AT9428U1

AT9428U1 - Zerkleinerungsmaschine

Info

Publication number: AT9428U1
Application number: AT0807606U
Authority: AT
Original assignee: Unterwurzacher Patentverwertun
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2007-10-15

Abstract

Zerkleinerungsvorrichtung (1) zum Zerkleinern von Material, mit einer Zerkleinerungswelle (2), welche Zerkleinerungswerkzeuge aufweist und einem Elektromotor (23) zum Antreiben der Zerkleinerungswelle, wobei der Elektromotor einen Rotor und einen Stator (4) aufweist, wobei die Zerkleinerungswelle (2) als Rotor des Elektromotors (23) ausgebildet ist.

Description

2 AT 009 428 U1

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Material, mit einer Zerkleinerungswelle, welche Zerkleinerungswerkzeuge aufweist und einem Elektromotor zum Antreiben der Zerkleinerungswelle, wobei der Elektromotor einen Rotor und einen Stator aufweist.

Bei den meisten derartigen Zerkleinerungsvorrichtungen wird die Zerkleinerungswelle über ein Getriebe und oft über eine Kupplung mit dem vom Elektromotor erzeugten Drehmoment beaufschlagt. Dies bringt einen konstruktiv aufwendigen Aufbau mit sich, der aufgrund der Vielzahl von bewegten Teilen anfällig gegenüber Betriebsstörungen ist. Daneben weist ein derartiger Antrieb eine große Massenträgheit auf, was einerseits hohen erforderlichen Leistungen im Anlauf sowie mit einer relativ langen Reaktionszeit bei einer Änderung der Drehzahl verbunden ist.

Durch das in der DE 103 33 359 B3 vorgeschlagene Antriebskonzept wird eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik erreicht. Bei der dort gezeigten Zerkleinerungsvorrichtung ist die Antriebswelle, welche von zwei Elektromotoren angetrieben wird, ohne Getriebe direkt mit der Zerkleinerungswelle verbunden. Aufgrund des einfacheren Aufbaus ist die Gefahr einer Betriebsstörung reduziert. Es stellt sich jedoch immer noch das Problem der weiter zu verbessernden Reaktionsfähigkeit sowie eines großen Platzbedarfs der Zerkleinerungsvorrichtung durch die Anbringung der Elektromotoren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile behoben werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Zerkleinerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass die Zerkleinerungswelle selbst als Rotor des Elektromotors ausgebildet ist, entfällt die in der DE 103 33 359 B3 vorzusehende gesonderte Antriebswelle zwischen dem Elektromotor und der Zerkleinerungswelle. Dies bringt einen äußerst kompakten Aufbau sowie eine sehr geringe Massenträgheit und somit eine schnelle Reaktionsfähigkeit mit sich. Der kompakte Aufbau ist insbesondere unempfindlich gegen Verschmutzung und einer damit einhergehenden Betriebsstörung. Ein weiterer Vorteil der kompakten Bauweise ist der geringe Platzbedarf der Zerkleinerungsvorrichtung, wodurch eine Positionierung an Wänden oder Raumecken ermöglicht wird. Die Zugänglichkeit für die Beschickung mit Material sowie bei Wartungs- und Reinigungsarbeiten wird dadurch wesentlich erhöht.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zerkleinerungswelle als Hohlwelle ausgebildet ist und den Stator umgibt. Hierdurch wird ein Aufbau mit den geringst möglichen räumlichen Abmessungen erzielt. Durch die Möglichkeit den Stator über die gesamte Länge der Zerkleinerungswelle zu erstrecken, ergibt sich ein besonders guter elektromagnetischer Kraftfluss und somit ein hoher Wirkungsgrad. Es kann aber auch nur ein Teil der Zerkleinerungswelle mit dem magnetischen Feld beaufschlagt werden, wodurch das Drehmoment bzw. die Leistung des Antriebes voreingestellt werden kann. Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Stator als Zylinder ausgebildet und koaxial zur Zerkleinerungswelle in dieser angeordnet ist.

