Zerkleinerungswerkzeug

Die Erfindung betrifft ein Zerkleinerungswerkzeug mit einem Werkzeugträger, der an einem Basisteil einen ersten und einen zweiten Halter trägt, wobei die beiden Halter in Werkzeugvorschubrichtung zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei jeder der Halter zumindest ein Schneidelement aufweist.

Ein solches Zerkleinerungswerkzeug ist aus der US 6,047,912 bekannt und wird zur Zerkleinerung insbesondere von Häckselgut sowie Baumstämmen, aber auch von Abfallmaterial, eingesetzt. Auf einem walzenförmigen Rotor einer Maschine sind Halter befestigt, an denen die Werkzeugträger angeschraubt werden können. Die Werkzeugträger sind U-förmig ausgebildet und weisen zwei Halter auf, die zueinander beabstandet an einem Verbindungsabschnitt angeordnet sind. Jeder der Halter trägt ein Schneidelement, das auf das zu zerkleinernde Gut einwirkt. Dabei sind die Schneidelemente auch in Radialrichtung zueinander versetzt angeordnet, so dass das vorstehende, in Werkzeugvorschubrichtung hinten angeordnete Schneidelement

BESTATIGUNGSKOPIE

Stücke aus dem zu zerkleinernden Gut herauslöst und das zweite Schneidelement die abgetragenen Stücke weiter zerspant. Das Schneidelement ist auswechselbar am Werkzeugträger befestigt. Es hat sich gezeigt, dass bei zunehmender Einsatzdauer ein Verschleiß am Werkzeugträger auftritt, der eine sichere Festlegung und Verspannung des Schneidelementes verhindert. In diesem Fall muss dann der gesamte Werkzeugträger ausgetauscht werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Zerkleinerungswerkzeug der eingangs erwähnten Art bereit zu stellen, das verschleißoptimiert ausgelegt ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass wenigstens einer der Halter eine Aufnahme aufweist, in die ein Meißelhalter auswechselbar eingesetzt ist, dass der Meißelhalter einen Meißeleinsatz auswechselbar aufnimmt und dass der Meißeleinsatz das Schneidelement trägt.

Mit dieser Anordnung bilden der Werkzeugträger, der Meißelhalter und der Schneideinsatz ein aufeinander abgestimmtes Verschleißsystem. Der Schneideinsatz, der dem größten Verschleiß ausgesetzt ist, kann im Bedarfsfall ausgewechselt werden. Dazu muss dieser lediglich vom Meißelhalter gelöst werden, was bedienerfreundlich möglich ist. Der Meißelhalter ist in dem Bereich angeordnet, der nach dem Schneideinsatz dem größten Verschleiß unterworfen ist. Im Verschleißfall, insbesondere dann, wenn der Meißeleinsatz nicht mehr sicher befestigt werden kann, lässt sich der Meißelhalter austauschen. Damit ist der Werkzeugträger, der massenmäßig ein großes und damit kostenintensives Bauteil darstellt, über einen sehr langen Lebenszyklus einsetzbar.

Eine verschleißoptimierte Werkzeugauslegung ergibt sich insbesondere auch dann, wenn vorgesehen ist, dass der in Werkzeugvorschubrichtung hinten angeordnete 2. Halter den Meißelhalter trägt, und dass der Schneideinsatz dieses Meißelhalters

quer zur Werkzeugvorschubrichtung radial über den Schneideinsatz des 1. Halters vorsteht. Dabei macht man sich die Erkenntnis zu Nutze, dass der 2. Halter dem stärksten Verschleiß ausgesetzt ist. Selbstverständlich kann aber auch der 1. Halter mit einem Meißelhalter und einem Schneideinsatz bestückt sein.

Bevorzugt ist es aber ausreichend, wenn vorgesehen ist, dass an dem 1. Halter ein das Schneidelement tragender Meißeleinsatz auswechselbar angeordnet ist.

Um den verschleißempfindlichen übergangsbereich zwischen dem Meißelhalter und dem Werkzeugträger vor dem Angriff des abgetragenen Gutes zu schützen, ist eine bevorzugte Erfindungsvariante derart, dass der 1. Halter in Werkzeugvorschubrichtung die Schnittstelle zwischen dem 2. Halter und dem diesen zugeordneten Meißelhalter zumindest teilweise überdeckt.

