Schlegel für Rotorschredder

Die Erfindung betrifft einen Schlegel für Rotorschredder, enthaltend einen länglichen Grundkörper mit einem Schwenklager, mittels dessen der Schlegel an einem Rotor um eine zu der Rotorachse parallele Schwenkachse schwenkbar anlenkbar ist, und mit einer sich zum freien Ende des Grundkörpers hin erstreckenden Stützfläche; einen Schneidkopf mit an gegenüberliegenden Enden vorstehenden Schneidkanten, der über die Stützfläche und auf der Stützfläche vorgesehene, komplementär ineinandergreifende Strukturen an Stützfläche und Schneidkopf auf dem Grundkörper abgestützt ist; und lösbare Verbindungsmittel zum Verbinden von Grundkörper und Schneidkopf, welche durch die komplementären Strukturen hindurchgeführt sind.

Rotorschredder enthalten einen umlaufenden Rotor. An diesem Umlaufenden Rotor sind Schlegel angelenkt. Die Schlegel sind schwenkbar um Achsen, die zu der Umlaufachse des Rotors parallel sind. Bei Umlauf des Rotors werden die Schlegel durch die Fliehkraft nach außen gezogen. Sie treffen dann bei dem Umlauf hammerartig auf ein zu zerkleinerndes oder zu schredderndes Material. Solche Rotorschredder werden beispielsweise zum Zerkleinern von Abfallholz verwendet. Wenn ein Materialstück durch einen Schlegel nicht sofort zerkleinert werden kann, kann der schwenkbar an dem Rotor gelagerte Schlegel nach dem Schlag ausweichen. Bei vielen Schlegeln ist eine Schneidkante vorgesehen, so daß sie das zu zerkleinernde Gut nach Art eines Beils oder einer Hacke zu spalten suchen.

Die Schlegel sind beim Betrieb des Rotorschredders erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt und starkem Verschleiß unterworfen. Üblicherweise sind die Schlegel

Verschleißteile. Es ist bekannt, Schlegel zweiteilig auszubilden. Ein Grundkörper mit erheblicher Masse ist mit einem Schwenklager schwenkbar an dem Rotor angebracht. An diesem Grundkörper ist ein Schneidkopf mit einer Schneidkante befestigt, welcher auf das zu zerkleinernde Gut auftrifft. Dieser Schneidkopf oder zumindest die Schneidkante kann gehärtet sein. Der Schneidkopf unterliegt aber trotzdem Verschleiß und wird von

Zeit zu Zeit ausgewechselt. Es braucht aber in der Regel nicht auch der Grundkörper ausgewechselt zu werden. Wichtig ist dabei jedoch, daß die Befestigung des Schneidkopfs an dem Grundkörper so erfolgt, daß sie die starken Schlagbelastungen aufzunehmen vermag und keine Schwachstellen aufweist. Die Schlagkräfte sollen von dem Grundkörper (mit großer Masse) voll auf den Schneidkopf und damit auf das zu zerkleinernde Gut übertragen werden. Die Reaktionskräfte beim Aufprall auf das zu zerkleinernde Gut sollen von dem Grundkörper aufgenommen werden.

Es sind verschiedene Schlegel dieser Art bekannt.

Die US 2,267,865 zeigt einen L-förmigen Schlegel für einen Rotationsschredder, bei welchem ein erster Arm an seinem Ende ein Schwenklager trägt und ein Zerkleinerungskörper den zweiten Arm des „L" bildet. Dieser Zerkleinerungskörper ist allgemein quaderförmig und weist auf gegenüberliegenden Seitenflächen Paare von Schneidkanten auf. Die Schneidkanten verlaufen parallel zu der Schwenkachse des L- förmigen Schlegels. Dieser blockartige Zerkleinerungskörper ist durch einen Schraubbolzen mit dem ersten Arm des Schlegels verschraubt. Der Schraubbolzen erstreckt sich dabei gekreuzt zu den Schneidkanten in der Symmetrieebene zwischen den die Schneidkanten bildenden Seitenflächen. Die Schneidkanten werden von nahezu 90°- kanten des quaderförmigen Zerkleinerungskörpers gebildet. An dem ersten Arm sitzt ein rechteckiger Vorsprung, auf welchen der quaderförmige Zerkleinerungskörper mit einem entsprechenden rechteckigen Durchgangskanal aufgesetzt ist. Durch eine Bohrung des Vorsprungs ist und den Durchgangskanal ist der Schraubbolzen geführt. Bei dieser Anordnung ist die vordere Seitenfläche des quaderförmigen Zerkleinerungskörpers im wesentlichen Senkrecht zu der Bewegungsrichtung. Bei Umlauf des Rotors trifft der

