AT528392B1 - Zerkleinerungsmaschine, bevorzugt Schredder - Google Patents

Abstract

Zerkleinerungsmaschine (1), bevorzugt Schredder, mit − einem Rotor (2) samt Rotormantel (3) zum Zerkleinern von Gegenständen, bevorzugt mit einem Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur zwischen 50 °C und 200 °C, − einem Getriebe (4) zum Antreiben des Rotors (2) und − einen Antrieb (5) zum Antreiben des Getriebes (4), wobei die Zerkleinerungsmaschine (1) zumindest einen Kühlmittelkreislauf (6) zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes (4) und zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf (6) aufweist und das Getriebe (4) als Wärmetauscher zwischen den zumindest zwei Kühlmittelkreisläufen (6) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsmaschine, bevorzugt Schredder, mit - einem Rotor samt Rotormantel zum Zerkleinern von Gegenständen, - einem Getriebe zum Antreiben des Rotors und - einen Antrieb zum Antreiben des Getriebes.

[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Kühlen eines Rotormantels einer solchen Zerkleinerungsmaschine und eine Verwendung einer solchen Zerkleinerungsmaschine.

[0003] Im Stand der Technik sind Zerkleinerungsmaschinen bekannt, welche zumindest einen angetriebenen Rotor samt einem Rotormantel und darauf angeordneten Zerkleinerungselementen zum Zerkleinern von Gegenständen aufweisen. Der Stand der Technik umfasst die folgenden Dokumente: CN 221386752 U, CN 209438786 U, CN 112495535 B, CN 205677888 U, KR 20230152367 A, CN 207385638 U, KR 101744441 B1, DE 1679837 A1, DE 202007010355 U1, CN 218690157 U, DE 102016107525 B4, CN 101716542 A, US 2023123703 A1, CN 108787084 A, DE 29910128 U1, CN 208032740 U, CN 107175156 A, JP 2001096182 A, CN 115999726 A. Dabei offenbaren CN 218690157 U, DE 29910128 U1 und CN 208032740 U zwei Kühlmittelkreisläufe, jedoch zeigt sich wie bei den restlichen Dokumenten, dass durch den Stand der Technik keine ausreichend effiziente Kühlung, insbesondere des Rotormantels, erreicht werden kann.

[0004] Durch die Rotation des Rotors können Gegenstände wie beispielsweise Kunststoffprodukte, Metallprodukte oder Kunststoff-Metall-Produkte, konkret Elektrokabelabfälle aus Metall mit Kunststoffummantelung, mit Hilfe der Zerkleinerungselemente zerkleinert, insbesondere geschreddert, werden. Die zerkleinerten Teile können dann entsprechend entsorgt oder wiederverwendet werden.

[0005] Durch das Zerkleinern derartiger Gegenstände mit Hilfe der Zerkleinerungselemente auf dem Rotormantel wird mechanische Energie nicht nur zum Zerkleinern der Gegenstände genützt, sondern teilweise in Wärmeenergie umgewandelt, welche einerseits die zu zerkleinernden oder bereits zerkleinerten Gegenstände und andererseits den Rotor, insbesondere den Rotormantel, erhitzt.

[0006] Dabei ist es problematisch, dass bei einer bestimmten Temperatur die Gegenstände vor, während oder nach ihrer Zerkleinerung verschmelzen und/oder die Zerkleinerungsmaschine beschädigen. Dies ist besonders bei Kunststoff-Gegenständen der Fall, vor allem wenn deren Schmelzpunkt oder Glasübergangstemperatur im Bereich zwischen 50 °C und 200 °C liegt. Durch das Zerkleinern können derartige Temperaturen leicht auftreten.

[0007] Es ist somit unvorteilhaft, wenn

- besagte Gegenstände,

- Teile davon oder

- der Rotor, insbesondere der Rotormantel, selbst im Zuge des Zerkleinerns auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der besagte Gegenstände oder Teile davon zusammenschmelzen, am Rotormantel durch Anschmelzen oder Plastifizierung haften bleiben und/oder die Zerkleinerungsmaschine beschädigen oder bei der es zu erhöhter Materialermüdung und/oder Störanfälligkeit der Zerkleinerungsmaschine kommt.

[0008] Es ist zwar bekannt, eine Zerkleinerungsmaschine von außen durch eine Luftkühlung zu kühlen, jedoch ist dies ebenfalls unvorteilhaft, da eine Luftkühlung von außen zu ineffizient ist. So kann ein Verschmelzen bei einem bestimmten Durchsatz an Gegenständen durch eine äußere Luftkühlung nicht verlässlich verhindert werden.

[0009] Die Aufgabe besteht also darin, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu beheben und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Zerkleinerungsmaschine anzugeben, welche sich insbesondere durch eine effizientere Kühlung des Rotormantels auszeichnet. Die Aufgabe besteht weiterhin darin, ein Verfahren und eine Verwendung mit einer solchermaßen verbesserten Zerkleinerungsmaschine anzugeben.

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[0010] Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 13 und 15.