Der Meißelhalter lässt sich dann einfach mit dem Werkzeughalter verbinden, wenn vorgesehen ist, dass der Meißelhalter einen Halteansatz aufweist, der in eine Meißelhalter-Aufnahme des 2. Halters eingesetzt ist, und dass der Meißelhalter mittels einer Befestigungsschraube verspannt in der Meißelhalter-Aufnahme festgelegt ist. über die Verspannung lässt sich der Meißelhalter auch im Falle von fertigungsbedingten Toleranzen spielfrei fixieren.

Die im Zerspanungsprozess auftretenden Kräfte lassen sich dann sicher ableiten, wenn vorgesehen ist, dass der Meißelhalter wenigstens einen Stützabschnitt aufweist, der flächig auf einer Stützfläche des 2. Halters abgestützt ist.

Eine bevorzugte Erfindungsausgestaltung kann derart sein, dass der Halteansatz des Meißelhalters eine Schraubaufnahme aufweist, die fluchtend zu einer Schraubaufnahme im 2. Halter angeordnet ist, und dass der Meißelhalter mittels einer Befes-

tigungsschraube, die durch die Schraubaufnahme geführt ist, am 2. Halter festlegbar ist.

Die sichere Festlegung des Meißeleinsatzes an dem Meißelhalter wird dadurch einfach möglich, dass der am 2. Halter befestigte Meißeleinsatz einen Basiskörper aufweist, an den ein Zentrieransatz angeformt ist, dass der Zentrieransatz in eine Zentrieraufnahme des Meißelhalters eingesetzt ist, und dass der Meißeleinsatz mittels einer Spannschraube im Bereich der Zentrieraufnahme am Meißelhalter gehalten ist. Die Zerspanungskräfte lassen sich dann über die Passung Zentrieraufnahme- Zentrieransatz ableiten und die Spannschraube wird von den Zerspanungskräften freigehalten.

Eine passgenaue Ausrichtung und Festlegung des Meißeleinsatzes kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass der Meißeleinsatz mittels einer oder mehrer Stützflächen quer zur Werkzeugvorschubrichtung formschlüssig an Gegenflächen des Meißelhalters abgestützt ist.

Damit der übergangsbereich zwischen dem Meißelhalter und dem Meißeleinsatz vor Auswaschungen geschützt ist, kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Schnittstelle zwischen dem Meißeleinsatz und dem Meißelhalter in Werkzeugvorschubrichtung von dem 1. Halter zumindest teilweise überdeckt ist.

Eine passgenaue Fixierung des Meißeleinsatzes am 1. Halter lässt sich auf einfache Weise dadurch verwirklichen, dass der am 1. Halter befestigte Meißeleinsatz mittels eines Stützabschnittes in Werkzeugvorschubrichtung an einer Stützfläche des 1. Halters flächig abgestützt ist, dass an diese Stützfläche winklig eine weitere Stützfläche anschließt, dass der 1. Halter eine Schraubaufnahme aufweist, die fluchtend zu einer in den Stützabschnitt des Meißeleinsatzes eingebrachte Gewindeaufnahme eingeschraubt ist, und dass die weitere Stützfläche den Meißeleinsatz in Umfangsrichtung

der Schraubnahme abstützt. Der Meißeleinsatz ist damit auch verdrehsicher festgelegt. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der 1. Halter zwei zueinander parallel beabstandete Seitenflächen aufweist, die sich in Werkzeugvorschubrichtung erstrecken, und dass der Meißeleinsatz Stützabschnitte aufweist, die an den Seitenflächen anliegen. Dann ist die Befestigungsschraube, die den Meißeleinsatz fixiert, während des Betreibseinsatzes von den Zerspankräften freigehalten.

