DE10111082A1

DE10111082A1 - Zerkleinerungsvorrichtung für Material aller Art

Info

Publication number: DE10111082A1
Application number: DE2001111082
Authority: DE
Inventors: Dieter Knaus
Original assignee: HAEGE MICHAEL; SKAZEL KARL
Current assignee: HAEGE MICHAEL; SKAZEL KARL
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-19

Abstract

Eine Zerkleinerungsvorrichtung für Material aller Art, insbesondere Kunststoffteile oder Holzteile, mit einer antreibbaren im Wesentlichen zylindrischen Rotoreinrichtung, der Gegenstände zum Zerkleinern zugeführt werden und die eine in Richtung ihrer Rotationsachse umlaufende Nut (28) aufweist, zumindest einem Messerelement (30), das jeweils in den Nuten (28) mit einem Überstand (A) mit einer Überstandskontur (31) angeordnet ist und einer stationären Gegenmessereinrichtung mit Gegenmesserelementen (33), die jeweils eine der Überstandskontur (31) des Messerelements (30) entsprechende Gegenkontur (36) aufweisen, wobei der Zerkleinerungsvorgang des zugeführten Materials beim Durchfahren der Überstandskontur (31) des Messerelements (30) durch die Gegenkontur (36) des Gegenmesserelements (33) erfolgt, zeichnet sich dadurch aus, dass in der jeweiligen Nut (28) zumindest eine Ringsegmenteinheit (40) angeordnet ist, die einen Überstand (B) zur Außenoberfläche der Rotoreinrichtung aufweist, der so groß ist, dass die Ringsegmenteinheit (40) bereichsweise in die Gegenkontur (36) des entsprechenden Gegenmesserelements (33) ragt.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvor richtung für Material aller Art, insbesondere Kunststoffteile oder Holzteile, mit einer antreibbaren im Wesentlichen zylindrischen Rotoreinrichtung, der Gegenstände zum Zerkleinern zugeführt werden und die eine in Richtung ihrer Rotationsachse umlaufende Nute aufweist, zumindest einem Messerelement, das jeweils in den Nuten mit einem Überstand mit einer Überstandskontur angeordnet ist und einer stationären Gegenmessereinrichtung mit Gegenmessere lementen, die jeweils eine der Überstandskontur des Messerelements entsprechende Gegenkontur aufweisen, wobei der Zerkleinerungsvorgang des zugeführten Materials beim Durchfahren der Überstandskontur des Messerelements durch die Gegenkontur des Gegenmesserelements erfolgt.

Derartige Zerkleinerungsmaschinen sind in der Lage zum Beispiel Paletten, Kabel, beschichtete Spanplatten, Kunststoffbehälter oder dergleichen zu zerkleinern. Neben einem günstigen Preis-/Leistungsverhältnis wird eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer von derartigen Vorrichtungen erwartet.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Prospekt der Anmelderin "Die neue Generation von Zerkleinerungsmaschinen", Baureihe GAZ 60-202 sind Zerkleinerungsvorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt. Beim Zerkleinern wird zunächst ein Trichter durch Abkippen eines Vorratsbehälters maschinell oder per Hand mit zu zerkleinerndem Gut gefüllt. Ein vorhandenes hydraulisch gesteuertes Vorschubaggregat drückt das Füllgut auf eine langsam laufende Profilrotoreinrichtung. Diese Profilrotor einrichtung weist Messerelemente auf, die innerhalb von umfangsmäßig verlaufenden rechtwinkligen Nuten derart versetzt angeordnet sind, dass sich in Längsrichtung des Rotors gesehen eine schraubenförmige Linie ausbildet.