Der Stator kann mittels wenigstens einem Lagerzapfen am Gestell der Zerkleinerungsvorrichtung befestigt werden. Vorzugsweise sollte diese Befestigung lösbar ausgebildet sein, um eine Wartung des Stators zu ermöglichen. Ebenso kann der Lagerzapfen des Stators verwendet werden, um die Zerkleinerungswelle drehbar am Lagerzapfen zu lagern und den Elektromotor als Einheit komplett ein- und ausbauen zu können.

Der Elektromotor kann beispielsweise als Gleichstrommotor, Drehstrom-Asynchronmotor oder mehrpoliger Drehstrom-Synchronmotor ausgebildet sein. Derartige Drehstrom-Synchronmoto- 3 AT 009 428 U1 ren können in einem relativ breiten Drehzahlbereich arbeiten. Zur Veränderung der Drehzahl des Elektromotors kann dieser elektrisch mit dem Ausgang eines Frequenzumformers verbunden sein. Der Frequenzumformer kann durch eine Steuerungsvorrichtung angesteuert werden. In diesem Fall können vorteilhaft Mittel zur Erfassung von Betriebsgrößen der Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen sein, wobei die Signale dieser Mittel wenigstens der Steuerungsvorrichtung zuführbar sind. Dies ermöglicht es, die Drehzahl in Abhängigkeit von den erfassten Betriebsgrößen einzustellen. Bei diesen Betriebsgrößen handelt es sich beispielsweise um die Temperatur am Schneidwerk, den Füllstand im Fülltrichter der Zerkleinerungsvorrichtung, die Drehzahl der Zerkleinerungswelle oder den Laststrom des Elektromotors.

Es wird nicht nur Schutz für eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor begehrt. Ebenso wird Schutz begehrt für einen derartigen Elektromotor vor dem Einbau in eine Zerkleinerungsvorrichtung. Wie bereits ausgeführt, zeichnet sich dieser Elektromotor für eine Zerkleinerungsvorrichtung der oben genannten Art dadurch aus, dass er einen Stator und einen Rotor aufweist und dass der Rotor als Zerkleinerungswerkzeuge aufweisende Zerkleinerungswelle ausgebildet ist.

Von Vorteil ist weiters, dass ein solcher Elektromotor die Möglichkeit bietet, ihn derart in einer Zerkleinerungsvorrichtung einzubauen, dass der Antrieb der Zerkleinerungswelle vollständig innerhalb des Schneidraumes erfolgt. Somit müssen keine Teile der rotierenden Zerkleinerungswelle aus dem Schneidraum heraus geführt werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die in Fig. 1 dargestellte Zerkleinerungsvorrichtung,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Elektromotors für eine Zerkleinerungsvorrichtung und

Fig. 4 eine logische Darstellung des Signalflusses bei einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung 1 dargestellt. Das zu zerkleinernde Material wird über den Fülltrichter 10 dem in Fig. 1 nicht erkennbaren Schneidwerk zugeführt.

Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung 1 lässt sich besonders gut anhand der Fig. 2 erläutern. Erkennbar ist der Fülltrichter 10 über den das zu zerkleinernde Material im Schneidraum 29 dem Schneidwerk zugeführt wird. Das Schneidwerk umfasst eine Zerkleinerungswelle 2, welche an ihrer Mantelfläche verteilt mehrere Zerkleinerungswerkzeuge 3 aufweist. Diese Zerkleinerungswerkzeuge 3 sind über Halter 8 und Schrauben 9 an der Zerkleinerungswelle 2 befestigt. Des weiteren sind am unteren Ende des Fülltrichters 10 gehäusefeste Gegenmesser 11 mit einer dem Schneidkantenverlauf der Zerkleinerungswelle 2 angepassten Gegenschneidkante 12 vorgesehen. Auf die Gegenmesser 20 folgt in Drehrichtung der Zerkleinerungswelle 2 ein den Materialauslass 17 überspannender Rost 18.

Unterhalb der Gegenmesser 11 ist vertikal ausgerichtet eine Tragleiste 14 vorgesehen. Über Befestigungsschrauben 13 sind die Befestigungsfortsätze 15 der Roststäbe 16 an der Tragleiste 14 sowie an der weiters vorgesehenen Tragleiste 22 (Befestigungsschrauben 20 und Befestigungsfortsätze 21) befestigt. Im Bereich der Befestigungsfortsätze 21 ist weiters eine Nebenschneidleiste 19 angeordnet.