[0011] Diese Aufgabe wird mittels einer Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1 gelöst, nämlich einer Zerkleinerungsmaschine, bevorzugt Schredder, mit

- einem Rotor samt Rotormantel zum Zerkleinern von Gegenständen, bevorzugt mit einem

Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur zwischen 50 °C und 200 °C,

- einem Getriebe zum Antreiben des Rotors und

- einen Antrieb zum Antreiben des Getriebes, wobei die Zerkleinerungsmaschine zumindest einen Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes und zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf aufweist und das Getriebe als Wärmetauscher zwischen den zumindest zwei Kühlmittelkreisläufen ausgebildet ist.

[0012] Ein Kühlmittelkreislauf kann ein System sein, das dazu dient, eine fremd erhitzte Vorrichtung und/oder eine sich selbst erhitzende Vorrichtung abzukühlen. Ein sich im Kreislauf bewegendes Kühlmittel wie beispielsweise Wasser kann an der Wärmequelle entlanggeführt werden, sich dabei erwärmen und die aufgenommene Wärme an einer anderen Stelle wieder abgeben.

[0013] Kühlmittel können Fluide, Gase und/oder Flüssigkeiten, sein. Beispielsweise kann ein Kühlmittel ein Wasser-Glykol-Gemisch oder ein Mineralöl oder ein Silikonöl sein.

[0014] Es kann sich bei einem Kühlmittelkreislauf um eine Kühlmittelschleife mit einer Pumpe handeln, wobei das Kühlmittel entlang einer Leitung geführt und gefördert wird.

[0015] Alternativ kann es sich bei einem Kühlmittelkreislauf um einen pumpenfreien Kühlmittellauf handeln.

[0016] Es kann sich bei einem pumpenfreien Kühlmittelkreislauf um ein Kühlmittelbehältnis handeln, welches thermisch mit einer erhitzten Vorrichtung gekoppelt ist. In dem thermisch gekoppelten Bereich des Kühlmittelbehältnisses erwärmt sich das Kühlmittel durch die erhitzte Vorrichtung. Das erwärmte Kühlmittel bewegt sich innerhalb des Kühlmittelbehältnisses aufgrund der Wärmekonvektion und/oder überträgt Wärme innerhalb des Kühlmittelbehältnisses aufgrund von Wärmeleitung und führt somit die Wärme von der erhitzten Vorrichtung ab. Mit anderen Worten handelt es sich hierbei um einen auf Konvektion eines Kühlmittels und/oder Wärmeübertragung innerhalb eines Kühlmittels basierenden Kühlmittelkreislauf.

[0017] Der Begriff „thermisch gekoppelt“ kann so verstanden werden, dass eine Verbindung zwischen einer erhitzten Vorrichtung und einem Kühlmittelkreislauf zur Wärmeübertragung vorliegt.

[0018] Das erwärmte Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufs kann die Wärme beispielsweise an die Umgebung, an einen weiteren Kühlmittelkreislauf, an eine Wärmesenke und/oder einen Wärmetauscher übertragen.

[0019] Der Begriff „unmittelbar“ kann hier „direkt“ und/oder „ohne einer dazwischenliegenden Komponente“ bedeuten.

[0020] Ein „Kühlmittelkreislauf zum unmittelbaren Kühlen von X“ kann dann vorliegen, wenn die Übertragung der Kühlleistung, also die Wärmeübertragung, direkt und/oder ohne eine zwischen Kühlmittelkreislauf und X angeordnete Komponente stattfindet.

[0021] Der Begriff „mittelbar“ bedeutet hier „indirekt“ und/oder „mit zumindest einer dazwischenliegende Komponente“.

[0022] Ein „Kühlmittelkreislauf zum mittelbaren Kühlen von X“ liegt dann vor, wenn die Übertragung der Kühlleistung, also die Wärmeübertragung, indirekt und/oder mit einer zwischen Kühlmittelkreislauf und X angeordneten Komponente stattfindet.

[0023] Durch den Einsatz des zumindest einen Kühlmittelkreislaufs zum Kühlen des Getriebes kann Wärme vom Getriebe abgeführt werden, wodurch in weiterer Folge das Getriebe andere Teile der Zerkleinerungsmaschine kühlen kann. Durch den zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf kann ein weiterer Teil der Zerkleinerungsmaschine gekühlt werden, indem Wärmeenergie von dem weiteren Teil abgeführt und vom zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf aufgenommen wird. Durch die Multifunktionalität des Getriebes, nämlich die Getriebefunktion, die

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Kühlfunktion und die Wärmetauscherfunktion, wird effizient die Wärmeenergie während des Zerkleinerns von Gegenständen vom Rotormantel über den zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf weiter über das Getriebe und weiter über den zumindest einen Kühlmittelkreislauf zum Kühlen des Getriebes abgeführt.

[0024] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes außerhalb des Rotors, bevorzugt des Rotormantels, und/oder der zumindest eine weitere Kühlmittelkreislauf innerhalb des Rotors, bevorzugt des Rotormantels, angeordnet ist.

[0025] Ein Wärmetauscher ist eine Vorrichtung, die thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen Stoffstrom überträgt. Die beiden Stoffströme können Kühlmittelkreisläufe sein.