Zwischen den Gegenmessern und dem Bereich der Rotorein richtung, in dem keine Messerelemente angeordnet sind, ist ein relativ großer Spalt zur Rotoreinrichtung hin vorhanden. Bei besonders kritischen, zur Zerkleinerung vorgesehenen Gegenstände, wie beispielsweise Kunststofftanks kommt es vor, dass mehr oder minder großflächige Teile oder streifenförmige Teile durch diesen Spalt hindurchgezogen werden, so dass es zu einer Umwicklung der Rotoreinrichtung kommt. Dies hat im Extremfall zur Folge, dass keine ausreichende Zerkleinerung erreicht wird. Dies wirkt sich negativ auf den Materialdurchsatz aus, da die Zerkleine rungsvorrichtung abgeschaltet, und die Umwicklung manuell entfernt werden muss. Die Umwicklungen wirken sich auch negativ auf die Standzeiten der Messer aus, da durch die Umwicklungen ein hoher Kantenabschliff, insbesondere am Gegenmesser, auftritt, nämlich insbesondere bei Kunststoffen, die Schleifkörper enthalten, wie beispielsweise Glasfaserkunststoffe. Auch bei der Zerkleinerung elektrischer Kabel kommt es zu derartigen Umwicklungen, wobei es häufig zu einer unerwünschten Erwärmung des umwickelten Materials kommt.

In der US-A 3 202 369 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung beschrieben, bei der das Messerelement durch Einführen einer Befestigungsschraube durch die Ausnehmung des Messerelements und des Messerträgerelements mit anschließendem Aufschrauben einer Mutter an der Rotoreinrichtung befestigt ist.

Aus der WO-A 8500303 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung bekannt, bei der dreieckförmige Messer auf eine glatte Rotoroberfläche aufgeschweißt sind und an jedem Messerelement ein Versteifungsträger angeschweißt ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, eine Zerkleinerungs vorrichtung in der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Gefahr der Umwicklung praktisch ausgeschlossen werden kann und die einen hohen Materialdurchsatz, sowie lange Standzeiten ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich sinngemäß dadurch aus, dass in der jeweiligen Nut zumindest eine Ringsegmenteinheit angeordnet ist, die einen Überstand zur Außenoberfläche der Rotoreinrichtung aufweist, der so groß ist, dass die Ringsegmenteinheit bereichsweise in die Gegenkontur des entsprechenden Gegenmesserelements ragt.

Dadurch, dass eine Ringsegmenteinheit vorgesehen ist, die bereichsweise in die Gegenkontur des Gegenmesserelements ragt, wird der normalerweise vorhandene Spalt zwischen Gegenmesser und Rotoreinrichtung wesentlich reduziert, so dass ein Durchziehen des Materials, das zu den unerwünschten Umwicklungen führt, in diesen Bereichen zuverlässig verhindert werden kann. Insgesamt wird dadurch der Material durchsatz erhöht, da keine Umwicklungen mehr auftreten. Darüber hinaus wird die Standzeit der Messer vergrößert, weil kein "Durchziehen" von ungenügend zerkleinerndem Material möglich ist, wodurch der Kantenabschliff der Messer deutlich verringert wird.

Bei einer in der eingesetzten Zerkleinerungsvorrichtung beträgt die Breite der Nut ca. 40 mm (Millimeter). In diese Nut ist ein quadratisches Messerelement eingesetzt, dessen Diagonale ca. 49 mm (Millimeter) beträgt. Bei derartigen geometrischen konstruktiven Gegebenheiten ist es besonders vorteilhaft, die Ringsegmenteinheit so auszubilden, dass sie ca. 3-5 mm (Millimeter) in den Bereich der Gegenkontur ragt.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ringsegmenteinheit lösbar in der jeweiligen Nut angeordnet ist, wobei bevorzugt als Verbindung eine Schraubverbindung eingesetzt wird. Dadurch kann die Ringsegmenteinheit im Bedarfsfalle jederzeit problemlos ausgetauscht beziehungsweise entfernt werden.

Eine besonders bewährte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Messerelemente in Richtung der Rotationsachse der Rotoreinrichtung gesehen schraubenli nienförmig angeordnet sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Messerelemente so anzuordnen, dass zwei gegenläufige schraubenlinienförmige Verläufe vorhanden sind.