Der erfindungsgemäße Elektromotor in der Ausführungsform nach Fig. 2 weist einen als Zylinder ausgebildeten und koaxial zur Zerkleinerungswelle 2 in dieser angeordneten Stator 4 auf. Der Stator 4 ist mit mehreren Wicklungen 5 zur Erzeugung eines Drehfeldes versehen. Die

Claims

4 AT 009 428 U1 elektrischen Zuleitungen wurden der einfacheren Darstellbarkeit halber weggelassen. Im Betriebszustand wirken an der Zerkleinerungswelle 2 angeordnete Rotormagneten 6 mit den Wicklungen 5 des Stators 4 zusammen. Alternativ könnten auch mit Gleichstrom gespeiste Wicklungen an der Zerkleinerungswelle 2 vorgesehen sein. Durch den äußerst kompakten Aufbau ist der Elektromotor gut gegen Verschmutzungen geschützt. Des weiteren ist nur die Zerkleinerungswelle 2 als bewegbarer Teil vorgesehen, woraus sich eine äußerst geringe Massenträgheit ergibt, die eine rasche Drehzahländerung ermöglicht. Fig. 3 zeigt nochmals eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Elektromotors. Zusätzlich zu den bereits in Fig. 2 erkennbaren Details ist in Fig. 3 zu sehen, dass der Stator 4 über zwei Lagerzapfen 7 am Gehäuse 28 der Zerkleinerungsvorrichtung 1 gelagert ist. Ebenso ist erkennbar, dass die Zerkleinerungswelle 2 an den Lagerzapfen 7 des Stators 4 drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Zerkleinerungswelle 2 erfolgt vollständig innerhalb des durch das Gehäuse 28 begrenzten Schneidraumes 29. Fig. 4 zeigt eine Darstellung des Signalflusses bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung 1. Der Frequenzumformer 24 über den sich die Drehzahl des Elektromotors 23 einstellen lässt, ist einerseits mit einer Netzleitung 27 und andererseits mit einer Steuerungsvorrichtung 25 verbunden. Die Steuerungsvorrichtung 25 steuert den Frequenzumformer 24 und damit den Elektromotor 23 in Abhängigkeit von den durch die Mittel 26 erfassten Betriebsgrößen der Zerkleinerungsvorrichtung 1. Ansprüche: 1. Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Material, mit einer Zerkleinerungswelle (2), welche Zerkleinerungswerkzeuge aufweist und mit einem Elektromotor (23) zum Antreiben der Zerkleinerungswelle (2), wobei der Elektromotor (23) einen Rotor und einen Stator (4) aufweist und die Zerkleinerungswelle (2) als Rotor des Elektromotors (23) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (23) als mehrpoliger Drehstrom-Synchronmotor ausgebildet ist.
2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (2) als Hohlwelle ausgebildet ist und den Stator (4) umgibt.
3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) als Zylinder ausgebildet und koaxial zur Zerkleinerungswelle (2) in dieser angeordnet ist.
4. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) mittels wenigstens einem Lagerzapfen (7) am Gestell (28) der Zerkleinerungsvorrichtung (1) befestigt ist.
5. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswelle (2) drehbar am Lagerzapfen (7) des Stators (4) gelagert ist.
6. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (23) elektrisch mit dem Ausgang eines Frequenzumformers (24) verbunden ist.
7. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungsvorrichtung (25) für den Frequenzumformer (24) vorgesehen ist.
8. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (26) zur Erfassung von Betriebsgrößen der Zerkleinerungsvorrichtung (1) vorgesehen sind, wobei die Signale der Mittel (26) wenigstens der Steuerungsvorrichtung (25) zuführbar sind. 5 AT 009 428 U1
9. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (23) derart ausgebildet und in der Zerkleinerungsvorrichtung (1) angeordnet ist, dass der Antrieb der Zerkleinerungswelle (2) vollständig innerhalb des Schneidraumes (29) erfolgt.
10. Elektromotor für eine Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Stator und einem Rotor, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor als Zerkleinerungswerkzeuge (3) aufweisende Zerkleinerungswelle (2) ausgebildet ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen