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Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung für Zerkleinerungsgut wie Abfälle und/oder Produktionsreste, umfassend eine Antriebseinrichtung, die zumindest einen Zerkleinerungsrotor antreibt, welcher an seinem Umfang eine Mehrzahl von Zerkleinerungswerkzeugen aufweist, die am Zerkleinerungsrotor zur Gestaltung zumindest einer sich mit einer Richtungskomponente in Achsrichtung erstreckenden Messerreihe befestigt sind, und wobei die Zerkleinerungswerkzeuge mit zumindest einer bezüglich seiner Form an die Rotationsfläche des Werkzeug-bestückten Zerkleinerungsrotors angepassten Gegenmessereinrichtung zum Zerkleinern des zu bearbeitenden Guts zusammenwirken.
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Derartige Zerkleinerungsvorrichtungen werden beispielsweise zum Zerkleinern von Holz, Papier, Kunststoff, Gummi, Textilien, Produktionsresten oder Abfällen aus Industrie und Gewerbe, jedoch auch von Sperrmüll, Hausmüll, Papier- und DSD-Sammlungen, wie Krankenhausabfällen etc. eingesetzt. Dabei wird das zu zerkleinernde Gut im Zusammenwirken der am Rotor befestigten Zerkleinerungswerkzeugen mit einer zugeordneten Gegenmessereinrichtung durch Schneiden, Scheren, Quetschen, Reißen und/oder Reiben zerkleinert. Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 10 2009 060 523 A1 beschrieben. Durch die Gestaltung einer etwas schräg zur Achse verlaufenden Messerreihe kann insbesondere das Zerkleinern von dünnen Bestandteilen im Zerkleinerungsguts wie Folien oder Textilien durch das Bereitstellen eines scherenförmigen Schneidens erleichtert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebene herkömmliche Zerkleinerungsvorrichtung in Bezug auf den Durchsatz zu verbessern sowie die Wartung zu vereinfachen.
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Überraschenderweise löst die vorliegende Erfindung diese Aufgabe zumindest teilweise schon mit einer Zerkleinerungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass in einer Messerreihe benachbarte Zerkleinerungswerkzeuge aneinandergrenzend, insbesondere an zugeordneten Seitenflächen aneinanderliegend, und rotorumfänglich versetzt zueinander angeordnet sind, wobei äquivalente Schneidkanten benachbarter Zerkleinerungswerkzeugen den gleichen Abstand zur Rotorachse aufweisen und jeweils in einer Ebene liegen, welche parallel zur Rotorachse verläuft. Dadurch, dass die Zerkleinerungswerkzeuge nicht wie im Stand der Technik bezüglich ihrer Messerschneide beziehungsweise bezüglich ihrer Messerschneidenebene schräg und damit mit unterschiedlichen Abständen zur Rotorachse am Rotor befestigt sind, sondern derartig, dass äquivalente Schneidkanten der Zerkleinerungswerkzeuge jeweils den gleichen Abstand zur Rotorachse aufweisen, wird erreicht, dass die Flugkreise der einzelnen Zerkleinerungswerkzeuge tatsächlich identisch sind und somit in gleicher Weise mit einer auch symmetrisch gestalteten Gegenmessereinrichtung zur optimalen Zerkleinerung des Zerkleinerungsguts zusammenwirken können. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Zerkleinerungswerkzeuge am Rotor kann ein sehr geringes und konstantes Spaltmaß zwischen den Schneidkanten der Gegenmessereinrichtung und den Schneidkanten der Messerreihe am Zerkleinerungsrotor über die gesamte axiale Erstreckung der Messerreihe bereitgestellt werden, was den Durchsatz der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung wesentlich erhöht.
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Die eine Messerreihe bildenden Zerkleinerungswerkzeuge sind dabei angrenzend zueinander, vorzugsweise aneinander liegend angeordnet, wobei sich zwei benachbarte Zerkleinerungswerkzeuge in Rotorumfangsrichtung, d.h. tangential zum Rotor, aufgrund einer vorgegebenen Erstreckung der Werkzeuge in Rotorumfangsrichtung überlappen. Die Erstreckung der in Einbaulage befindlichen Werkzeuge in tangentialer Richtung ist vorzugsweise sehr viel größer als diese Versetzung benachbarter Zerkleinerungswerkzeuge in Rotorumfangsrichtung, sodass sich benachbarte Werkzeuge in der besagten Umfangsrichtung über einen Großteil ihrer Erstreckung in Umfangsrichtung des Rotors überlappen.