Einen hohen Materialdurchsatz mit gleichzeitig gutem Zerkleinerungsgrad lässt sich bei einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung dadurch Umsetzen, dass in jeder Nut zwei um 180° in Umfangsrichtung versetzte Messerelemente vorhanden sind und zwischen den Messerelementen jeweils eine Ringsegmenteinheit mit einem Umfangswinkel von ca. 120° (Altgrad) vorhanden ist.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der entgegen der Drehrichtung der Rotationseinrichtung, dem Messerelement zugewandten Endbereich der Ringsegmenteinheit abgeflacht ausgebildet ist, insbesondere nahezu tangial zur Oberfläche der Rotoreinrichtung angeordnet ist. Durch diese Abflachung des Endbereiches wird genügend Volumen geschaffen, damit das in diesem Bereich entstehende zerkleinerte Material problemlos abgeführt werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, die sich günstig auf die Zerkleinerungsqualität auswirkt zeichnet sich dadurch aus, dass die Außenoberfläche der Ringsegmenteinheit zumindest eine umlaufende Profilnut aufweist.

Als Material für die Ringsegmenteinheit kann Stahl, insbesondere Stahl 37 oder Stahl 52 eingesetzt werden.

Eine hinsichtlich der Herstellungskosten besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ringsegmenteinheit aus einem geschlossenen Profilringelement herausgeschnitten ausgebildet ist.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkma le sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbei spiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entneh menden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematischer Schnitt durch eine Rotoreinrichtung mit Messerelementen und Ringsegmenteinheiten,

Fig. 2 schematische Ansicht der Rotoreinrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 schematische Detailansicht der Rotoreinrichtung gemäß Fig. 1 beziehungsweise 2 im Bereich der Gegenmesser elemente und

Fig. 4 schematische Perspektivdarstellung einer Zerkleine rungsvorrichtung mit einer Rotoreinrichtung gemäß den vorstehenden Figuren.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Eine Zerkleinerungsvorrichtung 10 weist oberseitig eine trichterförmige Behältervorrichtung 12 auf, die oberseitig eine rechteckförmige Öffnung 13 zum Befüllen mit Zerkleine rungsmaterial besitzt, wobei eine Querseite der Behältervor richtung 12 schräg angeordnet ist, damit das einzufüllende Material problemlos auf eine unterseitige Plattenebene 14 gelangen kann. Das auf der Plattenebene 14 befindliche Material wird mittels einer Schiebervorrichtung 16 auf eine Rotoreinrichtung 18 zugeschoben. Die Schiebervorrichtung 16 wird über einen kardanisch aufgehängten Hydraulikzylinder bewegt, wobei in Fig. 4 die Antriebs- und Steuerelemente des Hydraulikzylinders 20 nicht näher dargestellt sind. Die Ausbildung der Antriebs- und Steuerelemente sind dem Fachmann bekannt.

Die Rotoreinrichtung 18 wird über ein Antriebsaggregat 22 mittels eines Keilriemens 21 angetrieben und dreht sich relativ langsam um ihre Rotationsachse 23. Die Steuerungs vorrichtung für das Antriebsaggregat 22 sind in Fig. 4 der Übersichtlichkeit wegen nicht näher dargestellt.

Auf der den Betrachter zugewandten Seite ist in Fig. 4 im Bereich der Rotoreinrichtung 18 eine kreisausschnittförmige Lochsiebvorrichtung 24 bereichsweise um die Rotoreinrichtung 18 angeordnet, die ein Lochmuster 25 mit vorgegebenem Abstand und vorgegebenem Durchmesser der Löcher aufweist.

Wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich weist die zylindrische Rotoreinrichtung 18 parallel angeordnete umlaufende Nute 28 auf, deren Flanken in einem Winkel von 90° angeordnet sind.

Pro umlaufende Nut 28 sind jeweils zwei um 180° umfangsmäßig versetzt angeordnete Messerelemente 30 vorhanden, die eine quadratische Umfangskontur aufweisen. Die Messerelemente 30 sind über Messerträgerelemente 38 in der jeweiligen Nut 28 der Rotoreinrichtung 18 befestigt. Die Messerelemente 30 sind dabei so in der jeweiligen Nut 28 angeordnet, dass sie in Längsrichtung der Rotoreinrichtung 18 gesehen schrauben linienförmig vorhanden sind. Dabei sind zwei gegenläufige schraubenförmige Linien gebildet, was in der Fig. 2 nicht näher dargestellt ist.

In Höhe der Plattenebene 14 ist eine Gegenmessereinrichtung 32 mit Gegenmesserelementen 33 angeordnet, wobei jedem Messerelement 30 ein Gegenmesserelement 33 zugeordnet ist. Die Gegenkontur 36 des Gegenmesserelements 33 ist V-förmig ausgebildet mit einem rechten Winkel zwischen den beiden Flanken. Die Geometrie ist dabei so gewählt, dass die Gegenkontur 36 geringfügig größer ist als die entsprechende überstehende Kontur 31 des Messerelements 30.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass das Messerelement 30 gegenüber der Außenseite der Rotoreinrichtung 18 einen Überstand A aufweist, der so groß gewählt ist, dass das Messerelement 30 mit einem relativ geringem Spalt durch die Gegenkontur 36 des Gegenmesserelements 33 geführt werden kann.

In jeder Nut 28 sind im Bereich zwischen den zwei Messerelementen 30 zwei Ringsegmenteinheiten 40 befestigt, wobei die Befestigung bevorzugt über in den Figuren nicht näher dargestellten Schraubverbindungen erfolgt.

Jede Ringsegmenteinheit 40 weist gegenüber der Außenseite der Rotoreinrichtung 18 einen Überstand B auf. Die Breite der Ringsegmenteinheit 40 ist dabei so gewählt, dass die Überstandskontur 31 bereichsweise in die Gegenkontur 36 des Gegenmesserelements 33 hineinragt. Die Länge des in die Gegenkontur 36 hineinragenden Bereiches der Ringsegmen teinheit 40 ist in Fig. 3 mit L angegeben.

Dadurch, dass die Ringsegmenteinheiten 40 den beschriebenen Überstand B beziehungsweise L aufweisen, wird der normalerweise im Bereich neben der Messer vorhandene Spalt zwischen Gegenmesser 33 und Rotoreinrichtung 18 auf ein Minimum reduziert beziehungsweise gänzlich unterbunden.

Lediglich die Angriffsfläche des jeweiligen Messerelements 30 zum Zerkleinern ist zwischen Ringsegmenteinheit 40 und entsprechendem Gegenmesserelement 33 freigehalten.

Der Zerkleinerungsvorgang geht nun wie folgt vor sich: Nach dem Einfüllen des zu zerkleinertem Materials in die Behältervorrichtung 12 wird mittels der Schiebervorrichtung 16 der Rotoreinrichtung 18 das Material zugeführt. Infolge der Rotation D der Rotoreinrichtung 18 wird das Material zwischen den Messerelementen 30 der Rotoreinrichtung 18 und den Gegenmesserelementen 33 hindurchgepresst, wobei das Material durch Scher- und Quetschkräfte zerkleinert wird. Die die Rotoreinrichtung 18 umgebende Lochsiebeinrichtung 24 bestimmt die Größe des in die Fangvorrichtung 34 fallenden zerkleinerten Materials. Je nach Lochdurchmesser der Lochsiebeinrichtung 24 kann das zerkleinerte Material unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Durch die Anordnung der Messerelemente 28 in Form zwei gegenläufiger schrauben förmiger Linien in den Nuten der Rotoreinrichtung 18 wird das zu zerkleinernde Material an dem Zerkleinerungsort zwischen Gegenmessereinrichtung 32 und den Messerelementen 30 relativ gleichmäßig über die gesamte Breite der Rotorein richtung 18 verteilt. Dies gewährleistet eine relative hohe Homogenität des zu verkleinernden Materials und bewirkt darüber hinaus, dass die Messerelemente 30 relativ gleichmäßig abgenutzt werden.

In Fig. 3 sind zwei unterschiedliche Außenkonturoberflächen 41 einer Ringsegmenteinheit 40 dargestellt. Die linke Ringsegmenteinheit 40 weist zusätzlich zwei umlaufende Profilnute 46 auf, während die rechte Ringsegmenteinheit 40 (dritte von links) eine glatte Außenkontur besitzt. Wahlweise kann die Ringsegmenteinheit 40 an den nach außen weisenden Kanten eine Fase 48 aufweisen (gepunktet dargestellt).