Zerkleinerungskörper hammerartig mit seiner die Schneidkanten bildenden Seitenfläche auf das zu zerkleinernde Gut auf.

Die DE 29 43 456 Al zeigt einen zweiteiligen Schlegel für Rotationsschredder. Bei diesem Schlegel fluchten die Schneidkanten des Schneidkopfs mit den Stirnflächen des Grundkörpers. Die Befestigung des Schneidkopfs an der durchgehend planen Oberfläche des Grundkörpers erfolgt nur mit einer Schraube.

Die US 5,285,974 A offenbart einen zweiteiligen Schlegel für einen Rotor schredder.. Bei diesem Schlegel ist ein Zerkleinerungskörper an einen Grundkörper angeschraubt. Der Grundkörper weist einen blockartigen Hauptteil mit einem Schwenklager und einen davon vorstehenden flachen Teil wesentlich geringerer Dicke auf. An diesen flachen Teil ist ein halbmondartiger Zerkleinerungskörper mit zwei vorstehenden Schneidkanten angeschraubt. Dieser Zerkleinerungskörper ist gegenüber dem Grundkörper schwingungsisoliert. Die Schneidkanten des Zerkleinerungskörpers erstrecken sich dabei in der Bewegungsrichtung des Schlegels über der Grundfläche des flachen Teils.

Die offengelegte US-Patentanmeldung US 2004/0056129 Al zeigt einen zweiteiligen

Schlegel für Rotorschredder mit einem Grundkörper und einem Zerkleinerungs- oder Schneidkopf. Der Grundkörper weist einen Abschnitt größerer Dicke auf, welcher an seinem Ende ein Schwenklager bildet. Mit diesem Schwenklager wird der Schlegel an einem Rotor schwenkbar gelagert. An diesen Abschnitt größerer Dicke schließt sich nach außen, also von der Schwenkachse weg, ein Abschnitt geringerer Dicke an. Dieser bildet auf seiner Vorderseite eine im wesentlichen plane, etwa radial zu der Schwenkachse verlaufende Stützfläche. Zwischen der Stützfläche und der Oberfläche des Abschnitts größerer Dicke ist eine Stufe mit einer Schrägfläche gebildet. Auf der Stützfläche sitzt ein Schneidkopf von näherungsweise trapezförmigem Querschnitt. Der Schneidkopf bildet mit den spitzen Winkeln des trapezförmigen Querschnitts Schneidkanten, Dabei sitzt der Schneidkopf mit seiner der schmaleren Trapezkante entsprechenden rückwärtigen Fläche auf der Stützfläche auf. Die Schneidkanten sind an der Fläche vorgesehen, die der Stützfläche abgewandt ist. Die radial äußere Schneidkante ragt schräg nach oben und nach außen über die Stirnfläche des Grundkörpers hinaus. Die andere Schneidkante ist an der Schrägfläche der Stufe abgestützt. Die Verbindung zwischen Grundkörper und Schneidkopf erfolgt einmal durch Anlage des Schneidkopfs an der Stützfläche und der Schrägfläche der Stufe sowie durch einen Schraubbolzen. Zum anderen ist aber auf der Stützfläche ein pyramidenstumpfförmiger Vorsprung

angeformt. Der Schneidkopf weist eine dazu komplementäre, pyramidenstumpfförmige Ausnehmung auf. Der Schneidkopf wird mit seiner Ausnehmung auf den Vorsprung aufgesetzt. Der Schraubbolzen erstreckt sich durch Ausnehmung und Vorsprung. Gegenüberliegende Seitenflächen der Pyramide sind dabei nach den Schneidkanten ausgerichtet.