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Die Anordnung der Zerkleinerungswerkzeuge am Rotor ist vorzugsweise derart, dass unter Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen zweckmäßigerweise keine Lücke zwischen benachbarten Zerkleinerungswerkzeugen, insbesondere keine Lücke zwischen benachbarten Schneidkanten benachbarter Zerkleinerungswerkzeuge vorliegt. Soweit tatsächlich ein, aufgrund Fertigungstoleranzen herstellungsbedingter, geringer Spalt zwischen benachbarten Zerkleinerungswerkzeugen auftreten sollte, ist dieser vorzugsweise sehr viel geringer als die Erstreckung des Werkzeuges in Richtung der jeweiligen Messerreihe, sodass die nebeneinander und rotorumfänglich versetzt angeordneten Zerkleinerungswerkzeuge im Wesentlichen eine durchgehende Schneide bilden. Die beschriebene, in der Regel geringe Versetzung benachbarter Zerkleinerungswerkzeuge zueinander in rotorumfänglicher Richtung wird dabei in Kauf genommen, um identische Flugkreise für alle Zerkleinerungswerkzeuge bereitzustellen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und zusätzliche erfindungsgemäße Merkmale sind in den nachfolgenden allgemeinen und speziellen Beschreibungen sowie in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Zerkleinerungswerkzeuge der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung können so gestaltet sein, dass sie in Einbaulage als Teil einer Messerreihe jeweils eine einzelne Schneidkante bei der Gestaltung einer geraden Schneide der Messerreihe, oder auch mehrere in einem vorgegebenen Winkel zueinander verlaufenden Schneidkanten bereitstellen, beispielsweise zur Gestaltung einer sägeförmigen Schneide der Messerreihe. Dabei kann im letztgenannten Fall insbesondere vorgesehen sein, dass ein einzelnes dieser Zerkleinerungswerkzeuge so gestaltet ist, dass es in Einbaulage einen einzelnen Sägezahn einer durchgehenden Schneide am Zerkleinerungsrotor bereitstellt, derartig, dass alle Schneidkanten der einzelnen, nebeneinander bzw. aneinander liegenden und umfänglich versetzt angeordneten Schneidzähne die besagte durchgehende, im Wesentlichen kontinuierliche, sägezahnförmige Schneide bilden.
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Um beim Auftreten von Verschleiß an den Zerkleinerungswerkzeugen eine flexible Wartung zu ermöglich, kann vorgesehen sein, dass ein Zerkleinerungswerkzeug mittels eines zugehörigen Werkzeughalters am Rotor lösbar befestigt ist, wobei der jeweilige Werkzeughalter in einer, in den Zerkleinerungsrotor eingearbeiteten Halteraufnahme angeordnet sein kann. Hierdurch wird erreicht, dass ein vom Werkzeughalter gehaltenes Zerkleinerungswerkzeug einfach gewechselt werden kann, sodass bei einer Wartung allein die Zerkleinerungswerkzeuge ausgetauscht oder gewechselt werden können, welche einen zu hohen Verschleiß oder z.B. eine durch Fremdkörper verursachte Beschädigung aufweisen. Noch nicht verschlissene Werkzeuge können in der jeweiligen Messerreihe zur Gestaltung einer einzelnen, durchgehenden Schneide verbleiben. Erfindungsgemäß kann eine solche Halteraufnahme die Form einer Tasche aufweisen, wobei zweckmäßigerweise diese Tasche in Rotordrehrichtung offen sein kann, da in dieser Richtung kaum Kräfte übertragen werden.
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Vorteilhafterweise kann ein solcher Werkzeughalter eine eckige, insbesondere viereckige Grundfläche aufweisen, wobei an einer, der Rotordrehrichtung zugewandten Stirnseite des Werkzeughalters eine Aufnahme vorgesehen ist zur Aufnahme des zugehörigen Zerkleinerungswerkzeuges.
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Um die in Betrieb auftretenden Kräfte vom Werkzeughalter in den Rotor zu leiten, kann vorgesehen sein, dass die Halteraufnahme eine etwa tangential zum Rotor gerichtete Anlagefläche für den Werkzeughalter bereitstellt, an welcher sich dieser in tangentialer Richtung abstützt.
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Um den Halt des Werkzeughalters in der Halteraufnahme am Rotor zu verbessern bzw. um den Werkzeughalter am Rotor vorzumontieren, beispielsweise für einen nachfolgenden Schweißvorgang, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass in den Rotor radial verlaufende Elemente, insbesondere in Form von Fixierstiften eingebracht sind, welche sich aus einer Halteraufnahme heraus in den zugeordneten Werkzeughalter hinein erstrecken.
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Die Befestigung des Werkzeughalters am Rotor kann beispielsweise mittels Anschweißen oder mittels einer Schraubverbindung erfolgen.
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Eine lösbare Verbindung zwischen Zerkleinerungswerkzeug und zugehörigem Werkzeughalter kann insbesondere dadurch realisiert sein, dass das jeweilige Zerkleinerungswerkzeug mittels eines sich durch den zugeordneten Werkzeughalter hindurch erstreckenden Befestigungsbolzen befestigt ist. Dabei kann das Zerkleinerungswerkzeug ein Gewinde aufweisen, in welches der Befestigungsbolzen eindrehbar ist. Zweckmäßigerweise kann der Befestigungsbolzen dabei etwa tangential zur Rotorachse durch den Werkzeughalter verlaufen und zumindest teilweise durch das Werkzeug hindurch.
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Um sicherzustellen, dass ein Werkzeughalter trotz der herrschenden Betriebskräfte stabil in seiner Halteraufnahme sitzt, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass Werkzeughalter benachbarter Zerkleinerungswerkzeuge einer Messerreihe an zugeordneten Seitenflächen aneinander liegend angeordnet sind und sich somit gegenseitig in etwa axialer Richtung stabilisieren. Dabei kann die Gestaltung derart sein, dass unter Berücksichtigung der gegebenen Fertigungstoleranzen grundsätzlich keine Lücke zwischen benachbarten Werkzeughaltern vorliegt, sodass ein gegebener Werkzeughalter zwischen benachbarten Werkzeughaltern eingeklemmt ist und sich an diesen in etwa axialer Richtung zum Rotor bzw. in Richtung der Messerreihe abstützen kann.
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Um einerseits eine Zerkleinerungsvorrichtung bereitzustellen, bei welcher die am Rotor befestigten Zerkleinerungswerkzeuge in der Art eines Scherenschnitts mit einer zugeordneten Gegenmessereinrichtung zusammenwirken und andererseits zu vermeiden, dass Zerkleinerungsgut durch die schräge Anordnung der Messerreihe in Betrieb eine Bewegungskomponente in axialer Richtung zum Rotor erhält, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass am Rotor mehrere, jeweils durch eine Vielzahl von Zerkleinerungswerkzeugen gebildete Messerreihen angebracht sind, wobei jeweils zwei dieser Messerreihen umfänglich am Zerkleinerungsrotor beabstandet und gegenläufig zueinander angeordnet sind zur gegenseitigen Kompensation einer axialen Bewegungskomponente auf das Zerkleinerungsgut.
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Um eine erhöhte Reibung von Zerkleinerungsgut am Rotor im Bereich der Zerkleinerungswerkzeuge zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, wenn in Drehrichtung vor einer Messerreihe eine durchgehende und parallel zur Messerreihe verlaufende Freinehmung zur Gestaltung einer Spantasche in den Zerkleinerungsrotor eingearbeitet ist. Die Angabe „durchgehend“ bedeutet dabei, dass diese Freinehmung über die gesamte axiale Erstreckung der Messerreihe verläuft. Die umfängliche Erstreckung dieser Freinehmung vor den Zerkleinerungswerkzeugen entspricht vorzugsweise etwa der Erstreckung der eingebauten Zerkleinerungswerkzeuge in radialer Richtung zum Rotor.
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Um die mehrmalige Verwendung eines Zerkleinerungswerkzeuges bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass ein solches als Wendeplatte ausgebildet ist, welche in einem prismatischen Sitz des zugeordneten Werkzeughalters angeordnet ist. Eine solche Wendeplatte kann insbesondere eine quadratische Grundfläche aufweisen, sodass je nach Orientierung dieser Wendeplatte im Werkzeughalter ein Werkzeug mit einer einzelnen Schneide oder ein Werkzeug bereitgestellt wird, welches einen Schneidzahn mit zumindest zwei Schneidkanten darstellt.