[0026] Dadurch dass das Getriebe als Wärmetauscher ausgebildet ist, wird eine Multifunktionalität des Getriebes erreicht, nämlich die konventionelle Getriebefunktion, die Kühlfunktion und die Wärmetauscherfunktion. Durch die Multifunktionalität des Getriebes kann eine effizientere Kühlung und somit auch höhere Drehzahlen des Rotors und höhere Durchsätze an zu zerkleinernden Gegenständen ermöglicht werden. Der Betrieb der Zerkleinerungsmaschine wird also effizienter, ertragreicher, sicherer und langlebiger.

[0027] Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass im Zuge dieser Offenbarung die verwendeten Zahlwörter wie ein, zwei, drei und dergleichen, grundsätzlich nur die vorhandene Mindestmenge eines Merkmals der Zerkleinerungsmaschine beschreibt. Einzelne Merkmale oder Bestandteile können natürlich auch in größerer Anzahl vorhanden sein. So können Zerkleinerungsmaschinen z.B. mehr als ein Getriebe, als einen Antrieb, als einen Kühlmittelkreislauf usw. aufweisen. In diesem Sinne ist z.B. also das Zahlwort ein soweit sinnvoll im Sinne von mindestens ein usw. zu verstehen.

[0028] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Anordnung werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0029] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe als Lagerung für den Rotor ausgebildet ist.

[0030] Durch das Kühlen des Getriebes kann Wärme vom Getriebe abgeführt werden, wodurch in weiterer Folge das Getriebe andere Teile der Zerkleinerungsmaschine kühlen kann. Da das Getriebe als Lagerung für den Rotor ausgebildet ist, kann das Getriebe Wärme vom Rotormantel abführen und somit den Rotormantel kühlen. Durch die Multifunktionalität des Getriebes, nämlich die Getriebefunktion die Kühlfunktion und die Lagerfunktion, wird effizient die Wärmeenergie während des Zerkleinerns von Gegenständen vom Rotormantel über das Getriebe und weiter über den zumindest einen Kühlmittelkreislauf abgeführt. Durch die Multifunktionalität des Getriebes kann eine effizientere Kühlung und somit auch höhere Drehzahlen des Rotors und höhere Durchsätze an zu zerkleinernden Gegenständen ermöglicht werden. Der Betrieb der Zerkleinerungsmaschine wird also effizienter, ertragreicher, sicherer und langlebiger.

[0031] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes außerhalb des Rotors, bevorzugt des Rotormantels, angeordnet ist.

[0032] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungsmaschine - einen ersten Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes und - zumindest einen zweiten Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Rotormantels aufweist.

[0033] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass der erste Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes außBerhalb des Rotors, bevorzugt des Rotormantels, und/oder der zumindest eine zweite Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Rotormantels innerhalb des Rotors, bevorzugt des Rotormantels angeordnet ist.

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[0034] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass der zumindest eine zweite Kühlmittelkreislauf innerhalb des Rotormantels angeordnet ist, bevorzugt zum Kühlen der Innenseite des Rotormantels ausgebildet ist.

[0035] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungsmaschine zumindest einen dritten Kühlmittelkreislauf, bevorzugt innerhalb des Rotormantels und/oder verbunden mit dem Getriebe und/oder in Form eines Kühlballons, aufweist.

[0036] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass - der erste Kühlmittelkreislauf eine Temperatur von 15 °C bis 50 °C, bevorzugt von 15 °C bis 25 °C, aufweist und/oder - der zumindest eine zweite Kühlmittelkreislauf eine Temperatur von 15 °C bis 140 °C, bevorzugt von 50 °C bis 120 °C, aufweist und/oder - der zumindest eine dritte Kühlmittelkreislauf eine Temperatur von 15 °C bis 140 °C, bevorzugt von 50 °C bis 120 °C, aufweist.

[0037] Ein Vorteil von zwei, drei oder mehr Kühlmittelkreisläufen kann sein, dass die Wärme, welche an der Außenseite des Rotormantels durch das Zerkleinern von Gegenständen hervorgerufen wird, und optional Wärme von weiteren Wärmequellen, beispielsweise Reibung von Maschinenteilen, Umgebungstemperatur und andere, kontrolliert und gezielt abgeführt werden. Der Verlauf des Wärmeflusses innerhalb der Zerkleinerungsmaschine und/oder die Kühlleistung können somit gesteuert werden.

[0038] Ein weiterer Vorteil von zwei, drei oder mehr Kühlmittelkreisläufen kann sein, dass unterschiedliche Kühlmittel zum Einsatz kommen können. Je nachdem, wo sich der entsprechende Kühlmittelkreislauf befindet, kann ein anderes Kühlmittel mit anderen Eigenschaften wie beispielsweise Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, Dichte, kommerzielle Verfügbarkeit, Reaktivität und/oder Toxizität bevorzugt werden.

[0039] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass der Rotormantel und/oder ein Kühlballon - als Wärmetauscher zwischen zumindest zwei Kühlmittelkreisläufen ausgebildet ist und/ oder - zur Wärmeübertragung an die Umgebung und/oder an zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf und/oder an den Antrieb ausgebildet ist.

[0040] Beim Einsatz eines Kühlballons kann der Kühlballon selbst ein Kühlmittelkreislauf und gleichzeitig ein Wärmetauscher zwischen zwei weiteren Kühlmittelkreisläufen sein.

[0041] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder zumindest drei oder alle, der Kühlmittelkreisläufe zur Wärmeübertragung an die Umgebung und/oder an zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf und/oder an den Antrieb ausgebildet ist.