Der übergangsbereich des Meißelhalters zu dem Werkzeugträger lässt sich auf einfache Weise vor abrasivem Angriff schützen, wenn vorgesehen ist, dass der Meißelhalter einen Vorsprung aufweist, der eine in Werkzeugvorschubrichtung vorne angeordnete Frontfläche übergreift.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zerkleinern ngswerkzeug in perspektivischer Frontansicht,

Fig. 2 das Zerkleinerungswerkzeug gem. Fig. 1 in Ansicht von hinten und

Fig. 3 das Zerkleinerungswerkzeug gem. Fig. 1 und 2 in Seitensicht und

Fig. 4 ein weiteres Zerkleinerungswerkzeug in perspektivischer Frontansicht.

In der Fig. 1 ein Zerkleinerungswerkzeug mit einem Werkzeugträger 10 dargstellt. Der Werkzeugträger 10 ist in Seitenansicht (s. Fig. 3) U-förmig aus einem Verbindungsabschnitt 11 und zwei daran einteilig angeformten Haltern 13, 16 aufgebaut.

Der erste Halter 13 ist in Werkzeugvorschubrichtung vor dem zweiten Halter 16 angeordnet. Die Werkzeugvorschubrichtung ist in Fig. 3 mit einem bogenförmigen Pfeil (V) angedeutet. Im übergangsbereich zwischen dem Verbindungsabschnitt 11 und den Haltern 13, 16 ist jeweils eine Befestigungsbohrung in den Werkzeugträger 10 eingebracht. Diese dienen zur Befestigung eines walzenförmigen Rotors, beispielsweise einer Holz-Zerkleinerungsanlage.

Der erste Halter 13 weist im Bereich seines freien Endes frontseitig eine Aufnahme 14 auf. Diese ist von zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Stützflächen 15.1 , 15.2 begrenzt. Dabei ist die Stützfläche 15.2 Teil eines massiven Stützblockes 13.2, der sich von der Stützfläche 15.2 entgegen der Werkzeugvorschubrichtung erstreckt. In die Aufnahme 14 ist ein Meißeleinsatz 40 eingesetzt. Der Meißeleinsatz 40 hat einen Grundkörper, an den seitlich zwei Stützabschnitte 43 stegartig angeformt sind. Die Stützabschnitte 43 liegen mit ihren Innenseiten flächig an den sich in Werkzeugvorschubrichtung erstreckenden Seitenflächen des Stützblockes 13.2 an. Der Werkzeugeinsatz 40 stützt sich weiterhin mit einer zwischen den Stützabschnitten 43 verlaufenden Rückwand 44 flächig an den Stützabschnitt 15.2 und mit einer Bodenfläche auf dem Stützabschnitt 15.1 ab. Zur Fixierung des Werkzeugeinsatzes 40 ist eine Befestigungsschraube 15.3 verwendet. Diese ist durch eine Schraubaufnahme des Stützblockes hindurchgeführt und in eine Gewindeaufnahme 41 des Werkzeugeinsatzes 40 eingedreht. Der Werkzeugeinsatz wird mit den Stützabschnitten 43 und der Stützfläche 15.1 an einer Verdrehung in Umfangsrichtung der Befestigungsschraube 15.3 gehindert. Der Werkzeugeinsatz 40 ist frontseitig mit zwei nebeneinander angeordneten, aus Hartwerkstoff (beispielsweise Hartmetall oder Keramik) bestehenden Schneidelementen 42 bestückt. Diese sind in eine Aufnahme des Meißeleinsatzes 40 eingelötet. Die Aufteilung in mindestens zwei Schneidelemente 42 bietet eine geringere Bruchgefahr für die Schneidelemente 42, als wenn ein sich über die gesamte Breite des Meißeleinsatzes 40 erstreckendes Schneidelement 42 verwendet wäre.

Der Werkzeugträger 10 ist am Halter 13 mit einer Verdickung 13.1 versehen, die den Querschnitt des Halters 13 verbreitert. Die Verdickung ist im Bereich hinter dem übergangsbereich zwischen den Stützflächen 15.1, 15.2 angeordnet, so dass mithin die sich hier anschließende Scherfläche vergrößert und damit die Stabilität erhöht ist.