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Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert
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1 eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung in einer Gesamtansicht,
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2 einen erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsrotor, welcher mit einer Vielzahl von Glattmessern bestückt ist,
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3 einen Detailausschnitt des Zerkleinerungsrotors gemäß 2,
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4 einen Schnitt durch einen ein Glattmesser haltenden Werkzeughalter,
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5a eine perspektivische Ansicht eines Werkzeughalters für ein Glattmesser,
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5b eine Aufsicht auf den Werkzeughalter gemäß 5a,
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5c einen Schnitt durch den Werkzeughalter gemäß 5a,
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6 eine weitere Ausführungsform eines Zerkleinerungsrotors, welcher eine Vielzahl von gezahnten Messerwerkzeugen in Form eines einzelnen Messerzahns aufweist,
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7 eine Detailansicht des Zerkleinerungsrotors gemäß 6 mit teilweise entfernten Werkzeughaltern bzw. Werkzeugen,
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8 einen Schnitt durch einen, ein Zerkleinerungswerkzeug in Form eines Messerzahns haltenden Werkzeughalter,
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9a den Werkzeughalter zum Halten eines Werkzeuges gemäß 8 in einer perspektivischen Ansicht,
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9b den in 9a dargestellten Werkzeughalter in einer Aufsicht,
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9c den Werkzeughalter gemäß 9a in einer Schnittdarstellung, und
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10 im Ausschnitt für den in 6 angegebenen Zerkleinerungsrotor das Zusammenwirken der Zerkleinerungswerkzeuge mit einer zugeordneten Gegenmessereinrichtung
zeigt.
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1 stellt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung 1 dar. Am Maschinengehäuse 20 ist ein Zerkleinerungsrotor im Bereich seiner beiden Längsenden gelagert, wobei in der beschriebenen Ausführungsform an beiden Enden jeweils ein Drehstrommotor 40 getriebelos angeflanscht ist. Der Antrieb ist über eine Drehmomentstütze 22 zur Aufnahme eines während des Betriebs der Vorrichtung auftretenden Reaktionsdrehmomentes über einen Halter 23 an das Maschinengehäuse 20 gekoppelt. In der Darstellung von 1 ist der zweite Drehstrommotor zum Antrieb des Rotors verdeckt, zu erkennen ist jedoch der Halter 23, über welchen wiederum mittels einer Drehmomentstütze auch der zweite Motor zur Aufnahme des Reaktionsdrehmoments an das Gehäuse 20 gekoppelt ist.
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Die umfänglich am Rotor angebrachten Zerkleinerungswerkzeuge wirken mit einer während des Zerkleinerungsbetriebs ortsfest zum Gehäuse 20 angeordneten Gegenmessereinrichtung zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut zusammen, wobei in der beschriebenen Ausführungsform die Gegenmessereinrichtung als ein Gegenmesser tragende Traverse 60 ausgebildet ist. Das Zerkleinerungsgut wird in der Figur von oben in die Öffnung 23 eines Blechtrichters 24 eingeführt und fällt dann in den nach unten durch den Zerkleinerungsrotor begrenzten Zerkleinerungsraum. Zur Unterstützung der Zuführung des Zerkleinerungsgutes in den Zerkleinerungsraum ist ferner eine Fördereinrichtung 50 in Form eines Kettenförderers vorgesehen, der durch einen Motor 51 angetrieben wird.
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In der dargestellten Ausführungsform stützt sich die Zerkleinerungsvorrichtung 1 über vier Füße 21 vom Untergrund ab. Zwischen diesen kann ein Förderband angeordnet sein, welches das nach unten fallende zerkleinerte Gut aufnimmt und wegtransportiert.
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2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsrotors 100, welcher vier Messerreihen 101, 102, 103 und 104 aufweist, die jeweils durch eine Vielzahl von aneinander angrenzenden Zerkleinerungswerkzeuge in Form einer viereckförmigen Glattmesser-Wendeplatte 170 aufweist, welche jeweils mittels eines zugehörigen Werkzeughalters 150 am Rotor 100 befestigt sind. Jede Messerreihe 101–104 ist etwas schräg zur Rotorachse, vorliegend unter einem Winkel von etwa 20 Grad orientiert. Hierdurch erhält das Zerkleinerungsgut bei dem Zerkleinerungsvorgang eine Bewegungskomponente parallel zur Rotorachse. Zur Kompensation sind jeweils zwei dieser Messerreihen 101 bis 104 gegeneinander orientiert.
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Wie insbesondere aus der Darstellung der Messerreihe 102 hervorgeht, sind die einzelnen Wendeplatten 170 jeweils mittels einer Schraube 190 am zugeordneten Werkzeughalter 150 fixiert. Durch Drehen der Wendeplatten um 180 Grad um deren Befestigungsachse wird eine zweite Schneidkante zugänglich, die verschlissene liegt dann auf dem Werkzeughalter auf.
