Trh drtičů dřeva je tradičně spojován s pomaloběžnými jednorotorovými drtiči. V mnoha aplikacích však rychloběžný nožový mlýn dosahuje vyššiu kvalitu drviny, presnejšiu frakciu a lepšiu energetickú účinnosť. Tento článok sumarizuje technické špecifiká drvenia dreva v nožových mlynoch, ich výhody a limity v porovnaní s bežnými jednorotorovými drtiči dřeva a nabízí odborné hledisko při výběru optimální technologie.

Nožový mlýn je v mnoha provozech vnímán jako stroj na plasty, ale konstrukční princip předurčuje tyto stroje také k účinnému drcení dřeva.

Konstrukčně se nožové mlýny podobají sekačkám dřeva s horizontálním podáváním materiálu ve formě vibračního žlabu a podávacích válců, které se používají již desítky let. Podstatný rozdíl spočívá v tom, že u nožových mlýnů je drcený materiál přiváděn do drticí komory vertikálně shora, zpravidla volným pádem.

Pracovními nástroji jsou ploché nože upevněné na unášečích rotoru a ve statoru drticí komory. Nože mlýna jsou vůči sobě uloženy šikmo, což umožňuje vznik nůžkového efektu a výrazně zvyšuje efektivitu střihu, šetří energii a snižuje hlučnost zařízení.

Výstupem z mlýna je drť s velikostí zrna definovanou otvory ve výměnném sítu pod drticí komorou (volitelné v rozsahu 4 až 20 mm – standard: 8 mm).

Plášť násypky bývá odhlučněn (sendvičová stěna: plech, minerální vlna, plech), aby se eliminovala hlučnost v okolí stroje emitovaná procesem mletí, i když nejde o povinný prvek výbavy.

Materiál lze do násypky vkládat ručně nebo je možné k tomuto účelu použít pásový dopravník.

Setrvačník na rotoru mlýna plní funkci akumulátoru mechanické energie a zvyšuje účinnost stroje.

Dopravu drtě z výsypky mlýna lze zajistit dopravním ventilátorem, pásovým nebo šnekovým dopravníkem do pytle, big-bagu, kontejneru či sila.

Klíčové parametry, které odlišují nožový mlýn od běžných jednorotorových drtičů dřeva:

– střižná mezera kolem 0,2 mm – přesný střih místo trhání,
– vysoké otáčky rotoru (cca 700 1/min) – rychlá dezintegrace dřeva,
– nože blízko síta – účinné čištění otvorů i při malých frakcích,
– výměnná síta 0,5–20 mm – možnost extrémně jemné drtě,
– sendvičové protihlukové opláštění – redukce šíření hluku v hale.

Díky těmto vlastnostem se nožové mlýny stávají alternativou pro aplikace zaměřené na drcení dřeva. Jejich specifické vlastnosti se projevují zejména při mletí dřeva na jemnou frakci, při drcení vláknitých materiálů, jako je kůra, a tenkých fólií, jako je dřevěná dýha.

Při výběru mlýna vhodného pro konkrétní aplikaci je třeba zvážit:

1. Mechanické vlastnosti drceného materiálu
   - zejména pevnost ve smyku, modul pružnosti, modul pružnosti ve smyku a modul pružnosti.
2. Tvar a rozměry drcených předmětů
3. Požadovanou velikost zrna drtě
4. Spôsob a intenzitu navážení materiálu do drtiče
5. Očekávaný výkon drcení

Mechanické vlastnosti materiálu
Na mechanických vlastnostech drceného materiálu závisí síla, kterou drtič bude muset působit na materiál, aby nastala jeho dezintegrace. Čím větší síla bude potřebná, tím robustnější stroj bude potřebný a tím vyšší elektrický příkon bude mít bez ohledu na to, jaký hodinový výkon se očekává.

Rozměry předmětů

Míra namáhání drtiče souvisí i s rozměry drcených předmětů. Jiná síla je potřebná k drcení dřevěných hranolů o průřezu 2×2 cm a jiná k drcení hranolů 10×10 cm.

Stejně jinak působí na stěny násypky drtiče rotorem vymrštěný kus dřeva o váze 200 g a jinak kus vážící 2 kg.

V případě našich nožových mlýnů například platí:

- nožový mlýn MN300/400 - příkon až 22 kW - kusy dřeva do průřezu 30 cm²,
- nožová frézka SG400/600 - příkon až 55 kW - kusy dřeva do průřezu 60 cm².

Způsob a intenzita navážení materiálu
Způsob a intenzita navážení materiálu do drtiče ovlivňuje velikost drtiče. Čím vyšší okamžitý výkon drcení očekáváme (agresivnější navážení materiálu), tím robustnější stroj a tím vyšší elektrický příkon.

Požadovaná velikost zrna drtě
Požadovaná velikost zrna drti určuje velikost otvorů v sítu drtiče. Třeba si uvědomit, že čím menší zrno drtě, tím menší otvory síta.

