DE102007007557A1 - Recyclingmaschine, insbesondere Zerkleinerungsmaschine - Google Patents

Abstract

Eine erfindungsgemäße Recyclingmaschine umfasst mindestens einen Scheibenmotor, bei welchem eine Grundplatte vorgesehen ist zur flexiblen Aufnahme einer unterschiedlichen Anzahl an Primär- oder Sekundärteilen des Scheibenmotors zur einfachen Anpassung der Recyclingmaschine an ein aktuell gefordertes Drehmoment.

Description

• Für das Antreiben der Welle eines Hackers für Recyclingmaschinen, z. B. Zerkleinerungsmaschinen, werden Direktantriebe mit hohen Drehmomenten und Gesamtleistungen bei niedrigen Drehzahlen benötigt.
• Angestrebt wird ein möglichst einfacher Umstieg von der aktuellen Antriebsvariante auf Direktantriebstechnik.
• Hierfür wird eine Lösung angestrebt, die das gegebene Leistungsspektrum der betrachteten Maschine abdecken kann und gleichzeitig auf einen Torquemotor verzichten kann. Da derartige Recyclingmaschinen sehr kompakt gebaut und darüber hinaus die Leistungsklassen leicht gestaffelt werden können, sind Direktantriebe erforderlich, deren Platzbedarf jenen der bisherigen Lösung nicht überschreiten und gleichzeitig möglichst flexibel an die geforderten Drehmomentabstufungen der Maschine angepasst werden können.
• Bisherige Antriebskonzepte der Messerwellen von Hackern sehen eine Asynchronmotor + Getriebe, bzw. Asynchronmotor + Riementrieb Kombination vor. Die unterschiedlichen Arbeitsmomente werden durch Varianz der Getriebeübersetzung und Motorleistung erreicht, gleiches gilt für die geforderten Arbeitsdrehzahlen. Je höher aber die Getriebeübersetzung, desto höher auch die Getriebestufe. Mit steigender Zahl der Getriebestufen nehmen aber auch Wartungsintensität und Anfälligkeit der Getriebemechanik zu, besonders im Hinblick auf die auftretenden Schock- und Rüttelbeanspruchungen.
• Ein neuer Innovationsstand der Technik sieht den Einsatz von Torquemotoren vor, also von rotatorischen Direktantrieben in Synchronservotechnik. Diese Motoren werden zumeist „reitend" auf die Maschinenwelle gesetzt, wodurch für die Maschinenlager eine zusätzliche Gewichtsbelastung der (je nach abgegebe ner Leistung) bis zu mehreren Tonnen schweren Motoren entsteht.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Entwicklungskosten für Sondermotoren im Bereich Direktantriebstechnik, sowie den Aufwand von Wartung und Austausch beschädigter Getriebe vermeiden. Ferner soll eine erfindungsgemäße Lösung ohne Torquemotor auskommen. Des Weiteren soll eine erfindungsgemäße Lösung leicht an unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich eines geforderten Drehmoments anpassbar sein.
• Die Erfindung bedient sich dazu eines oder mehrerer Scheibenmotoren, die auf der Antriebswelle einer Recyclingmaschine, bevorzugt eines Hackers, eines Granulators, eines Brechers, oder allgemein einer Zerkleinerungsmaschine, angeordnet werden.
• Dabei kann der Scheibenmotor nach Wunsch gekapselt, axialkraftneutral, oder mit axialer Vorspannung ausgeführt werden, sofern z. B. homogene axiale Prozesskräfte (etwa durch ziehenden Schnitt) auftreten.
• Dieser Motor lässt eine variable und präzise Anpassung an das für die jeweilige Größe/Leistungsstufe des Hackers notwendige Drehmoment zu.
• Des Weiteren kann der Motor leicht an den zur Verfügung stehenden Bauraum angeglichen werden. Die variable Gestaltung des abgegebenen Drehmomentes/des Bauraumes kann auf unterschiedlichen Wegen realisiert werden.
• Nachfolgend ist ein Teil dieser Varianten ohne Anspruch auf Vollständigkeit aufgeführt:
• 1. Flexible Anzahl an Primär- oder Sekundärteilen auf der Grundplatte des Basisträgers. Die 1 und 2 zeigen beispielhaft zwei unterschiedlich bestückte Basisträger für Aktivteile. Infolge unterschiedli cher Summen der generierten Schubkräfte zwischen den Primär- und Sekundärteilen ergeben sich verschiedene Drehmomente an der Welle der Recyclingmaschine.
• 2. Aktiv- und Passivteile auf den Grundplatten werden in unterschiedlichem Abstand zur angetriebenen Welle positioniert.