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In der beschriebenen Ausführungsform sind alle Wendeplatten 170 sowie die zugehörigen Werkzeughalter 150 identisch aufgebaut. Jede Wendeplatte 170 stellt in Einbaulage eine freiliegende Schneide 171 bereit, welche mit einer zugeordneten Kante am Gegenmesser zum Zerkleinern des Gutes zusammenwirkt. Alle Schneidkanten der Wendeplatten 170 liegen jeweils parallel zur Rotorachse A, das Bezugszeichen R gibt die Drehrichtung des Rotors an.
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Zur Befestigung am Zerkleinerungsrotor weist jeder Werkzeughalter 150 eine am Zerkleinerungsrotor eingearbeitete Halteraufnahme 110 auf, die jeweils umfänglich auf dem Rotor versetzt zueinander eingearbeitet sind. Jeweils in Drehrichtung vor den Werkzeugen ist über die gesamte axiale Erstreckung der Messerreihe eine Ausnehmung in den Rotor eingearbeitet zur Bereitstellung einer über die Messerreihe und zu dieser parallel verlaufenden Spantasche 130 zur Aufnahme von zerkleinertem Material.
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Die Anordnung der Werkzeuge am Rotor ist derart, dass die Schneidkanten 171 der einzelnen Werkzeuge alle den gleichen Abstand zur Achse A des Rotors aufweisen, sodass jedes Werkzeug den gleichen Flugkreis beschreibt, was die Gestaltung der Gegenmessereinrichtung wesentlich erleichtert und eine besonders hohe Durchsatzleistung der erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsvorrichtung erlaubt. Zu diesem Zweck ist für jeden Werkzeughalter eine Halteraufnahme 110 in den Rotor 100 eingearbeitet, wobei benachbarte Halteraufnahmen umfänglich auf dem Rotor versetzt eingearbeitet sind, wobei sich nicht nur die benachbarte Werkzeuge, sondern auch benachbarte Werkzeughalter umfänglich überlappen. Je nach Ausführungsform beträgt diese umfängliche Versetzung von benachbarten Werkzeughaltern und damit von benachbarten Werkzeugen etwa 0,25 Grad bis 1,5 Grad, in der beschriebenen Ausführungsform etwa 0,5 Grad.
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Die beschriebene Anordnung der Zerkleinerungswerkzeuge führt dazu, dass die Schneidkanten der Zerkleinerungswerkzeuge einer Messerreihe eine im Wesentlichen durchgehende Schneidkante bilden. Die Messerreihe verläuft schräg zur Achse A des Rotors, d.h. in einem spitzen Winkel zu einer Parallelen zur Achse A des Rotors.
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3 zeigt einen Ausschnitt der Messerreihe 101 der 2 im Detail. Wie zu erkennen, grenzen benachbarte Wendeplatten 170 seitlich aneinander und berühren sich und stützen sich in axialer Richtung zum Rotor vorzugsweise über einen Großteil ihrer zugeordneten Seitenflächen 173, 174 aneinander ab. Dadurch, dass die Halter 150 und damit die Wendeplatten 170 zueinander umfänglich auf dem Rotor versetzt sind, liegen die jeweiligen Schnittkanten 171 nicht fluchtend zueinander, andererseits erstreckt sich jedoch jede dieser Schnittkanten 171 parallel zur Achse A des Rotors, siehe 2. Die beschriebene Versetzung zwischen 3 Wendeplatten ist in der Figur mit 2d angegeben, d.h. die Versetzung zwischen 2 Platten beträgt d.
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4 zeigt einen Schnitt durch den in 3 angegebenen Ausschnitt, wobei der Schnitt parallel zu einer der Befestigungsschrauben 190 verläuft, wodurch die Befestigung des Werkzeughalters 150 am Rotor 100 sowie die Befestigung der Wendplatte 170 am Werkzeughalter 150 erkennbar ist. In der beschriebenen Ausführungsform erstreckt sich die Befestigungsschraube 190 etwa tangential zum Rotor und damit etwa senkrecht zur Schneidkante 171 des jeweiligen Glattmessers 170. Die in den Rotor 100 eingearbeitete Halteraufnahme 110 stellt in Drehrichtung des Rotors eine Anlagefläche 111 bereit, deren Normale etwa tangential zum Rotor ausgerichtet ist und somit ein Widerlager für den Halter 150 zum Einleiten von Zerkleinerungskräften in den Rotor bereitstellt.
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Etwa radial zum Rotor erstrecken sich zwei Stifte 191 in diesen hinein und ragen aus der Halteraufnahme 110 heraus und in zugeordnete Bohrungen in den jeweiligen Halter 150 hinein zur Verbesserung der Verbindung zwischen Werkzeughalter 150 und Rotor 100 bzw. zur Fixierung des Halters am Rotor für die Ausbildung von Schweißnähten 195, 196, welche sich an der Vorder- und Rückseite der Halter 150 über die gesamte Messerreihen 101 bis 104 erstrecken.
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Wie zu erkennen, weist die Glattmesser-Wendeplatte 170 eine zentrische Gewindebohrung 172 auf, in welche der Bolzen 190 eingedreht ist. Der Halter 150 stellt dabei einen an die Geometrie des Glattmessers 170 angepassten Sitz bereit.
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Die 5a bis 5c zeigen den Werkzeughalter 150 in verschiedenen Ansichten im Detail. Der Sitz bzw. die Aufnahme für das Glattmesser 170 wird durch die Anlageflächen 151, 152 bereitgestellt. In der beschriebenen Ausführungsform ist die Fläche 151 an die Hauptfläche der Glattmesser-Wendeplatte 170 angepasst, derartig, dass die Kanten des Messers mit den Begrenzungskanten der Anlagefläche 151 fluchten. In gleicher Weise ist die Anlagefläche 152 an die Abmessungen der Glattmesser-Wendeplatte an seiner Stirnseite angepasst. Die Bohrung 156 dient zur Aufnahme des Bolzens 190, die Bohrungen 158 zur Aufnahme des Stiftes 191, siehe 4. 5c zeigt einen Schnitt des Werkzeughalters mittig durch die Bohrung 156. Ausgehend vom Sitz des Werkzeuges am Werkzeughalter 150 ist eine Schrägfläche 155 vorgesehen um zu vermeiden, dass sich Zerkleinerungsgut zwischen Halter und Gegenmesser einklemmt. Wie mit Bezug auf die 3 und 5a, b hervorgeht, liegen benachbarte Werkzeughalter 150 an zugeordneten Seitenflächen 157a, b aneinander an und stützen sich gegenseitig in axialer Richtung zum Rotor aneinander ab. Die Schneiden 171 aller Zerkleinerungswerkzeuge der jeweiligen Messerreihe bilden eine im Wesentlichen durchgehende, kontinuierliche Schneide, wobei der Versatz zwischen benachbarten Zerkleinerungswerkzeugen dazu führt, dass die Messerreihe als solche schräg zur Rotorachse A verläuft.
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6 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Zerkleinerungsrotors 200, welcher mehrere, jeweils schräg zur Achse A des Rotors verlaufende Messerreihen 201–204 aufweist. Jede dieser Messerreihen umfasst wiederum eine Vielzahl von aneinander angrenzende und rotorumfänglich versetzt zueinander angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge 270, wobei äquivalente Schneidkanten 271, 272 benachbarter Zerkleinerungswerkzeuge den gleichen Abstand zur Rotorachse aufweisen und jeweils in einer Ebene liegen, welche parallel zur Rotorachse A verläuft. Auch bei der in 6 angegebenen Ausführungsform ist in Drehrichtung vor der jeweiligen Messerreihe eine über die gesamte axiale Erstreckung verlaufende Spantasche 230 vorgesehen.
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Der wesentliche Unterschied zu dem in 2 angegebenen Zerkleinerungsrotor besteht darin, dass die Zerkleinerungswerkzeuge nicht als Glattmesser-Wendeplatte ausgebildet sind mit einer in Einbaulage einzelnen Schneidkante 171, sondern als eine, in Einbaulage einen exponierten Messerzahn aufweisende Wendeplatte 270, wobei ein Messerzahn zwei schräg zueinander und aufeinander zu verlaufende Schneidkanten 271, 272 aufweist. Beide Schneidkanten schneiden sich in einer gedachten Ecke, welche jedoch keine großen mechanischen Belastungen standhalten würde. Insofern ist die Ecke abgekantet, wodurch eine weitere Kante entsteht, welche auch als Schneidkante wirkt, jedoch in ihrer Länge gegenüber den eigentlichen Schneidkanten 271, 272 i.d.R. vernachlässigbar ist. Die Schneidkanten 271, 272 liegen in einer Ebene, wobei die beschriebene Anordnung der Werkzeuge auf dem Rotor verursacht, dass diese Ebene parallel zur Achse A des Rotors 200 verläuft. Alle Schneidkanten 272, 271 sowie die durch die Abkantung der Ecke entstandenen, zwischenliegenden Schneidkanten 271a der Messerzähne 270, s. 7, liegen in jeweiligen Ebenen, die parallel zur Rotorachse A orientiert sind. Damit beschreiben auch bei dieser Ausführungsform alle einzelnen Zerkleinerungswerkzeuge in Form der angegebenen, in Einbaulage jeweils einen Schneidzahn bereitstellenden Wendeplatten 270 den gleichen Flugkreis mit den schon obenstehend beschriebenen Vorteilen in Bezug auf die Wechselwirkung mit einer entsprechend gestalteten Gegenmessereinrichtung.
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In der beschriebenen Ausführungsform sind alle Wendeplatten 270 sowie die zugehörigen Werkzeughalter 250 identisch aufgebaut.
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7 zeigt einen Ausschnitt der Messerreihe 201 gemäß 6, wobei zur Klarheit der Darstellung teilweise Werkzeughalter 250 bzw. Zerkleinerungswerkzeuge 270 weggelassen sind. Eine Halteraufnahme weist wiederum eine Anlagefläche 251 auf, an welcher sich der Werkzeughalter 250 in tangentialer Richtung zum Rotor abstützt. Etwa radial in den Rotor sind Bohrungen 240 eingebracht, in welche Fixierstifte 291 einsteckbar sind, über welche die Halter 250 am Rotor vor dem Setzen der obenstehend beschriebenen Schweißnähte fixiert werden. Hierzu weist jeder Halter 250 entsprechende Bohrungen unterhalb des Sitzes für das Werkzeug auf.
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Dieser Werkzeugsitz im Werkzeughalter 250 wird gebildet durch eine ebene Anlagefläche 251 mit einem Normalenvektor etwa tangential zum Rotor sowie den beiden zueinander schräg verlaufenden Flächen 252, 253, an welchen das jeweilige Werkzeug 270 seitlich aufgesetzt ist, wobei das Werkzeug mit seiner dem Werkzeughalter 250 zugewandten Hauptfläche an der Anlagefläche 251 anliegt. Wie aus der 7 ersichtlich, ist das Werkzeug 270 für die Bereitstellung eines Messerzahns umfassend die drei Schneidkanten 271, 271a, und 272 als in ihrem Grundkörper viereckige Wendeplatte mit geschnittenen Ecken ausgebildet, wobei das Werkzeug zu beiden Seiten über die Seitenflächen 274, 275 an benachbarten Werkzeugen anliegen. Insofern stützen sich jeweils sowohl benachbarte Halter 250 als auch benachbarte Werkzeuge 270 in axialer Richtung zum Rotor gegeneinander ab.
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Aus 7 geht auch die umfängliche Versetzung benachbarter Halter bzw. Werkzeuge um den jeweiligen Abstand d hervor. Im zusammengesetzten Zustand fluchten die Kanten 272, 271 mit den entsprechenden, in Drehrichtung nachfolgenden Außenflächen des Halters 250. Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit weist der Werkzeughalter an den freiliegenden Flächen Ausnehmungen 259 auf, welche mittels eines Schweißoder Lötverfahrens mit einer Panzerung aus einer extrem harten Legierung gefüllt werden.
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8 zeigt wie 4 einen Schnitt durch einen Werkzeughalter 250 mit eingesetztem und mittels einer Schraube 290 und Unterlegscheibe 292 befestigtem Werkzeug 270, wobei der Werkzeughalter 250 mittels Fixierstifte 291 am Rotor 200 vormontiert ist für das Anbringen der Schweißnähte 295, 296. Die Schraube 290 ist dabei in die Gewindebohrung 273 des Werkzeugs 270 eingeschraubt.
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Die 9a bis 9c zeigen den Aufbau des Werkzeughalters 250 zum Halten der Wendeplatte 270 in einer perspektivischen Ansicht, in einer Aufsicht sowie in einer Schnittdarstellung. Auch dieser Werkzeughalter 250 weist eine rechteckförmige Grundfläche auf, wobei die Bohrung 256 zur Aufnahme des Schraubbolzens im montierten Zustand etwa tangential zum Rotor verläuft. Aus 10b gehen auch die beiden Bohrungen 258 hervor, welche zur Aufnahme des Fixierstiftes 291 dienen, siehe 8. Die Seitenflächen, mit welchen sich benachbarte und angrenzende Werkzeughalter 250 aneinander in axialer Richtung abstützen weisen die Bezugszeichen 254, 255 auf.
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10 zeigt im Ausschnitt das Zusammenwirken der Zerkleinerungswerkzeuge an einem Zerkleinerungsrotor gemäß 6 mit einer daran angepasst gestalteten Gegenmessereinrichtung 300, welche sich in der beschriebenen Ausführungsform aus einer Mehrzahl von aneinander gereihten, plattenförmigen Gegenmesserleisten 310 zusammensetzt.
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Gut zu erkennen ist das scherenartige Zusammenwirken der durch die Mehrzahl der Zerkleinerungswerkzeuge 270 gebildeten und schräg zum Rotor verlaufenden Messerreihe mit der zugeordneten Gegenmessereinrichtung 300 in axialer Richtung. In der Figur kämmen die linken Zerkleinerungswerkzeuge mit ihren zugeordneten Zahnausnehmungen während die in der Figur rechten Zerkleinerungswerkzeuge noch einen zunehmenden Abstand zu ihren jeweiligen Zahnausnehmungen aufweisen.
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Jede der Gegenmesserleisten 310 weist eine Mehrzahl von Zahnausnehmungen auf, welche jeweils durch Schneidkanten 311, 312, 313 gebildet sind, wobei diese Schneidkanten in einer Ebene liegen, zu welcher wiederum die Rotorachse A parallel verläuft. In der beschriebenen Ausführungsform entspricht die besagte Ebene der Scheidkanten 311, 312, 313 der durch die Gegenmesserleisten 310 festgelegten Ebene, wobei hier die Rotorachse A nicht in dieser Ebene liegt, sondern nur parallel zu dieser. Dies führt zu einem auch scherenartigen Zusammenwirken der Schneidkanten 271, 272 der Rotorwerkzeuge mit den zugeordneten Schneidkanten 311, 312 der Gegenmessereinrichtung, derart, dass der jeweilige Zahn am Zerkleinerungswerkzeug 270 zunächst mit seiner Spitze bzw. Kante 271a in die zugeordnete Zahnausnehmung an der Gegenmessereinrichtung eintaucht. Hieraus resultiert ein in radialer Richtung ziehender Schnitt jeder einzelnen, in Einbaulage freigestellten Zahnstruktur einer Wendeplatte 270, bei welchem die Schneidkanten 271, 271a, 272 zum Zerkleinern des Zerkleinerungsguts mit den zugeordneten Schneidkanten 313, 312, 311 des Gegenmessers zusammenwirken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zerkleinerungsvorrichtung
- 20
- Maschinengehäuse
- 21
- Füße
- 22
- Drehmomentstütze
- 23
- Halter
- 24
- Öffnung
- 25
- Blechtrichter
- 26
- Zerkleinerungsraum
- 30
- Stützblech
- 35
- Anschlag
- 40
- Drehstrommotor
- 50
- Fördereinrichtung
- 51
- Fördermotor
- 60
- Gegenmessertraverse
- 100
- Zerkleinerungsrotor
- 101–104
- Messerreihe
- 110
- Halteraufnahme
- 111
- Anlagefläche
- 130
- Spantasche
- 150
- Werkzeughalter
- 151, 152
- Anlagefläche
- 155
- Schrägfläche
- 156, 158
- Bohrung
- 157a, b
- Seitenfläche
- 170
- Zerkleinerungswerkzeug, Glattmesser-Wendeplatte
- 171
- Schneidkante
- 172
- Gewindebohrung
- 173, 174
- Seitenfläche
- 190
- Befestigungsschraube
- 191
- Fixierstift
- 195, 196
- Schweißnaht
- 200
- Zerkleinerungsrotor
- 201–204
- Messerreihe
- 210
- Halteraufnahme
- 211
- Anlagefläche
- 230
- Spantasche
- 250
- Werkzeughalter
- 251, 252, 253
- Anlagefläche
- 254, 255
- Seitenfläche
- 259
- Ausnehmung für Panzerung
- 270
- Zerkleinerungswerkzeug, Messerzahn-Wendeplatte
- 271, 271a, 272
- Schneidkante
- 273
- Gewindebohrung
- 274, 275
- Seitenfläche
- 290
- Befestigungsschraube
- 291
- Fixierstift
- 292
- Unterlegscheibe
- 295, 296
- Schweißnaht
- 300
- Gegenmessereinrichtung
- 310
- Gegenmesserleiste
- 311, 312, 313
- Schneidkante
- A
- Rotorachse
- d
- Versetzung
- R
- Rotordrehrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009060523 A1 [0002]
