Zerspanungsraum 25
hineinversetzten Betriebsstellung. Dieser Zustand ist in der Fig. 4 bzw. Fig. 11
dargestellt.
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Eine Überwachungs- und Steuereinheit prüft kontinuierlich den
Zerspanungsbetrieb darauf, ob Unregelmäßigkeiten auf das Vorhandensein von
Fremdkörpern im Aufgabegut hinweisen. Dazu kann die Überwachungs- und
Steuereinheit wahlweise einzeln oder in Kombination mit Sensoren ausgerüstet
sein, die die Stromaufnahme der Antriebseinheit 9, die Vibrationen und/oder
Geräuschentwicklungen am Messerkranz 10 oder den Betriebsdruck am
Vorschubzylinder 7 erfassen und mit vorgegebenen Sollwerten vergleichen.
Signalisieren außergewöhnliche Abweichungen der Messwerte von den
Sollwerten das Vorhandensein von Fremdkörpern, beispielsweise ein übermäßiger
Anstieg der Stromaufnahme des Elektromotors 36 oder ein überhöhter
Betriebsdruck des Vorschubzylinders 7, so werden von der Überwachungs- und
Steuereinheit sofort Gegenmaßnahmen eingeleitet, die ein Zurückweichen der
wirksamen Fläche 68, 69 der Gegenlage 30, 56 bewirken.
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Im Falle der ersten Ausführungsform der Erfindung bestehen solche Maßnahmen
in dem sofortigen Anhalten der Vorschubbewegung des Messerkranzes 10
und/oder die Drucklosschaltung der Zylinderkolbeneinheit 48. Infolge des von dem
komprimierten Aufgabegut auf die wirksame Fläche 68 ausgeübten Anpressdrucks
weicht die Vorsatzschale 51 plötzlich in Richtung des Tragarms 43 aus, wobei die
Schaumstoffstreifen 46 zusammengepresst werden. Unterstützt und fortgeführt
wird diese Ausweichbewegung von den im Betriebszustand vorgespannten
Federelementen 50, die sich dabei entspannen. Durch das Zurückweichen der
Vorsatzschale 51 wird das Aufgabegut mit den darin befindlichen Fremdkörpern
nicht mehr an die Zerkleinerungswerkzeuge gepresst und dadurch die Gefahr von
Beschädigungen beseitigt.
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Auch im Falle der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die
Vorschubbewegung des Messerkranzes 10 gestoppt. Gleichzeitig wird bei der
doppelt wirkenden Zylinderkolbeneinheit 67 eine Schubumkehr veranlasst, die ein
aktives Zurückfahren der gesamten Gegenlage 56 entlang der Gleitstangen 61
und 62 bewirkt. Die damit einhergehende Volumenvergrößerung der
Zerspanungskammer 25 lässt ein Entspannen des komprimierten Aufgabeguts zu,
wodurch der Anpressdruck des Aufgabeguts auf den Messerkranz 10 nachlässt
und so Schaden von der Zerspanungsvorrichtung abgewandt wird.