Bei einer solchen Anordnung müssen sehr starke Kräfte und Momente über den Schneidkopf auf den Gründkörper übertragen werden, wenn die weit außen jenseits des Grundkörpers liegende Schneidkante mit starkem Impuls auf ein zu zerkleinerndes Teil auftrifft. Bei dem Schlegel nach der US 2004/0056129 Al ist der Schneidkopf gerade an der Stelle, wo im wesentlichen die Kräfte und Momente auf den Grundkörper übertragen werden, durch die pyramidenstumpfförmige Ausnehmung und die mit dieser fluchtenden Ausnehmung für den Kopf des Bolzens geschwächt. Das kann im Dauerbetrieb zu einem Bruch des Schneidkopfs führen, was die Lebensdauer des Schlegels begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlegel der vorliegenden Art zu schaffen, der eine erhöhte Lebensdauer besitzt und eine bessere Aufnahme der auf die Schneidkante wirkenden Kräfte durch den stabilen Grundkörper gewährleistet.

Ausgehend von einem Schlegel der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe vor allem dadurch gelöst, daß die komplementären Strukturen von einer in der Stützungsfläche des Grundkörpers gebildeten Vertiefung und einem dazu komplementären Ansatz des Schneidkopfs gebildet sind.

Es ist also nicht eine Ausnehmung in dem Schneidkopf vorgesehen, sonder der

Schneidkopf weist einen Ansatz auf. Damit wird eine Schwächung des relativ dünnen Schneidkopfs vermieden. Im Gegenteil: Der Schneidkopf wird durch den Ansatz und damit zusätzliches Material verstärkt. Die zu dem Ansatz komplementäre Ausnehmung ist in dem massiveren Grundkörper vorgesehen. Der Grundkörper kann und sollte massiver ausgebildet sein. Der Grundkörper unterliegt relativ geringem Verschleiß, braucht also nicht oder nicht häufig ausgetauscht zu werden. Der Grundkörper sollte eine erhebliche Masse aufweisen, um die Schlagwirkung zu erhöhen. Der Schneidkopf besteht in der Regel aus härterem Material. Er ist an der Schneidkante -unabhängig von einer

Bruchgefahr- starken Verschleiß unterworfen und muß häufig ausgetauscht werden. Der Schneidkopf sollte daher nicht unnötig viel Material enthalten und lediglich eine saubere Kraftübertragung auf den Grundkörper gewährleisten.

Ausgestaltungen der Erfindung mit weiteren vorteilhaften Maßnahmen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Fig.1 zeigt einen Längsschnitt eines Schlegels für Rotorschredder.

Fig.2 zeigt eine Ansicht des Schlegels von oben in Fig.l gesehen.

Fig.3 zeigt eine Ansicht des Schneidkopfs von unten in Fig.l gesehen.

Fig.4 zeigt eine Ansicht des Grundkörpers von oben gesehen, wobei der

Schneidkopf entfernt ist.

Der Schlegel 10 weist zwei miteinander verbundene Teile auf, einen Grundkörper 12 und einen Schneidkopf 14. Der Grundkörper 12 ist langgestreckt. Der Grundkörper weist an einem Ende eine Bohrung 16 für ein Schwenklager auf. Mittels dieses Schwenklagers ist der Schlegel -zusammen mit anderen gleichartigen Schlegeln- an einem Rotor anlenkbar.

Der Grundkörper 12 bildet eine Stützfläche für den Schneidkopf 14. Die Stützfläche ist generell mit 18 bezeichnet. Wie aus Fig.l und 4 ersichtlich ist, bildet die Stützfläche 18 anschließend an den die Bohrung 16 enthaltenden, verdickten Endteil des Grundkörpers 12 eine Stufe mit einer Schrägfläche 20. Daran anschließend bildet die Stützfläche 18 eine flache, vierseitig-pyramidenstumpfförmige Vertiefung 22. Die Grundfläche des Pyramidenstumpfes ist rechteckig mit zwei Längsseiten 24,26, die sich in Längsrichtung des Schlegels 10 längs der Seitenflächen des Grundkörpers 12 erstrecken und zwei Querseiten 28 und 30, die sich quer über die gesamte Breite des Grundkörpers 12 erstrecken. Die Querseite 28 bildet die Grenze zwischen der Schrägfläche 20 und der