Der zweite Halter 16 weist eine im Winkel zur Vorschubrichtung stehende Stützfläche 16.2 auf. In dieser ist ein Meißelhalter-Aufnahme 16.1 eingetieft. Die Meißelhalter- Aufnahme 16.1 ist, wie dies Fig. 3 deutlich erkennen lässt, im Querschnitt teilkreisförmig ausgebildet. In die Meißelhalteraufnahme 16.1 ist ein Halteansatz 21 eines Meißelhalters 20 eingesetzt. Der Halteansatz 21 ist im Querschnitt auf die Formgebung der Meißelhalter-Aufnahme 16.1 angepasst. Somit kann der Meißelhalter 20 nur seitlich in die Meißelhalter-Aufnahme 16.1 eingeschoben werden und der Halteansatz 21 ist quer zur Vorschubrichtung, in Fliehkraftrichtung, formschlüssig gehalten. Zur Fixierung des Meißelhalters 20 ist eine Befestigungsschraube 16.4 verwendet. Diese kann in eine rückseitig in den Halter 16 eingebrachte Bohrung eingesteckt werden. Die Bohrung fluchtet mit einer Schraubaufnahme im Halteansatz 21 und kann hinter dem Halteansatz 21 in eine Gewindeaufnahme im Halter 16 eingeschraubt werden. Die Lageausrichtung der Gewindeaufnahme und der Schraubaufnahme im Halteansatz 21 ist so gewählt, dass der Halter 20 beim Anspannen der Befestigungsschraube 16.4 mit einer an den Halteansatz 21 anschließenden Druckfläche auf die Stützfläche 16.2 ausgepresst wird. Damit ist der Meißelhalter 20 spielfrei mit dem Halter 16 verspannt. Der Meißelhalter 20 ist an seiner dem Halteansatz 21 abgewandten Seite mit einer Aufnahme für einen Meißeleinsatz 30 versehen. Diese Aufnahme wird von zwei Gegenflächen 23, 24 begrenzt, an denen der Meißeleinsatz 30 mit Stützflächen 32, 33 flächig abgestützt ist. Der Meißeleinsatz 30 besitzt einen Zentrieransatz, der über die Stützfläche 32 vorsteht und in eine Zentrieraufnahme entsprechenden Querschnitts im Halter 16 eingreift. Damit ist der Meißeleinsatz 30 quer zur Vorschubrichtung formschlüssig am Meißelhalter 20 festgelegt. Zur Befestigung des Meißeleinsatzes ist eine Spannschraube 26 verwendet. Diese

ist in eine Schraubaufnahme im Meißelhalter 20 eingeführt und in eine dazu fluchtende Gewindeaufnahme im Meißeleinsatz 30 eingeschraubt. Dabei wird der Meißeleinsatz 30 gegen die Gegenfläche 24 gezogen. über die Flächenpaarung Stützfläche 33 - Gegenfläche 23 wird eine verdrehsichere Festlegung des Meißeleinsatzes 30 erreicht.

Wie die Fig. 3 deutlich zeigt, überdeckt die Projektion des 1. Halters 13 entgegen der Vorschubrichtung sowohl die Schnittstelle zwischen dem Werkzeugträger 10 und dem Meißelhalter 20, als auch die Schnittstelle zwischen dem Meißelhalter 20 und dem Meißeleinsatz 30. Damit sind diese Stellen während des Werkzeugeinsatzes vor dem Auswaschen durch abgetragenes Gut geschützt.

In der Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Zerkleinerungswerkzeuges dargestellt. Die Konstruktion entspricht im Wesentlichen der des Zerkleinerungswerkzeuges gemäß den Fig. 1 bis 3, weswegen auf die obigen Ausführungen verwiesen und hier nur noch auf die Unterschiede eingegangen wird.

Der Werkzeugträger 10 gemäß Fig. 4 weist keine Verdickung 16.3 unterhalb des Meißelhalters 20 auf. Vielmehr trägt der Meißelhalter einen schürzenartigen Vorsprung 27. Dieser verlängert die Ableitfläche 22. Der Vorsprung 27 übergreift und überdeckt in Breitenrichtung vollständig den zwischen der Stützfläche 16.2 und der Frontfläche 16.5 des zweiten Halters 16 gebildeten Kantenbereich. Damit schützt der Vorsprung 27 die Frontfläche des zweiten Halters 16 vor dem abrasivem Angriff des zerkleinerten Materials.