Dadurch, dass durch die Überstandskontur 31 der Ringsegmen teinheit 40 kein durchgehender Spalt zwischen der Gegenmes sereinrichtung 32 und der Rotoreinrichtung 18 vorhanden ist, wird die Gefahr der Umwicklung mit den oben beschriebenen negativen Folgen zuverlässig verhindert. Dadurch wird insgesamt der Materialdurchsatz erhöht, da keine Stillstandzeiten zur Beseitigung von Umwicklungen auftreten. Darüber hinaus wird die Standzeit der Messer vergrößert, da der in Folge des Durchziehens des Materials und der dann entstehenden Umwicklungen normalerweise auftretende erhöhte Kantenabschliff entfällt.

Claims

1. Zerkleinerungsvorrichtung (10) für Material aller Art, insbesondere Kunststoffteile oder Holzteile, mit
einer antreibbaren im Wesentlichen zylindrischen Rotoreinrichtung (18), der Gegenstände zum Zerkleinern zugeführt werden und die eine in Richtung ihrer Rotationsachse (23) umlaufende Nute (28) aufweist,
zumindest einem Messerelement (30), das jeweils in den Nuten (28) mit einem Überstand (A) mit einer Überstandskontur (31) angeordnet ist und
einer stationären Gegenmessereinrichtung (32) mit Gegenmesserelementen (33), die jeweils eine der Überstandskontur (31) des Messerelements (30) entsprechende Gegenkontur (36) aufweisen, wobei der Zerkleinerungsvorgang des zugeführten Materials beim Durchfahren der Überstandskontur (31) des Messerelements (30) durch die Gegenkontur (36) des Gegenmesserelements (33) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der jeweiligen Nut (28) zumindest eine Ringsegmen teinheit (40) angeordnet ist, die einen Überstand (B) zur Außenoberfläche der Rotoreinrichtung (18) aufweist, der so groß ist, dass die Ringsegmenteinheit (40) bereichsweise in die Gegenkontur (36) des entsprechenden Gegenmesserelements (33) ragt.

2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Gegenkontur (36) ragende Länge (L) des Überstandes (B) der Ringsegmenteinheit (40) im Bereich zwischen 3-5 mm (Millimeter) liegt.

3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmenteinheit (40) lösbar jeweils in der Nut (28) angeordnet ist.

4. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmenteinheit (40) in der Nut (28) verschraubt vorhanden ist.

5. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerelemente (30) in Richtung der Rotationsachse (23) gesehen schraubenlinienförmig angeordnet sind.

6. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Nut (28) zwei um 180° in Umfangsrichtung versetzte Messerelemente (30) vorhanden sind und zwischen den Messerelementen (30) jeweils eine Ringsegmenteinheit (40) mit einem Umfangswinkel von ca. 120° (Altgrad) vorhanden ist.

7. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der entgegen der Drehrichtung (D) der Rotationsein richtung (18), dem Messerelement (30) zugewandten Endbereich (42) der Ringsegmenteinheit (40) abgeflacht ausgebildet ist, insbesondere nahezu tangial zur Oberfläche der Rotoreinrichtung (18) angeordnet ist.

8. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkonturoberfläche (41) der Ringsegmenteinheit glatt ausgebildet ist.

9. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkonturoberfläche (41) der Ringsegmenteinheit (40) zumindest eine umlaufende Profilnut (46) aufweist.

10. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überstandskontur (31) der Messerelemente (30) und die Gegenkontur (36) der Gegenmesserelemente (33) V- förmig ausgebildet sind.

11. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmenteinheit (40) aus Stahl, insbesondere Stahl 37 oder Stahl 52, besteht.

12. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringsegmenteinheit (40) aus einem geschlossenem Profilringelement herausgeschnitten ausgebildet ist.

13. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenläufige schraubenförmige Anordungen der Messerelemente (30) vorhanden sind.