Vertiefung 22. Die Querseite 30 bildet im wesentlichen die äußere, vordere Kante des Grundkörpers 12. Die flache Vertiefung 22 bildet vier aneinander anschließende trapezförmige Flächen 32, 34, 36 und 38, von denen sich die Flächen 32 und 34 längs des Grundkörpers 12 und die Flächen 36 und 38 quer über den Grundkörper 12 erstrecken. Anschließend an diese flache Vertiefung 22 und zentral zu dieser bildet die Stützfläche eine steilere und tiefere, ebenfalls vierseitig-pyramidenförmige Vertiefung 40. Die Grundfläche des die Vertiefung 40 definierenden Pyramidenstumpfes ist quadratisch, wobei die Seiten des Quadrats nach den Längsseiten des Grundkörpers 10 bzw. quer zu diesen ausgerichtet sind. Die Vertiefung 40 weist einen planen Boden 42 auf. Zentral zu dem Boden 42 ist durch den Grundkörper 12 hindurch eine Bohrung 44 vorgesehen. Das vordere Ende des Grundkörpers 12 bildet eine abgerundete Stirnfläche 46. Die Stirnfläche 46 springt bezogen auf die Achse 48 der Bohrung 16 von einer Vorderkante 50 zurück, d.h. der Abstand der Stirnfläche 46 von der Achse 48 wird von vorn nach hinten stetig geringer.

Es wird hier angenommen, daß der (nicht dargestellte) Rotor entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig.l umläuft. Der Schlegel bewegt sich also, wenn man Fig.l als eine Momentaufnahme betrachtet, von unten nach oben in Fig.l. Dementsprechend werden hier die in Fig.l oberen Flächen als vordere und die in Fig.l unteren Flächen als hintere Flächen bezeichnet. „Innen" bedeutet auf der Seite der Schwenkachse 48, „außen" bedeutet auf der Seite des freien Endes des Schlegels 10 oder diesem Ende zugewandt.

Auf der Stützfläche 18 ist der Schneidkopf 14 befestigt. Der Schneidkopf 14 ist symmetrisch zu seiner Längsmittelebene 52 als auch zu einer dazu senkrechten Ebene 54 ausgebildet. Die Rückseite des Schneidkopfs 14 ist im wesentlichen komplementär zu der Stützfläche 22 des Grundkörpers. Diese Rückseite ist in Fig.3 dargestellt und generell mit 56 bezeichnet.

Die Rückseite 56 des Schneidkopfs 14 weist zwei plane Schrägflächen 58 und 60 auf.. Diese Schrägflächen bilden die inneren bzw. äußeren Stirnflächen des Schneidkopfs 14.

Die Schrägfläche 58 erstreckt sich in Fig.l von links oben nach rechts unten. Die Schrägfläche 60 erstreckt sich symmetrisch hierzu von rechts oben nach links unten in Fig.l. Anschließend an die Schrägflächen 58 und 60 bildet die Rückseite 56 des

Schneidkopfs 14 eine flache, vierseitig-pyramidenstumpfförmige Erhebung 62 mit zwei trapezförmigen Seitenflächen 64 und 66 in Längsrichtung des Schlegels 10 und zwei trapezförmigen Seitenflächen 68 und 70 quer dazu. Die Seitenflächen 68 und 70 schließen sich an die Schrägflächen 58 bzw. 60 an. Die aneinander angrenzenden kürzeren Parallelseiten 72, 74, 76, 78 der Trapeze schließen aneinander an und bilden ein

Quadrat. Dieses Quadrat ist die Grundfläche eines steileren und höheren vierseitig- pyramidenstumpfförmigen Vorsprungs 80. Zentral durch den Vorsprung 80 erstreckt sich eine Bohrung 82, welche im montierten Zustand mit der Bohrung 44 des Grundkörpers fluchtet und den gleichen Durchmesser besitzt wie diese.

Die Vorderseite des Schneidkopfs 14 (oben in Fig.l) ist aus Fig.l und 2 ersichtlich. Die Vorderseite des Schneidkopfs 14 weist zwei zu der Ebene 54 symmetrische, rechteckige, im wesentlichen plane Flächen 84 und 86 auf. Die Seiten der Flächen 84 und 86 sind nach der Längs- und Querrichtung des Schlegels ausgerichtet. Die Ebenen der planen Flächen 84 und 86 bilden einen stumpfen Winkel. Die Flächen 84 und 86 steigen also von der Symmetrieebene weg nach vorn hin bis zu den Stirnflächen 58 bzw. 60 an. Zwischen den Flächen 84 und 86 ist eine plane Fläche 88 senkrecht zu der Achse 90 der Bohrungen 44 und 82 gebildet. Die Vorderseite des Schneidkopfs 14 bildet somit eine flache, von den Flächen 84, 88 und 86 begrenzte Rinne. In der mittleren Fläche 88 ist zentriert zu der Achse 90 eine sechseckige Vertiefung 92 vorgesehen, welche um die

Bohrung 82 herum eine Schulter 94 bildet.

Durch die Bohrungen 82 und 44 erstreckt sich ein Schraubbolzen 96 mit einem sechskantigen Kopf 98. Der Kopf 98 ist in der Vertiefung 92 gehalten und sitzt auf der Schulter 94 auf. Der Durchmesser des Schafts 100 ist etwas kleiner als der

Innendurchmesser der Bohrungen 82 und 44. Dadurch wird zwischen den Innenwandungen der Bohrungen 82 und 44 ein Ringspalt 102 gebildet. Der Schraubbolzen 96 ist auf der hinteren Seite des Schlegels 10 durch eine Mutter 104 festgezogen. Die Mutter 104 sitzt in einer Ausnehmung 110 auf der Rückseite des Grundkörpers 12.

Der Schneidkopf 14 ist dann so auf der Stützfläche 22 gehaltert, daß die Stirnfläche 58 des Stützkörpers 14 an der Schrägfläche 20 des Grundkörpers anliegt und an dieser

abgestützt wird, während die gegenüberliegende Stirnfläche 60 tangential zu der Stirnfläche 46 des Grundkörpers 12 verläuft und sich praktisch an diese anschließt. Der Schneidkopf 14 bildet eine Schneidkante 106 zwischen der Fläche 86 und der Stirnfläche 60. Diese Schneidkante ragt nach vorn und nach außen über den Grundkörper hinaus.

Die beschriebene Konstruktion wirkt wie folgt:

Die Zerkleinerung des Gutes erfolgt im wesentlichen durch die Keilwirkung der vorstehenden Schneidkante. Der Grundkörper liegt in deren „Schatten" und ist daher praktisch keinem Verschleiß unterworfen. Die bei dieser Zerkleinerung auftretenden

Reaktionskräfte müssen aber von der Schneidkante auf den Grundkörper abgeleitet werden. Hierzu dient die besondere Form von Grundkörper 12 und Schneidkopf 14. Durch die flache, vierseitig-pyramidenstumpfförmige Vertiefung 22 des Grundkörpers 12 und die dazu komplementäre Erhebung 62 auf der Rückseite des Schneidkopfs 14 wird der Schneidkopf 14 auf der gesamten Auflagefläche sowohl in Längs- als auch in

Querrichtung an dem Grundkörper 12 geführt. Das ist besser als bei der US 2004/0056129 Al, wo der Schneidkopf auf einer Planfläche des Grundkörpers abgestützt ist. Eine formschlüssige Halterung erfolgt hier -anders als bei der vorgenannten US 2004/0056129 Al- durch einen pyramidenstumpfförmigen Vorsprung 80 des Schneidkopfs 14, der in eine Vertiefung 40 des Grundkörpers eingreift. Dadurch wird der

Schneidkopf verstärkt und nicht geschwächt. Der Schraubbolzen 96 ist frei durch die Bohrungen 82 und 44 geführt und wird daher nur auf Zug beim Zusammenziehen von Schneidkopf und Grundkörper und nicht auf Scherung beansprucht.

Wenn eine Schneidkante 106 verschlissen ist, kann der Schneidkopf nach Lösen des

Schraubbolzens 96 um 180° umgesetzt und mit der anderen Schneidkante 108 weiterverwendet werden.