[0042] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass - der erste Kühlmittelkreislauf zur Wärmeübertragung an die Umgebung und/oder eine Wärmesenke ausgebildet ist und/oder - der zumindest eine zweite Kühlmittelkreislauf zur Wärmeübertragung an das Getriebe und/oder an den zumindest einen dritten Kühlmittelkreislauf ausgebildet ist und/oder - der zumindest eine dritte Kühlmittelkreislauf zur Wärmeübertragung an das Getriebe ausgebildet ist.

[0043] Wenn in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Wärme vom Rotormantel an einen zweiten Kühlmittelkreislauf, beispielsweise einer Kühlmittelmischung innerhalb des Rotormantels, abgegeben wird, kann in weiterer Folge die Wärme unmittelbar an das Getriebe und/oder an den dritten Kühlmittelkreislauf transferiert werden. Der dritte Kühlmittelkreislauf, beispielsweise in Form eines Kühlballons, kann durch ein anderes Kühlmittel und die thermische Kopplung an das

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Getriebe, insbesondere durch eine unmittelbare Verbindung am Getriebe, besonders effizient Wärme an das Getriebe übertragen. Der erste Kühlmittelkreislauf kann die vom Getriebe aufgenommene und/oder selbst hervorgerufene Wärme abführen, indem beispielsweise eine Kühlschleife vom Getriebe in die Umgebung und/oder eine Wärmesenke führt.

[0044] Durch das Zusammenspiel von zwei, drei oder mehreren Kühlmittelkreisläufen kann die Zerkleinerungsmaschine individuell und gezielt gekühlt werden, um abgestimmt auf die Anforderungen des Zerkleinerungsbetriebes wie Drehzahl, Durchsatz etc. eine ideale Kühlung zu ermöglichen.

[0045] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder zumindest drei oder alle, der Kühlmittelkreisläufe als Kühlmittel ein Kühlgas und/oder eine Kühlflüssigkeit, bevorzugt ein Wasser-Glykol-Gemisch oder ein Öl, aufweist.

[0046] Je nach Anforderung im speziellen Fall können unterschiedliche Kühlmittel vorteilhaft sein, da somit unterschiedliche Eigenschaften wie beispielsweise Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, Wärmeausdehnung, Dichte, kommerzielle Verfügbarkeit, Reaktivität und/oder Toxizität genützt werden können.

[0047] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder zumindest drei oder alle, der Kühlmittelkreisläufe eine Pumpe zum Fördern eines Kühlmittels aufweist oder ein pumpenfreier Kühlmittelkreislauf ist.

[0048] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass - der erste Kühlmittelkreislauf eine Pumpe zum Fördern eines Kühlmittels aufweist und/oder - der zumindest eine zweite Kühlmittelkreislauf und/oder der zumindest eine dritte Kühlmittelkreislauf ein pumpenfreier Kühlmittelkreislauf ist.

[0049] Eine Pumpe bietet den Vorteil, dass noch mehr Einfluss auf die Kühlung genommen werden kann. Durch Einstellen, Steuern oder Regeln des Volumenstroms des Kühlmittels ist eine bessere Anpassung der Kühlung an die Anforderungen des Betriebs wie Drehzahl, Durchsatz etc. möglich.

[0050] Ein pumpenfreier Kühlmittelkreislauf kann in einem einfachen Fall ein Kühlmittelbehältnis sein, welches thermisch mit einer erhitzten Vorrichtung gekoppelt ist. Der Vorteil eines pumpenfreien Kühlmittelkreislaufs ist die einfache Konstruktion. Eine Pumpe und ein damit bewerkstelligtes Fördern von Kühlmittel ist konstruktiv wesentlich aufwändiger zu konstruieren und kann nur schwer oder eventuell gar nicht realisierbar sein.

[0051] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe ein Planetengetriebe ist.

[0052] Ein Planetengetriebe kann auch als Umlaufrädergetriebe bezeichnet werden. Zu Planetengetriebe zählen Zahnrad- oder Reibradgetriebe, die neben gestellfesten Wellen auch Achsen besitzen, die auf Kreisbahnen im Gestell umlaufen.

[0053] Ein besonderer Vorteil kann der Einsatz eines Planetengetriebes sein, da somit beispielsweise ein geringes Konstruktionsvolumen, der Einsatz einer mit der Drehachse des Rotors koaxialen Antriebswelle, die Übertragung hoher Drehmomente und/oder eine geringe Umwucht ermöglicht werden können.

[0054] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass das Getriebe eine mit der Drehachse des Rotors koaxiale Antriebswelle aufweist.

[0055] Soll beispielsweise ein sich während des Betriebes drehender Rotor mit einem Kühlmittelkreislauf gekühlt werden, dann kann mittels einer Kühlmittel-Drehdurchführung das Innere des Rotors gekühlt werden. Dabei verlaufen ein- und ausfließende Kühlschläuchen koaxial mit der Drehachse des Rotors. In diesem Fall ist allerdings kein Planetengetriebe mehr realisierbar, da

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ein Planetengetriebe eine ebenfalls koaxiale Antriebswelle für den Rotor aufweist. Die KühlmittelDrehdurchführung und das Planentengetriebe blockieren sich gegenseitig.