U měkkého nevysušeného dřeva je navíc třeba počítat s elasticitou materiálu. Elastická zrna podrceného dřeva jsou tlačena do otvorů síta, tam se rozepnou a ucpávají síto. Výsledkem je snížený výkon drcení a jemnější frakce drtě.

Toto se řeší výběrem výrazněji větších otvorů v sítu, než je očekávaná velikost frakce, a jak by tomu bylo u suchého dřeva.

Při pohledu na zrno drtě ze dřeva si nejlépe uvědomíme ortotropii dřeva. Drť má tvar jehliček a jehlic, protože dřevo se snadněji drtí podél vláken než napříč vlákny.

Zpracování odřezků z dřevovýroby se již nějakou dobu stává standardem. jednorotorové drtiče s cyklickým lisovacím mechanismem. Mají nesporně řadu výhod. Pracují v rytmu: vyprázdní krabici a odejdou. Nože a další části drtící komory jsou odolné vůči hřebíkům, kovovým sponám a páskám, tenkým plechům apod. Vydávají málo hluku.

Na druhé straně k nevýhodám patří fakt, že se rotorové nože pohybují relativně daleko od povrchu síta, čímž jej málo intenzivně čistí od v otvorech uvízlého materiálu. Proto není možné použít síto s otvory méně než 12 mm.

A co si málokdo z uživatelů uvědomuje, střižná mezera mezi rotorovými a statorovými noži se v jednorotorových drtičích pohybuje někde kolem 1 mm. Důsledkem je nedokonalý střih. To znamená více spotřebované energie a více prachu v drti oproti drtičům s přesným střihem.

Signifikantní je tato vlastnost u měkkého nevysušeného dřeva, kdy zrna drtě vykazují spíše známky trhání než stříhání – zrna jsou „chlupatá“ (natrhaná vlákna). Drť má vysoké vnitřní tření, špatně klouže po povrchu výsypky a zásobníku kotle silně klenbuje.

Navyše se tyto drtiče pracující při relativně nízkých otáčkách rotoru těžko vypořádávají s elasticitou nevysušeného dřeva. Dřevo elastickými deformacemi odolává působení rotorových nožů a klesá výkon drtiče.

Zvláštní kapitolu u jednorotorových drtičů tvoří drcení dlouhých předmětů a drcení širokých desek. Pokud délka řekněme hranolu přesáhne výšku násypky jednorotorového drtiče více než dvakrát překlopí se přes hranu násypky a vypadne z drtiče ven. Pokud je deska širší než 50% z délky rotoru, rotorové nože do ní vyfrézují drážky, deska se nemá kam posunout podél hřídele a zůstává „sedět“ na rotoru a výkon drcení klesne na nulu.

Nožové mlýny patří do skupiny drtičů s velmi přesným střihem. Střižná mezera mezi statorovými a rotorovými noži se nastavuje na hodnoty kolem 0,2 mm. Proto oproti jednorotorovým drtičům excelentně zvládají drcení dýhy (tenká dřevěná „fólie“) a kůry (lehce přestřihnou vlákna v kůře).

Při drcení běžných řízků dřeva stříhají materiál při vysokých otáčkách (cca 700 1/min). Rotorové nože se pohybují jen pár milimetrů od povrchu kalibračního síta. Výsledkem je dobré čištění otvorů síta, možnost použít síto s extrémně malými otvory (někdy až 0,5 mm), malé zastoupení prachu v drti, relativně hladký povrch zrna, méně spotřebované energie a vysoký výkon drcení.

Nože mlýna (rotorové i statorové) mají úhel břitu výrazně menší než 90°. Proto se tyto stroje nehodí k drcení materiálů, kde hrozí příměs ocelových částí nebo nerostů. Ty opotřebovávají ostří nožů tak výrazně, že provoz dokáže být ekonomicky nevýhodný. Stejně to platí iu příměsí nerostů.

Mezi nevýhody těchto drtičů patří i vysoká hlučnost procesu drcení a potřeba navážet materiál do stroje postupně, v hranicích jeho maximálního výkonu.

I rychloběžné nožové mlýny i pomaloběžné jednorotorové drtiče mají své výhody i nevýhody. Je obtížné se rozhodnout pro aplikaci jedněch nebo druhých. Třeba však o jejich vlastnostech vědět co nejvíce, abyste se mohli svobodně rozhodnout.

Aby Vás „obchodníci se zaručeným…“ nepřesvědčili ke koupi toho, co je nejlepší pro ně a ne pro Vás.

Proto našim zákazníkům vždy říkáme: vezměte si svůj materiál a přijďte k nám. U nás si sami vyzkoušíte drtiče, které jsou potenciálně vhodné pro Vaši aplikaci.

A my – naštěstí pro nás i naše zákazníky – vyrábíme jak nožové mlýny, tak jednorotorové drtiče. A máme zákazníky v dřevořině, kteří používají i jedny i druhé.