• 3. Platzierung mehrerer Scheibenmotoren auf einer Welle. Es können mehrere Motoren (siehe 3) nach dem Prinzip der Doppelkammanordnung befestigt oder parallel nebeneinander angeordnet werden (siehe 4). Hierbei werden immer nur die Basisträger mit Passivteilen auf der Welle befestigt, z. B. mit Sternscheiben oder Spannelementen. Die Basisträger mit den schwereren Aktivteilen werden entweder auf dem Hallenboden befestigt, sodass ihr Gewicht die Maschinenwelle nicht belastet, oder direkt am Maschinenbett. Die Anordnung beider Basisträger kann auch in einem gekapselten Modul erfolgen, das z. B. über eine Momentenstütze vom Maschinenbett entkoppelt wird.
• Durch die dargestellte Verwendung eines Scheibenmotors in einer Hacker-/Recyclingmaschine für Produktionsreste ergeben sich die nachfolgend aufgeführten Vorteile gegenüber den heute eingesetzten Getriebemotor- oder Torquemotorlösungen:
• – Dynamik und Effizienz eines Direktantriebs.
• – Stufenweise Staffelung des abgegebenen Motormoments durch die oben angeführten Möglichkeiten. Dadurch einfache Abstimmung auf das geforderte Moment der Produktionsmaschine bei anpassbarer Drehzahl.
• – Genaue Anpassung des Motors an das geforderte Drehmoment möglich.
• – Geringer Platzbedarf des Scheibenmotors. Optimale Anpassung der Geometrie der Motoren an räumlichen Einbaubedingungen der Maschinengeometrie.
• – Kompaktere Bauform der Zerkleinerungsmaschine möglich durch Längeneinsparung am Antrieb.
• – Bei Fußmontage des Basisträgers trägt die Maschinenwelle nur noch teilweise das Gewicht des Antriebs, wodurch sich eine geringere Maschinenlagerbelastung im Vergleich zum Antrieb über einen reitend montierten, herkömmlichen Torquemotor ergibt.
• – Durch das eingesparte Gewicht ergibt sich ebenfalls eine vereinfachte Montage oder Demontage des Antriebs, da geringere Lasten bewegt werden müssen.
• – Entwicklungskosten für geometrisch und leistungstechnisch speziell angefertigte Sondermotoren im Bereich der Direktantriebstechnik entfallen, da mit dem Scheibenmotor ein modularer Aufbau möglich ist.
• – Höhere Verfügbarkeit der Antriebe im Vergleich zu Antriebssträngen mit Getriebe oder Riemen.
• – Keine mechanische Lose und Schwingungen an der Walze der kontinuierlichen Presse infolge des wegfallenden Getriebes.
• – Wartungskosten des Getriebes entfallen.
• Die 1 und 2 zeigen Details einer erfindungsgemäßen Recyclingmaschine bzgl. der Anordnung von Aktiv- und Passivteilen des Scheibenmotors.
• In 3 ist eine Wellenbefestigung einer erfindungsgemäßen Recyclingmaschine dargestellt, und
• 4 zeigt eine weitere Variante einer Wellenbefestigung einer erfindungsgemäßen Recyclingmaschine.
• Zu 4: Die Anziehungskraft des Antriebs wirkt einer eventuellen Axialprozesskraft entgegen, damit erzielt man eine weitgehende Kompensation der Kräfte bei homogen auftretenden Axialkräften. Des Weiteren ist eine Entlastung eines vorgeschalteten Axialdrucklagers möglich und damit eine Verlängerung der Lagerlebensdauer durch die reduzierte Lagerlast.

Claims (7)

1. Recyclingmaschine, mit mindestens einem Scheibenmotor, der auf einer Antriebswelle der Recyclingmaschine angeordnet ist.
2. Recyclingmaschine nach Anspruch 1, wobei der Scheibenmotor eine Anzahl an Primär- oder Sekundärteilen umfasst, welche auf einer Grundplatte eines Basisträgers des Scheibenmotors angeordnet sind.
3. Recyclingmaschine nach Anspruch 2, wobei die Anzahl an Primär- bzw. Sekundärteilen auf den jeweiligen Grundplatten variabel ist, so dass eine Anpassung an ein aktuell gefordertes Drehmoment erreicht ist.
4. Recyclingmaschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Primär- bzw. Sekundärteile in unterschiedlichem Abstand zur Antriebswelle angeordnet sind.
5. Recyclingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Anzahl an Scheibenmotoren vorgesehen ist.
6. Recyclingmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Grundplatte eingerichtet ist zur flexiblen Aufnahme verschiedener Anzahlen an Primär- bzw. Sekundärteilen.
7. Recyclingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Recyclingmaschine ausgebildet ist als Hacker, Granulator, Brecher oder Zerkleinerungsmaschine.