[0056] Durch die hier offenbarte Zerkleinerungsmaschine ist es jedoch möglich ein Planetengetriebe einzusetzen und trotzdem mittels dem zumindest einen Kühlmittelkreislauf das Getriebe zu kühlen.

[0057] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass zumindest ein zweites Getriebe und optional zumindest ein zweiter Antrieb vorgesehen ist, wobei bevorzugt der Rotor von zwei, besonders bevorzugt gegenüberliegenden Seiten, angetrieben wird.

[0058] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass ein Expansionsvolumen innerhalb des Rotormantels zur Kompensation einer temperaturabhängigen Volumenausdehnung zumindest eines Kühlmittels zumindest eines Kühlmittelkreislaufes vorgesehen ist.

[0059] Ein solches Expansionsvolumen ist vorteilhaft, da eine temperaturabhängige Volumenausdehnung zumindest eines Kühlmittels innerhalb der Zerkleinerungsmaschine, insbesondere innerhalb des Rotors, zu Materialermüdung und/oder Beschädigung der Zerkleinerungsmaschine führen kann.

[0060] Weiter wird Schutz begehrt für ein Verfahren zum Kühlen eines Rotormantels einer Zerkleinerungsmaschine, wobei die Zerkleinerungsmaschine, bevorzugt Schredder,

- einen Rotor samt Rotormantel zum Zerkleinern von Gegenständen, bevorzugt mit einem

Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur zwischen 50 °C und 200 °C,

- ein Getriebe zum Antreiben des Rotors,

- einen Antrieb zum Antreiben des Getriebes und

- zumindest einen Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes aufweist, wobei Wärme von dem Rotormantel auf das Getriebe übertragen wird.

[0061] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass die Wärme des Rotormantels unmittelbar und/oder mittelbar, bevorzugt über zumindest einen Kühlmittelkreislauf oder zumindest zwei Kühlmittelkreisläufe, auf das Getriebe übertragen wird.

[0062] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungsmaschine - einen ersten Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes und - zumindest einen zweiten Kühlmittelkreislauf zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Rotormantels und - optional zumindest einen dritten Kühlmittelkreislauf aufweist und die Wärme des Rotormantels mittelbar über den zumindest einen zweiten und optional den zumindest einen dritten Kühlmittelkreislauf auf das Getriebe übertragen wird.

[0063] Weiters wird Schutz begehrt für eine Verwendung einer offenbarten Zerkleinerungsmaschine zum Zerkleinern von zumindest einem der folgenden Gegenstände: - Gegenstand mit einem Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur über 50 °C, bevorzugt zwischen 50 °C und 200 °C, besonders bevorzugt zwischen 50 °C und 150 °C, - Kunststoff aufweisender Gegenstand, - aus Kunststoff bestehender Gegenstand, - Metall aufweisender Gegenstand, - aus Metall bestehender Gegenstand, - Abfallprodukt, - Kabelabfall, bevorzugt Kabelabfall mit Kabelummantelung, besonders bevorzugt mit PVCKabelummantelung.

[0064] Weitere Einzelheiten und Vorteile bevorzugter Ausgestaltungsbeispiele werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:

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[0065] Fig. 1: eine Seitenansicht einer Zerkleinerungsmaschine;

[0066] Fig. 2: eine Vorderansicht der Zerkleinerungsmaschine aus Fig. 1 mit teilweisen Schnitt entlang A-A;

[0067] Fig. 2: eine weitere Seitenansicht der Zerkleinerungsmaschine aus Fig. 1;

[0068] Fig. 4: eine weitere Vorderansicht der Zerkleinerungsmaschine aus Fig. 1 mit Schnitt entlang A-A;

[0069] Fig. 5: eine Detailansicht aus Fig. 4; [0070] Fig. 6: eine Seitenansicht der Fig. 5 mit ausgeblendeten Antrieb;

[0071] Fig. 7: eine perspektivische Ansicht eines Rotor der Zerkleinerungsmaschine aus Fig. 1 bis 6;

[0072] Fig. 8: eine perspektivische Ansicht des Rotors aus Fig. 7 mit einem Schnitt entlang AA.

[0073] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Zerkleinerungsmaschine 1.

[0074] Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht der Zerkleinerungsmaschine 1 aus Fig. 1 mit teilweisen Schnitt entlang A-A.

[0075] Das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Zerkleinerungsmaschine 1, bevorzugt Schredder, mit

- einem Rotor 2 samt Rotormantel 3 zum Zerkleinern von Gegenständen, bevorzugt mit

einem Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur zwischen 50 °C und 200 °C,

- einem Getriebe 4 zum Antreiben des Rotors 2 und

- einen Antrieb 5 zum Antreiben des Getriebes 4, wobei die Zerkleinerungsmaschine 1 zumindest einen Kühlmittelkreislauf 6 zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes 4 aufweist und das Getriebe 4 als Lagerung für den Rotor 2 ausgebildet ist.

[0076] Das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Zerkleinerungsmaschine 1, bevorzugt Schredder, mit

- einem Rotor 2 samt Rotormantel 3 zum Zerkleinern von Gegenständen, bevorzugt mit

einem Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur zwischen 50 °C und 200 °C,

- einem Getriebe 4 zum Antreiben des Rotors 2 und

- einen Antrieb 5 zum Antreiben des Getriebes 4, wobei die Zerkleinerungsmaschine 1 zumindest einen Kühlmittelkreislauf 6 zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes 4 und zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf 6 aufweist und das Getriebe 4 als Wärmetauscher zwischen den zumindest zwei Kühlmittelkreisläufen 6 ausgebildet ist.

[0077] In Fig. 1 und 2 ist ein einziger Rotor 2 dargestellt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine Zerkleinerungsmaschine 1 zwei oder mehrere Rotoren 2 aufweisen.

[0078] In diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Antriebe 5 und zwei Getriebe 4 auf beiden Seiten der Zerkleinerungsmaschine 1 vorgesehen, um den Rotor 2, insbesondere den Rotormantel 3, zu rotieren. Es kann in einem anderen Ausführungsbeispiel alternativ nur ein Getriebe 4 und ein Antrieb 5 oder mehr als zwei Getriebe und zwei Antriebe 5 vorgesehen sein.

[0079] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass zumindest ein zweites Getriebe 4 und optional zumindest ein zweiter Antrieb 5 vorgesehen ist, wobei bevorzugt der Rotor 2 von zwei, besonders bevorzugt gegenüberliegenden Seiten, angetrieben wird.

[0080] In Fig. 2 ist ein teilweiser Schnitt dargestellt, welcher durch den Rahmen 12 und den Rotor 2 der Zerkleinerungsmaschine 1 entlang A-A verläuft, damit die Getriebe 4 und das Expansionsvolumen 12 ersichtlich sind.

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[0081] Der zumindest eine, bevorzugt erste, Kühlmittelkreislauf 6,7 in Fig. 1 und 2 weist einen Kühlmittelanschluss 13, einen Kühlmittelschlauch 14 und eine Kühlmittelschleife 15 auf.

[0082] Es ist denkbar, dass zwei getrennte Kühlmittelkreisläufe 6,7 vorgesehen sind, welche zu beiden Seiten der Zerkleinerungsmaschine 1 vorgesehen sind und jeweils zumindest einen Kühlmittelanschluss 13, einen Kühlmittelschlauch 14 und eine Kühlmittelschleife 15 aufweisen. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Kühlmittelanschlüsse 13, Kühlmittelschläuche 14 und Kühlmittelschleifen 15 zu einem einzigen Kühlmittelkreislauf 6,7 zusammengeschlossen werden.

[0083] Anstelle eines Kühlmittelschlauches können auch andere Mittel wie beispielsweise Kühlmittelrohre oder dergleichen verwendet werden.

[0084] Der zumindest eine, bevorzugt erste, Kühlmittelkreislauf 6,7 in Fig. 1 und 2 kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Wärme mit der Umgebung, einem weiteren Kühlmittelkreislauf 6, einer Wärmesenke und/oder einem Wärmetauscher austauschen.

[0085] Der zumindest eine, bevorzugt erste, Kühlmittelkreislauf 6,7 in Fig. 1 und 2 kann eine Pumpe zum Fördern des Kühlmittels aufweisen.

[0086] Wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass der zumindest eine, bevorzugt erste, Kühlmittelkreislauf 6,7 außerhalb des Rotors 2 an dem Getriebe 4 angeordnet ist. Auf diese Weise kann Wärme vom Rotor 2, insbesondere vom Rotormantel 3, auf das Getriebe übertragen und durch die Kühlleistung des zumindest einen, bevorzugt ersten, Kühlmittelkreislaufs 6,7 abgeführt werden.

[0087] Fig. 3 zeigt eine weitere Seitenansicht der Zerkleinerungsmaschine aus Fig. 1, wobei der Verlauf eines Kühlmittels durch den zumindest einen, bevorzugt ersten, Kühlmittelkreislauf 6,7 außerhalb des Rotors 2 an dem Getriebe 4 entlang führend mit einem dicken schwarzen Strich dargestellt ist.

[0088] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine kann vorgesehen sein, dass über einen Kühlmittelanschluss 13 ein Kühlmittel in den zumindest einen, bevorzugt ersten, Kühlmittelkreislauf 6,7 eingeführt wird, weiter über einen Kühlmittelschlauch 14 in eine Kühlmittelschleife 14 geleitet wird, anschließend aus der Kühlmittelschleife 14 über den oder einen anderen Kühlmittelschlauch 14 abgeleitet wird und über den oder einen anderen Kühlmittelanschluss 13 aus den zumindest einen, bevorzugt ersten, Kühlmittelkreislauf 6,7 abgeleitet wird. Ein solcher Verlauf kann bevorzugt der dicken schwarzen Linie in Fig. 3 folgen oder auch anders ausgebildet sein.

[0089] Fig. 4 zeigt eine weitere Vorderansicht der Zerkleinerungsmaschine 1 aus Fig. 1 mit Schnitt entlang A-A.

[0090] Im Gegensatz zu Fig 2 sind in Fig. 4 auch die beiden Getriebe 4, die beiden Antriebe 5 und die beiden Kühlballone 10 entlang A-A geschnitten.

[0091] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungsmaschine 1 - einen ersten Kühlmittelkreislauf 6,7 zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes 4 und - zumindest einen zweiten Kühlmittelkreislauf 6,8 zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Rotormantels 3 aufweist.

[0092] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass der zumindest eine zweite Kühlmittelkreislauf 6,8 innerhalb des Rotormantels 3 angeordnet ist, bevorzugt zum Kühlen der Innenseite des Rotormantels 3 ausgebildet ist.

[0093] Wie in Fig. 4 dargestellt, kann der Rotor 2 mit einem Kühlmittel, beispielsweise einem Wasser-Glykol-Gemisch, befüllt sein, welches somit einen zweiten Kühlmittelkreislauf 6,8 darstellt. Die Wärme, welche durch das Zerkleinern von Gegenständen durch den Rotor 2 auf dessen Rotormantel 3 übertragen wird, kann somit sehr effizient abgeführt werden, da die Innenseite des

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Rotormantels 3 und somit die Kontaktfläche zum zweiten Kühlmittelkreislauf 6,8 sehr großflächig ist.

[0094] In einem Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine 1 kann vorgesehen sein, dass der Rotor 2 nach außen abgedichtet ist, sodass kein Kühlmittel austreten kann. Hierfür können entsprechende Verbindungstechnicken wie Verschweißen von Metallteilen und/oder gängige Dichtungstechniken wie beispielsweise Dichtungsringe verwendet werden.

[0095] Wie in Fig. 4 dargestellt, kann innerhalb des Rotormantels 3 ein dritter Kühlmittelkreislauf 6,9 in Form eines Kühlballons 10 vorgesehen sein.

[0096] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungsmaschine 1 zumindest einen dritten Kühlmittelkreislauf 6,9, bevorzugt innerhalb des Rotormantels 3 und/oder verbunden mit dem Getriebe 4 und/oder in Form eines Kühlballons 10, aufweist.

[0097] Der Kühlballon 10 kann ein anderes Kühlmittel als der zweite Kühlmittelkreislauf 6,8 aufweisen, beispielsweise ein Kühlöl.

[0098] Durch die Kombination des zweiten Kühlmittelkreislaufs 6,8 und den dritten Kühlmittelkreislaufs 6,9 kann besonders effizient Wärme vom Rotormantel 3 auf das Getriebe 4 oder die Getriebe 4 übertragen und abgeführt werden.

[0099] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine dritte Kühlmittelkreislauf 6,9,10 ein integraler Bestandteil des Getriebes 4 ist oder eine separate und mit dem Getriebe 4 thermisch gekoppelte Vorrichtung ist.

[00100] In Fig. 4 sind zwei dritte Kühlmittelkreisläufe 6,9,10 abgebildet. Es kann also vorgesehen sein, dass jedes der vorhandenen Getriebe 4 mit einem Kühlballon 6,9,10 verbunden ist, entweder als integrierter Bestandteil des jeweiligen Getriebes 4 oder verbunden über eine thermische Kopplung.

[00101] Wie in Fig. 4 dargestellt, kann ein Expansionsvolumen 11 innerhalb des Rotormantels 3, bevorzugt zwischen den Kühlballons 6,9,10, vorgesehen sein, um temperaturabhängige Volumenausdehnung zu kompensieren.

[00102] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsmaschine kann es vorgesehen sein, dass ein Expansionsvolumen 11 innerhalb des Rotormantels 3 zur Kompensation einer temperaturabhängigen Volumenausdehnung zumindest eines Kühlmittels zumindest eines Kühlmittelkreislaufes 6 vorgesehen ist.

[00103] Fig. 5 zeigt eine Detailansicht aus Fig. 4.

[00104] In Fig. 5 kann erkannt werden, dass das Getriebe 4 mit dem Rotor 2 verbunden ist und somit neben der Kraftübertragung ausgehend vom Antrieb 5 zusätzlich als Lagerung für den Rotormantel dient.

[00105] Die Verbindung des Getriebes 4 mit dem Rotor 2 kann beispielsweise, wie aus Fig. 5 ersichtlich, über Schraubverbindungen hergestellt werden.

[00106] Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Fig. 5 mit ausgeblendeten Antrieb 5.

[00107] In Fig. 6 ist vor allem die Kühlschleife 15 des ersten Kühlmittelkreislaufes 6,7 deutlich zu erkennen.

[00108] Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rotors 2 der Zerkleinerungsmaschine 1 aus Fig. 1 bis 6.

[00109] In Fig. 7 ist der Rotor 2 samt Rotormantel 3 und den darauf angeordneten Zerkleinerungselementen 16 zum Zerkleinern von Gegenständen zu erkennen.

[00110] Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Rotors 2 aus Fig. 7 mit einem Schnitt entlang A-A.

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[00111] In Fig. 8 ist die Innenseite des geschnittenen Rotors 2 zu erkennen.

[00112] Obwohl die bisherige Beschreibung mit einem gewissen Maß an Ausführlichkeit verfasst wurde, ist zu beachten, dass viele Änderungen an den Details der Konstruktion und der Anordnung ihrer Komponenten vorgenommen werden können, ohne vom grundlegenden Konzept und Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die hier zur Veranschaulichung dargelegten Ausführungsformen beschränkt ist.

[00113] Sämtliche beschriebenen Ausführungsbeispiele können, wenn technisch möglich, miteinander kombiniert werden und/oder durch einzelne Merkmale anderer Ausführungsbeispiele ergänzt werden.

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Claims (15)

A ‚hes AT 528 392 B1 2026-01-15 Ss N Patentansprüche

1. Zerkleinerungsmaschine (1), bevorzugt Schredder, mit - einem Rotor (2) samt Rotormantel (3) zum Zerkleinern von Gegenständen, bevorzugt mit einem Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur zwischen 50 °C und 200 °C, - einem Getriebe (4) zum Antreiben des Rotors (2) und - einen Antrieb (5) zum Antreiben des Getriebes (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsmaschine (1) zumindest einen Kühlmittelkreislauf (6) zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes (4) und zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf (6) aufweist und das Getriebe (4) als Wärmetauscher zwischen den zumindest zwei Kühlmittelkreisläufen (6) ausgebildet ist.

2. Zerkleinerungsmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei das Getriebe (4) als Lagerung für den Rotor (2) ausgebildet ist.

3. Zerkleinerungsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zerkleinerungsmaschine (1) - einen ersten Kühlmittelkreislauf (6,7) zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes (4) und - zumindest einen zweiten Kühlmittelkreislauf (6,8) zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Rotormantels (3) aufweist.

4. Zerkleinerungsmaschine (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, wobei der zumindest eine zweite Kühlmittelkreislauf (6,8) innerhalb des Rotormantels (3) angeordnet ist, bevorzugt zum Kühlen der Innenseite des Rotormantels (3) ausgebildet ist.

5. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Zerkleinerungsmaschine (1) zumindest einen dritten Kühlmittelkreislauf (6,9), bevorzugt innerhalb des Rotormantels (3) und/oder verbunden mit dem Getriebe (4) und/oder in Form eines Kühlballons (10), aufweist.

6. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bevorzugt nach dem vorangegangenen Anspruch, wobei der Rotormantel (3) und/oder ein Kühlballon (10) - als Wärmetauscher zwischen zumindest zwei Kühlmittelkreisläufen (6) ausgebildet ist und/oder - zur Wärmeübertragung an die Umgebung und/oder an zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf (6) und/oder an den Antrieb (5) ausgebildet ist.

7. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder zumindest drei oder alle, der Kühlmittelkreisläufe (6) zur Wärmeübertragung an die Umgebung und/oder an zumindest einen weiteren Kühlmittelkreislauf (6) und/oder an den Antrieb (5) ausgebildet ist.

8. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder zumindest drei oder alle, der Kühlmittelkreisläufe (6) als Kühlmittel ein Kühlgas und/oder eine Kühlflüssigkeit, bevorzugt ein Wasser-Glykol-Gemisch oder ein Öl, aufweist.

9. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest einer, bevorzugt zumindest zwei oder zumindest drei oder alle, der Kühlmittelkreisläufe (6) eine Pumpe zum Fördern eines Kühlmittels aufweist oder ein pumpenfreier Kühlmittelkreislauf (6) ist.

10. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Getriebe (4) ein Planetengetriebe ist.

11. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest ein zweites Getriebe (4) und optional zumindest ein zweiter Antrieb (5) vorgesehen ist, wobei bevorzugt der Rotor (2) von zwei, besonders bevorzugt gegenüberliegenden Seiten, angetrieben wird.

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12. Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Expansionsvolumen (11) innerhalb des Rotormantels (3) zur Kompensation einer temperaturabhängigen Volumenausdehnung zumindest eines Kühlmittels zumindest eines Kühlmittelkreislaufes (6) vorgesehen ist.

13. Verfahren zum Kühlen eines Rotormantels (3) einer Zerkleinerungsmaschine (1), wobei die Zerkleinerungsmaschine (1), bevorzugt Schredder,

- einen Rotor (2) samt einen Rotormantel (3) zum Zerkleinern von Gegenständen, bevorzugt mit einem Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur zwischen 50 °C und 200 °C,

- ein Getriebe (4) zum Antreiben des Rotors (2),

- einen Antrieb (5) zum Antreiben des Getriebes (4) und

- zumindest einen Kühlmittelkreislauf (6) zum, bevorzugt unmittelbaren, Kühlen des Getriebes (4)

aufweist, bevorzugt nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei Wärme von dem Rotormantel (3) auf das Getriebe (4) übertragen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Wärme des Rotormantels (3) unmittelbar und/oder mittelbar, bevorzugt über zumindest einen Kühlmittelkreislauf (6) oder zumindest zwei Kühlmittelkreisläufe (6), auf das Getriebe (4) übertragen wird.

15. Verwendung einer Zerkleinerungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Zerkleinern von zumindest einem der folgenden Gegenstände:

- Gegenstand mit einem Schmelzpunkt oder einer Glasübergangstemperatur über 50 °C, bevorzugt zwischen 50 °C und 200 °C, besonders bevorzugt zwischen 50 °C und 150 °C,

- Kunststoff aufweisender Gegenstand,

- aus Kunststoff bestehender Gegenstand,

- Metall aufweisender Gegenstand,

- aus Metall bestehender Gegenstand,

- Abfallprodukt,

- Kabelabfall, bevorzugt Kabelabfall mit Kabelummantelung, besonders bevorzugt mit PVC-Kabelummantelung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen