DE102016107525A1

DE102016107525A1 - Zerkleinerungsvorrichtung zur Zerkleinerung von plattenförmigem Zerkleinerungsgut

Info

Publication number: DE102016107525A1
Application number: DE102016107525.6A
Authority: DE
Inventors: Georg Hermann; Marcel Helsper
Original assignee: Vecoplan AG
Current assignee: Vecoplan AG
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2036-04-23
Also published as: DE102016107525B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung zur Zerkleinerung von vorzugsweise plattenförmigem Zerkleinerungsgut umfassend eine Antriebseinrichtung, welche zumindest einen Zerkleinerungsrotor antreibt, der am Maschinengestell der Zerkleinerungsvorrichtung um seine Rotorachse drehbar gelagert ist und an seinem Umfang Zerkleinerungswerkzeuge zum Zerkleinern des Zerkleinerungsguts aufweist, sowie mit einer Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung für das Zerkleinerungsgut umfassend eine Mehrzahl von Einzugswalzen, die einen Einzugsspalt festlegen, wobei eine erste Einzugswalze um ihre Walzenachse drehbar mit im Betrieb ortsfester Drehachse am Maschinengestell gelagert ist. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine zweite Einzugswalzen um ihre Walzenachse drehbar an einer Schwinge gelagert ist, wobei die Schwinge zur Anpassung des Einzugsspaltes an das Zerkleinerungsgut schwenkbar am Maschinengestell gelagert ist und wobei ein Tragarm schwenkbar an der Schwinge gelagert ist, und am Tragarm eine dritte, um ihre Walzenachse drehbare Einzugswalze gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung zur Zerkleinerung von vorzugsweise plattenförmigem Zerkleinerungsgut, umfassend ein Antriebseinrichtung, welche zumindest einen Zerkleinerungsrotor antriebt, der am Maschinengestell der Zerkleinerungsvorrichtung um seine Rotorachse drehbar gelagert ist und an seinem Umfang Zerkleinerungswerkzeuge zum Zerkleinern des vorzugsweise plattenförmigen Zerkleinerungsguts aufweist, sowie mit einer Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung für das Zerkleinerungsgut, umfassend zumindest zwei Einzugswalzen, die einen Einzugspalt festlegen, wobei eine erste der zumindest zwei Einzugswalzen um ihre, im Betrieb ortsfeste Drehachse drehbar am Maschinengestell gelagert ist.
Derartige Zerkleinerungsvorrichtungen sind auf dem Gebiet wohlbekannt und dienen insbesondere zur Zerkleinerung von aufgeschichteten Materialien, Materialmatratzen und/oder plattenförmigem Zerkleinerungsgut. Eine gattungsbildende Zerkleinerungsvorrichtung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2007 016 836 A1 angegeben. Die Vorrichtung weist zwei Einzugswalzen auf, deren Rotationsachsen im Wesentlichen horizontal liegend ausgerichtet sind, wobei die untere Einzugswalze in Bezug auf ihre Drehachse fest angeordnet und die obere Einzugswalze zu der unteren höhenverstellbar angeordnet ist, sodass der zwischen beiden Einzugswalzen gebildete Einzugsspalt bei Bedarf manuell an das Zerkleinerungsgut angepasst werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsbildende Zerkleinerungsvorrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, dass die Vorrichtung flexibler an das Zerkleinerungsgut angepasst werden kann und darüber hinaus insbesondere plattenförmiges Material wie Kunststoffplatten zuverlässig und mit gleichbleibender Güte zerkleinert werden kann.
Die Erfindung löst die obige Aufgabe mit einer Zerkleinerungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine zweite Einzugswalze um ihre Drehachse drehbar an einer Schwinge gelagert ist, wobei die Schwinge zur Anpassung des Einzugsspaltes an das Zerkleinerungsgut schwenkbar am Maschinengestell gelagert ist und wobei ein Tragarm schwenkbar an der Schwinge gelagert ist, und am Tragarm eine dritte, um ihre Drehachse drehbare Einzugswalze gelagert ist.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Zerkleinerungsvorrichtung kann mit dem Vorsehen einer Lagerung der zweiten Einzugswalze an einer schwenkbar zum Maschinengestell gelagerten Schwinge erreicht werden, dass sich die Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung der Zerkleinerungsvorrichtung automatisch an die Dicke des Zerkleinerungsgutes anpasst, ohne dass manuell der Einzugsspalt zwischen der ersten und zweiten Einzugswalze geändert werden müsste. Darüber hinaus kann durch das Vorsehen einer dritten Einzugswalze, welche über einen Tragarm an der Schwinge schwenkbar gelagert ist, ein weiteres Element zum Halten bzw. Führen des Zerkleinerungsgutes während der Zuführung zum Zerkleinerungsrotor bereitgestellt werden, sodass dieses in vorgegebener definierter Weise und immer während gleicher Art dem Rotor zur Zerkleinerung zugeführt werden kann. Hierdurch kann das Zerkleinerungsergebnis, beispielsweise in Bezug auf die Korngröße bzw. Korngrößenverteilung gleich bleibend und gleichförmig während des gesamten Zerkleinerungsprozesses, insbesondere im Falle von zu zerkleinernden, zugeführten Platte, beibehalten werden.
Zumindest eine, insbesondere alle Einzugswalzen können jeweils derart gestaltet sein, dass ihre Walzenachse mit ihrer Drehachse zusammenfällt.
Weiterbildungen der Erfindung sowie erfindungsgemäße Merkmale sind in der allgemeinen Beschreibung, der Figurenbeschreibung sowie den Zeichnungsfiguren angegeben.
Es versteht sich dass die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung weitere Einzugswalzen umfassen kann, insbesondere auch eine oder mehrere Einzugswalzen, bei welchen die Drehachse(n) im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der ersten, der zweiten und/oder der dritten Einzugswalze orientiert sein kann bzw. können.
Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass die Drehachse der ersten Einzugswalze und die Drehachse der zweiten Einzugswalze parallel zueinander angeordnet sind, sodass der Einzugsspalt über die Wirkbreite der Einzugswalzen konstant ist.
Zweckmäßigerweise kann die Schwenkachse der Schwinge parallel zur Drehachse der zweiten Einzugswalze angeordnet sein, sodass der Einzugsspalt durch Schwenken der Schwinge um ihre Schwenkachse der Einzugsspalt über die gesamte Einzugsbreite in gleicher Weise verändert wird. In einer besonderen Ausführungsform kann insofern vorgesehen sein, dass sowohl die Schwenkachse der Schwinge als auch die Drehachsen bzw. Walzenachsen der beiden Einzugswalzen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind bzw. verlaufen.
Um eine kompakte Bauweise der Vorrichtung zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachse der Schwinge in Einzugs- bzw. Zufuhrrichtung vor der jeweiligen Walzenachse aller Einzugswalzen angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise können auch die Drehachsen der zweiten und der dritten Einzugswalze parallel zueinander angeordnet sein, sodass beide durch die Schwinge getragenen Einzugswalzen gleichförmig auf das einzuführende bzw. einzuziehende Zerkleinerungsgut einwirken. Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass die zweite und die dritte Einzugswalze derart angeordnet sind, dass sie sich im Betrieb nicht berühren.
Um eine gute Kraftübertragung von den Einzugswalzen auf das Zerkleinerungsgut bereitzustellen kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Einzugswalzen an ihren Mantelflächen Vorsprünge, beispielsweise in Form von Zähnen oder spitz zulaufenden Greifelementen wie spikeartige Vorsprünge zumindest abschnittsweise aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine der Walzen mit einer planen Zylinderoberfläche ausgebildet ist, mit welcher diese auf das Zerkleinerungsgut einwirkt, sodass die Kraftübertragung von der Einzugswalze auf das Verkleinerungsgut im Wesentlichen über Gleit- und/oder Haftreibung erfolgt.
Um beim Zuführgang des Zerkleinerungsgutes zum Zerkleinerungsrotor zunächst eine Trag- oder Stützfläche für das Zerkleinerungsgut bereitzustellen kann vorgesehen sein, dass die Drehachse bzw. Walzenachse der ersten Einzugswalze in Einzugs- bzw. Zuführrichtung vor der Drehachse bzw. Walzenachse der zweiten Einzugswalze angeordnet ist, wobei vorgesehen sein kann, dass die erste Walze in Einbaulage vertikal unterhalb der zweiten Einzugswalze angeordnet ist.
Zur symmetrischen Kraftbeaufschlagung auf das Zerkleinerungsgut durch die Einzugswalzen kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachse des Tragarms und die Schwenkachse der Schwinge im Wesentlichen parallel verlaufend zueinander orientiert sind. In einer besonderen Ausführungsform können sowohl die Drehachsen der genannten drei Einzugswalzen als auch die Schwenkachsen der Schwinge sowie des Tragarms parallel zueinander angeordnet sein. In einer besonderen Ausführungsform kann darüber hinaus die Drehachse des Zerkleinerungsrotors parallel zu den Drehachsen der Einzugswalzen als auch parallel zu den Schwenkachsen der Schwinge und des Tragarms orientiert sein. Dabei können all diese Achsen vorzugsweise horizontal verlaufen.
Um beim Einzugs- bzw. Zuführvorgang das Zerkleinerungsgut zunächst in Bezug auf seine vertikale Orientierung niederzuhalten, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Walzenachse der dritten Einzugswalze in Einzugs- bzw. Zuführrichtung vor der Walzenachse der zweiten Einzugswalze angeordnet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Schwinge mit daran drehbar gelagerter zweiten Einzugswalze frei um ihre Schwenkachse schwenken kann, im Wesentlichen allein gewichtsbeaufschlagt durch das Eigengewicht der Schwinge und der zweiten Einzugswalze. Unter Umständen kann ein zwischen Schwinge und Maschinengestell wirkendes Dämpferelement vorgesehen sein, insbesondere ein hydraulischer und/oder pneumatischer Dämpferstab.
Es kann vorgesehen sein, dass der Tragarm mit der daran gelagerter dritten Einzugswalze frei um die Tragarmachse schwenken kann, im Wesentlichen allein gewichtsbeaufschlagt durch das Eigengewicht des Tragarms und der dritten Einzugswalze. Unter Umständen kann ein zwischen Tragarm und Schwinge wirkendes Dämpferelement vorgesehen sein, insbesondere ein hydraulischer und/oder pneumatischer Dämpferstab.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Drehachse oder Walzenachse der ersten Einzugswalze in Einzugs- bzw. Zuführrichtung zwischen den Dreh- oder Walzenachsen der zweiten und der dritten Einzugswalze angeordnet ist, sodass beim Einzugs- bzw. Zuführvorgang das Zerkleinerungsgut zunächst durch die dritte Einzugswalze niedergehalten werden kann, nachfolgend in Einzugsrichtung von der ersten Einzugswalze getragen und weitertransportiert und im weiteren Verlauf dann auch von der zweiten Einzugswalze ergriffen und weitertransportiert werden kann. Dabei kann die zweite Einzugswalze durch Schwenken der Schwinge, insbesondere mit einer Komponente in vertikaler Richtung, bewegbar angeordnet sein, sodass letztlich durch das Vorsehen der Schwinge und des an der Schwinge gelagerten Tragarms sich die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung optimal an das jeweilige Zerkleinerungsgut anpassen kann zum Transportieren des Gutes zum Zerkleinerungsrotor.
Um einen Antrieb zum Drehen der dritten Einzugswalze bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Schwenkachse des Tragarms mit der Drehachse der zweiten Einzugswalze zusammenfällt, sodass beispielsweise über ein zwischen zweiter und dritter Einzugswalze angeordnetes Getriebe, insbesondere ein Zugmittelgetriebe wie ein Zahnriemen- oder ein Kettengetriebe die dritte Einzugswalze zum Drehen angetrieben werden kann, soweit die zweite Einzugswalze angetrieben ist. Die Antriebswelle des Getriebes kann dabei fest mit der Welle der zweiten Einzugswalze verbunden sein, während die Abtriebswelle des Getriebes fest mit der Welle der dritten Einzugswalze verbunden sein kann.
Vorzugsweise kann eine Gestelltischeinrichtung der Einzugsbzw. Zuführeinrichtung vorgesehen sein mit einer Stütz- oder Tragfläche zum Tragen und Zuführen des vorzugsweise plattenförmigen Zerkleinerungsgutes, die etwa tangential zum Wirkkreis (Flugkreis) der ersten Einzugswalze ausgerichtet sein kann, sodass das Zerkleinerungsgut auf der Stütz- oder Tragfläche liegend von der ersten Einzugswalze eingezogen werden kann. Vorzugsweise verläuft diese Stütz- oder Tragfläche horizontal.
Abhängig von der Art des Zerkleinerungsguts kann zur Erhöhung des Durchsatzes und/oder zum genauen Einstellen einer vorgegebenen Korngröße des Zerkleinerungsergebnisses vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zumindest eine Gegenmesserrichtung aufweist, mit welcher die am Rotor angebrachten Zerkleinerungswerkzeuge zum Zerkleinern des Zerkleinerungsgutes zusammenwirken, wobei die zumindest eine Gegenmessereinrichtung während des Zerkleinerungsbetriebs zum Maschinengestell ortsfest angeordnet sein kann.
Um den Einzugs- bzw. Zuführvorgang optimal steuern zu können kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Einzugswalze jeweils unabhängig voneinander ansteuerbare Antriebseinrichtungen aufweisen. Diese Antriebseinrichtung, beispielsweise Elektromotoren, können direkt auf die jeweiligen Walzen bzw. deren Wellen angeflanscht sein, unter Umständen durch Zwischenschaltung eines Getriebes zwischen die jeweilige Einzugswalze und dem Motor.
In solchen vorteilhaften Ausführungsformen, bei welchen die dritte Einzugswalze wie obenstehend über ein Getriebe, insbesondere ein Zugmittelgetriebe, angetrieben ist, wobei die Antriebswelle des Getriebes mit der Walzenwelle der zweiten Einzugswalze verbunden sein kann, können vorteilhafterweise alle drei Einzugswalzen angetrieben sein, wobei sich in einer Ausführungsform die zweite und dritte Einzugswalze entgegengesetzt zur ersten Einzugswalze drehen.
Es kann ferner vorgesehen sein, alle drei Einzugswalzen unabhängig voneinander anzutreiben, insbesondere über drei unabhängig voneinander ansteuerbare Motoren.
Um einen sicheren Betrieb der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass ausgehend von einer Ruhelage der Schwenkwinkel der Schwinge mittels einer am Maschinengestell angeordneten oberen Anschlagseinrichtung auf einen Winkelbereich < 30°, insbesondere < 20° beschränkt ist. In einer besonderen Ausführungsform kann dieser Winkel auch kleiner als 15° betragen.
In ähnlicher Weise kann in Bezug auf den Tragarm ausgehend von einer Ruhelage der Schwenkwinkel des Tragarms mittels einer an der Schwinge angeordneten oberen Anschlagseinrichtung auf einen Winkelbereich < 20°, insbesondere < 13 oder 10° beschränkt sein.
Vorzugsweise kann die Auslenkung der Schwinge bzw. des Tragarms aus ihrer jeweiligen Ruhelage durch Einwirken des Zerkleinerungsgutes auf die Einzugswalzen verursacht sein, wobei eine Rückstellkraft auf die Schwinge bzw. den Tragarm allein durch ihre Gewichtskraft einschließlich der Gewichtskraft der daran angebrachten Bauteile erzeugt wird, sodass nach dem Wegfall der durch das Zerkleinerungsgut ausgeübten Kraft auf die Schwinge bzw. den Tragarm diese sich wieder in ihre Ausgangsposition zurückbewegen.
Vorzugsweise weist die Schwinge und/oder der Tragarm eine Ruhelage auf, welche jeweils durch eine untere Anschlagseinrichtung festgelegt sein kann. Diese Anschlagseinrichtung kann ein Dämpfermaterial aufweisen, um harte Stöße im Betrieb der Vorrichtung zu vermeiden. Dabei können die untere Anschlagseinrichtung der Schwinge am Maschinengestell und die untere Anschlagseinrichtung des Tragarms an der Schwinge angeordnet sein.
Zweckmäßigerweise kann die Zuführung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit des aktuellen Betriebszustandes der Vorrichtung gesteuert werden. Beispielsweise kann eine Steuereinrichtung umfasst sein, welche in Abhängigkeit zumindest eines Betriebsparameters der Antriebseinrichtung des Zerkleinerungsrotors, beispielsweise in Abhängigkeit von dessen Stromaufnahme, zumindest eine der Antriebseinrichtung der ersten und der zweiten Einzugswalze steuert. Besonders zweckmäßigerweise können die Antriebseinrichtung der ersten und der zweiten Einzugswalze gesteuert sein.
Durch eine Steuerung zumindest eine der Antriebseinrichtung der ersten, zweiten und/oder dritten Einzugswalze können beispielsweise Überlastungssituationen des Zerkleinerungsrotors oder gar Blockaden vermieden werden, da im Ansprechen auf eine erfasste Betriebssituation die Zuführung von Zerkleinerungsgut durch davon abhängiges Betreiben des bzw. der Antriebe der Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung gesteuert bzw. geregelt werden kann. In einer besonderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine, insbesondere alle Einzugswalzen in jeweiliger Umkehrrichtung betrieben werden kann bzw. können, beispielsweise um den Antrieb des Zerkleinerungsrotors schlagartig zu entlasten.
Zweckmäßigerweise kann zwischen Schwinge und Maschinengestell und/oder Tragarm und Schwinge eine Dämpfereinrichtung, insbesondere in Form einer Schwingungsdämpfereinrichtung angeordnet sein, um unter Umständen zerstörerische Schlagbelastungen an vorgegebenen Bereichen der Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere im Bereich der Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung zu vermeiden.
Um den Wirkkreis des Zerkleinerungsrotors besonders effektiv auszunutzen, kann vorgesehen sein, dass über den Wirkkreis des Zerkleinerungsrotors zumindest zwei, umfänglich beabstandete und jeweils am Maschinengestell ortsfest befestigte Gegenmessereinrichtungen angeordnet sind.
Insbesondere für die Zerkleinerung von Kunststoffplatten, welche je nach Materialeigenschaften schon bei leicht erhöhten Temperaturen, beispielsweise im Bereich zwischen 80–150°C schmelzen bzw. ihre Formbeständigkeit verlieren, kann vorgesehen sein, eine Rotorkühlungseinrichtung zur Abführung von Betriebswärme vorzusehen. In dieser Ausführungsform kann der Rotor hohl ausgebildet sein, wobei ein Kühlmedium durch diesen fließt und sicherstellt, dass die Oberflächentemperatur des Rotors bzw. der Werkzeuge nicht über eine vorgegebene Temperaturschwelle steigt.
Im Folgenden wird die Erfindung durch das Beschreiben einer Ausführungsform sowie von Abwandlungen hiervon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei
1 eine erfindungsgemäß gestaltete Zerkleinerungsvorrichtung in einer perspektivischen Seitenansicht,
2 die Zerkleinerungsvorrichtung gemäß 1 in einer Seitenansicht mit entfernten Abdeckungen,
3a eine Ansicht der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß 1 in Einzugsrichtung in einem Ausschnitt,
3b den in 3a angegebenen Schnitt A-A,
4a eine Teilansicht aus 1 in einer frontalen Seitenansicht,
4b den in 4a angegebenen Schnitt B-B,
5a–d einen Ausschnitt aus 2 in einer Abfolge von Darstellungen, bei welchen ein plattenförmiges Zerkleinerungsgut eingezogen wird und
6 in einer Darstellung ähnlich wie die der 5a–d unter Angabe des Bewegungsraums der in Einzugsrichtung vorderen Einzugswalze
zeigt.
1 zeigt eine erfindungsgemäß gestaltete Zerkleinerungsvorrichtung, welche speziell zur Zerkleinerung von plattenförmigem Zerkleinerungsgut aus Kunststoff gestaltet ist, die allgemein in der Kunststoffindustrie bei der Herstellung beliebiger Kunststoffartikel, insbesondere bei der Durchführung von Spritzgussverfahren, anfallen. Diese Platten sind Zwischenprodukte bei der Wiederverwertung von Produktionsresten, die aufgeschmolzen und zu den besagten Platten verarbeitet werden. Nachfolgend müssen diese wieder in einen Granulatzustand mit vorgegebener Korngröße überführt werden, um sie dem Herstellungsprozess für die eigentlichen Produkte wieder zuführen zu können. Insofern ist es von elementarer Bedeutung, die Zerkleinerung der Platten in wohldefinierter und reproduzierbarer Weise durchzuführen, damit im Laufe weiterer Zerkleinerungsschritte sehr gleichförmiges Granulat entsteht, das in der Produktion wiederverwendet werden kann. Wesentlich ist dabei der erste Schritt, d.h. Zerkleinerung der Platten, damit die nachfolgenden Prozessschritte zur Herstellung des Granulats erfolgreich sein können.
Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung 1 umfasst ein Maschinengestell 2, an dem sich Bauteile der Zerkleinerungsvorrichtung wie der Rotor abstützen und mit dem sich die gesamte Vorrichtung über vier Gestellfüße 2a–d an einer nicht dargestellten Basis abstützt.
Als wesentliche Bestandteile umfasst die Zerkleinerungsvorrichtung einen in der Figur abgedeckten Zerkleinerungsrotor, der an seinem Umfang angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge aufweist, wobei die Rotorwelle 5 durch ein in der Figur abgedecktes Zugmittelgetriebe 4, vorliegend in Form eines Zahnriemengetriebes, das eingangsseitig durch einen Elektromotor 3 angetrieben ist. Im Einzugsbereich der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung ist eine ortsfest am Maschinengestell 2 gelagerte erste Einzugswalze 6 erkennbar, die zum Greifen der zugeführten Platten über ihre Wirkfläche am Außenmantel eine Mehrzahl von axial beabstandeten, jeweils sich über den gesamten Umfang der Einzugswalze 6 erstreckenden Zahnreihen aufweist mit einer Vielzahl von sich über den gesamten Umfang erstreckenden Zähnen 61. Die erste Einzugswalze 6 wird mittels eines in der Figur teilweise verdeckten Antriebseinrichtung 11 zum Drehen angetrieben, wobei dieser Walzenantrieb einen Elektromotor mit angeflanschtem Getriebe umfasst.
Vertikal über der ersten Einzugswalze 6 ist eine Schwinge 9 angeordnet, welche mit ihren daran befestigten Elementen und einem Achszylinder 90 um eine durch den Achszylinder festgelegte Achse S1 schwenkbar gelagert ist, die parallel zur Achse der ersten Einzugswalze 6 orientiert ist. An der Schwinge 9 ist direkt eine zweite, drehbare Einzugswalze 7 gelagert sowie mittels einem Tragarm eine dritte, drehbare Einzugswalze, wobei in der beschriebenen Ausführungsform die Drehachsen der zweiten Einzugswalze 7 und der dritten Einzugswalze parallel zur Achse der ersten Einzugswalze 6 verlaufen. Die zweite, in 1 nicht erkennbare Einzugswalze wird dabei durch einen Walzenantrieb 10 bewegt, wobei die beiden Walzenantriebe 10, 11 über eine Steuereinrichtung unabhängig voneinander bewegbar angesteuert sind.
Weitere Details bezüglich der Anordnung der Schwinge 9 sowie der ersten und zweiten Einzugswalze gehen aus der frontalen Seitenansicht der 2 hervor, bei welcher die in 1 angegebenen Verkleidungen der Vorrichtung und darüber hinaus das zwischen dem Rotormotor und dem Zerkleinerungsrotor angeordnete Zugmittelgetriebe 4 entfernt sind. Hierdurch wird der Rotor 50 sowie die am Umfang des Rotors angebrachten Zerkleinerungswerkzeuge 51 sichtbar. Diese Zerkleinerungswerkzeuge wirken mit zwei Gegenmesserleisten 12, 13, welche auf dem Wirkkreis des Rotors etwa um 180° versetzt sind, zum Zerkleinerung des zugeführten Zerkleinerungsgutes zusammen.
Neben der horizontal unten liegenden Einzugswalze 6 sind auch die beiden anderen, d.h. die zweite Einzugswalze 7 und die dritte Einzugswalze 8 jeweils mit ihren Drehachsen D1, D2 D3 erkennbar, wobei die beiden letztgenannten Einzugswalzen in ihrer dargestellten Ruhelage etwa horizontal zueinander ausgerichtet sind. Die Einzugswalze 6 ragt umfänglich in eine Öffnung eines Gestelltisches ein, deren Bereiche in der Figur mit den Bezugszeichen 14, b versehen sind. Die Einzugswalze 6 ist etwa so angeordnet, dass der Gestelltisch 14a, b mit seinen Trag- bzw. Stützflächen etwa tangential zum Wirkkreis der Einzugswalze 6 ausgerichtet ist, sodass auf dem Gestelltisch liegendes Material durch das Drehen der Einzugswalze 6 in die angegebene Richtung die Platte 100 in Richtung zum Rotor 50 transportiert wird. Die grundsätzliche Zuführung des Zerkleinerungsgutes zur Zerkleinerungsvorrichtung erfolgt über ein nicht dargestelltes Fließband, das zum Gestelltisch horizontal ausgerichtet ist.
Wie schon erläutert, sind die beiden vertikal über der ersten Einzugswalze angeordneten zweiten und dritten Einzugswalzen 7, 8 von einer Schwinge 9 gehalten, deren Drehachse D1 bzw. Drehzylinder 90 am vorderen Ende des Gestells angeordnet ist. Während die zweite Einzugswalze 7 über den Walzenantrieb 10 zum Drehen um ihre Walzenachse D2 angetrieben ist, ist die dritte Einzugswalze 8 in Einzugsrichtung vor der zweiten Einzugswalze, in Ruhestellung jedoch in etwa gleicher vertikaler Höhe angeordnet. In der in 2 angegebenen Ruheposition der zweiten und dritten Einzugswalze 7, 8 liegen diese in Bezug auf ihren jeweiligen Wirkkreis etwas oberhalb des Gestelltisches 14, 14b. In noch zu beschreibender Weise wird die dritte Einzugswalze 8 durch ein zwischen dieser und der zweiten Einzugswalze 7 angeordnetes Zugmittelgetriebe bewegt. Die Bewegung ist in der 2 durch die an den Walzen angegebenen Pfeilen angedeutet.
Die dritte Einzugswalze 8 ist nicht starr an der Schwinge 9 befestigt, sondern über einen Tragarm 40, welcher selbst schwenkbar an der Schwinge 9 gelagert ist, wobei die Schwenkachse S2 des Tragarms parallel zur Schwenkachse S1 der Schwinge orientiert ist. Sowohl die Bewegung des Tragarms 40 als auch die Bewegung der Schwinge 9 erfolgt im Wesentlichen frei, d.h. durch die Gewichtskraft und die dadurch hervorgerufene Hebelwirkungen. In Abwesenheit von äußeren Kräften liegen die beiden Einzugswalzen 7, 8 in der in 2 dargestellten Situation ohne Einwirkung von Zerkleinerungsgut in ihrer Ruhelage. Sie werden jedoch durch das eingezogene Zerkleinerungsgut etwa vertikal nach oben ausgelenkt, wobei diese Auslenkung dann nicht rein vertikal erfolgt, sondern auf einem jeweiligen Schwenkkreis, der durch den Abstand zwischen der jeweiligen Drehachse der Schwinge bzw. des Tragarms und der Achse der jeweiligen Einzugswalze 7, 8 festgelegt ist.
Mit Bezug auf die 3a, b und 4a, b wird im Folgenden die Anordnung der zweiten und dritten Einzugswalze in der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung näher erläutert. 3a zeigt eine horizontale Ansicht auf die zweite Einzugswalze 7 in entgegengesetzter Richtung zur Einzugsrichtung. Erkennbar sind die an der Mantelfläche der Einzugswalze 7 und axial beabstandeten Reihen von Zähnen 71 zum Greifen des Einzugsguts. 3b zeigt den in 3a angegebenen Schnitt A-A, in welchem die Lagerung 70 der zweiten Einzugswalze 7 und die Lagerung 80 der dritten Einzugswalze 8 erkennbar sind. Die Abtriebswelle 20 des Walzenantriebs 10 ist an die Achse der ersten Einzugswalze 7 angeflanscht, wobei an der anderen Stirnseite der Einzugswalzen 7, 8 ein Zugmittelgetriebe 30 vorgesehen ist, das antriebsseitig mit der Welle der zweiten Einzugswalze und abtriebsseitig mit der dritten Einzugswalze 8 verbunden ist. Das Zugmittelgetriebe 30 wird durch die Abdeckung 31 geschützt.
4a zeigt eine Teilansicht der 2 auf die beiden Einzugswalzen 7, 8 bzw. die Schwinge 9, wobei das zwischen den beiden Einzugswalzen wirkende Zugmittelgetriebe 30 durch die Abdeckung 31 verdeckt ist. 4b zeigt den in 4a angegebenen Schnitt B-B, der sich im Wesentlichen durch die zweite Einzugswalze 7 erstreckt.
5a–d zeigen den Ablauf des Einzugs eines Zerkleinerungsgutes 100, das die Gestalt einer Platte aufweist, in die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung. In der Situation gemäß 5a sind die schwenkbaren beiden Einzugswalzen 7, 8 in ihren jeweiligen Ruhelagen angegeben, bei welchen kein Zerkleinerungsgut auf sie einwirkt und diese insofern mit ihrer Gewichtskraft auf den jeweiligen Anschlägen am Maschinengestell bzw. an der Schwinge 9 aufliegen. Auch der Tragarm 40, dessen Schwenkachse an der Schwinge 9 gelagert ist und dessen Drehachse mit der Drehachse der zweiten Einzugswalze 7 in der beschriebenen Ausführungsform zusammenfällt, befindet sich in seiner Ruhelage. Beide Walzen 7, 8 weisen in der angegebenen Ruhelage einen geringen Abstand zum Zuführtisch 14a, b auf.
In der in 5b angegebenen Situation wurde das Zerkleinerungsgut 100 von der in Einzugsrichtung vorderen dritten Einzugswalze 8 ergriffen, sodass diese über ihren Tragarm 40 um die Schwenkachse S2 nach oben ausschwenkt, wobei sich die zweite Einzugswalze 7 noch in ihrer Ruhelage befindet. Die untere, feststehende Einzugswalze 6 berührt gerade das Zerkleinerungsgut 100 und wird dieses zusammen mit der Einzugswalze 8 in Richtung auf den Zerkleinerungsrotor 7 bewegen.
In der Situation gemäß 5c haben nun alle Einzugswalzen 6, 7, 8 Kontakt zum Zerkleinerungsgut 100, sodass nun auch durch die Einwirkung des Gutes 100 auf die zweite Einzugswalze 7, die an der Schwinge 9 gelagert ist, diese zweite Einzugswalze 7 über die Schwenkachse S1 nach oben schwenkt. Sowohl der Tragarm als auch die Schwinge 9 sind nach oben ausgeschwenkt, wobei nicht dargestellte Anschlagselemente an der Schwinge bzw. am Maschinengestell vorgesehen sind, um das jeweilige Ausschwenken auf einen vorgegebenen Winkelbereich, u.U. abhängig vom jeweiligen Zerkleinerungsgut, zu beschränken.
5d zeigt die Situation, in welcher die Platte teilweise zerkleinert ist und insofern der in Einzugsrichtung hintere Abschnitt des Gutes gerade den Kontakt mit der dritten Einzugswalze 8 verliert. Insofern schwenkt der Schwenkarm 40 aufgrund seines Eigengewichts und des Gewichtes der Einzugswalze 8 um seine Schwenkachse S2, welche wie angegeben mit der Walzenachse D2 der zweiten Einzugswalze 7 zusammenfällt, wieder in seine Ruhe- oder Ausgangslage. Damit ergibt sich die in 5d angegebene Betriebssituation, in welcher sich die Schwinge 9 noch in einem ausgelenkten Zustand befindet, da sich das Zerkleinerungsgut 100 noch zwischen der ersten und der zweiten Einzugswalze befindet.
6 zeigt in einer Prinzipskizze im Ausschnitt sowohl für die Schwinge 9 als auch für den Tragarm 40 charakteristische Bewegungsgrößen. S1 bezeichnet wieder die Schwenkachse der Schwinge 9, die einen Schwenkbereich α1 aufweist, der in der beschriebenen Ausführungsform etwa 20° beträgt. Demgegenüber ist die Schwenkachse S2 des Tragarms 40 zusammenfallend mit der Dreh- oder Walzenachse D2 der Walze 7 orientiert, wobei der Tragarm einen Schwenkbereich von α2 aufweist, der in der beschriebenen Ausführungsform etwa 10° beträgt. Darüber hinaus ist der Anschlagspunkt A1 der Schwinge 9 am Maschinengestell sowie der untere Anschlagspunkt a1 und der obere Anschlagspunkt a2 des Tragarms 40 angegeben, wobei die beiden letztgenannten den Schwenkbereich des Tragarms 40 einschränken. Im Betrieb weist die Schwinge 9 auch einen oberen Anschlagspunkt am Maschinengestell auf, dessen Zusammenwirken mit der Schwinge 9 kann jedoch entfernt werden, um die Schwinge über einen Winkel von etwa 90° zu schwenken, sodass die beiden Einzugswalzen 7, 8 zugänglich sind.
In der beschriebenen Ausführungsform der Zerkleinerungsvorrichtung gemäß 1 fällt das zerkleinerte Gut durch dessen Gewichtskraft vertikal nach unten und kann beispielsweise durch ein darunter angeordnetes Fließband kontinuierlich abgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Zerkleinerungsvorrichtung
2: Maschinengestell
2a–c: Gestellfuß
3: Rotormotor
4: Zugmittelgetriebe
5: Rotorwelle
6: Erste Einzugswalze
7: Zweite Einzugswalze
8: Dritte Einzugswalze
9: Schwinge
10: Walzenantrieb
11: Walzenantrieb
12: Gegenmesserleiste, Gegenmessereinrichtung
13: Gegenmesserleiste, Gegenmessereinrichtung
14a, b: Gestelltischabschnitt
20: Abtriebswelle
30: Zugmittelgetriebe
31: Abdeckung
50: Rotor, Zerkleinerungsrotor
51: Zerkleinerungswerkzeug
40: Tragarm
60: Lager
61: Zahn
70: Lager
71: Zahn
80: Lager
81: Zahn
90: Schwenkachse der Schwinge
91: Dämpfer, Schwingungsdämpfereinrichtung
100: Zerkleinerungsgut, Platte
D1: Drehachse der ersten Einzugswalze
D2: Drehachse der zweiten Einzugswalze
D3: Drehachse der dritten Einzugswalze
S1: Schwenkachse der Schwinge
S2: Schwenkachse des Tragarms
α1: Schwenkbereich der Schwinge
α2: Schwenkbereich des Tragarms
A1: Unterer Anschlagspunkt der Schwinge
a1: Unterer Anschlagspunkt des Tragarms
a2: Oberer Anschlagspunkt des Tragarms

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007016836 A1 [0002]

Claims

Zerkleinerungsvorrichtung (1) zur Zerkleinerung von vorzugsweise plattenförmigem Zerkleinerungsgut (100) umfassend eine Antriebseinrichtung, welche zumindest einen Zerkleinerungsrotor (50) antreibt, der am Maschinengestell (2) der Zerkleinerungsvorrichtung um seine Rotorachse drehbar gelagert ist und an seinem Umfang Zerkleinerungswerkzeuge (51) zum Zerkleinern des vorzugsweise plattenförmigen Zerkleinerungsguts (100) aufweist, sowie mit einer Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung für das Zerkleinerungsgut umfassend eine Mehrzahl von Einzugswalzen (6, 7), die einen Einzugsspalt festlegen, wobei eine erste Einzugswalze (6) um ihre, im Betrieb ortsfeste Drehachse (D1) drehbar am Maschinengestell (2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Einzugswalzen (7) um ihre Drehachse (D2) drehbar an einer Schwinge (9) gelagert ist, wobei die Schwinge zur Anpassung des Einzugsspaltes an das Zerkleinerungsgut (100) schwenkbar am Maschinengestell (2) gelagert ist und wobei ein Tragarm (40) schwenkbar an der Schwinge (9) gelagert ist, und am Tragarm (40) eine dritte, um ihre Drehachse (D3) drehbare Einzugswalze (8) gelagert ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (S1) der Schwinge (9) sowie die Drehachsen der ersten und der zweiten Einzugswalzen (D1, D2) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D1) der ersten Einzugswalze (6) in Einzugsbzw. Zuführrichtung vor der Drehachse der zweiten Einzugswalze (7) angeordnet ist. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (S2) des Tragarms (40) und die Schwenkachse (S1) der Schwinge (9) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D3) der dritte Einzugswalze (8) in Einzugsbzw. Zuführrichtung vor der Drehachse (D2) der zweiten Einzugswalze (7) angeordnet ist. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (S2) des Tragarms (40) mit der Drehachse (D2) der zweiten Einzugswalze (7) zusammenfällt. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gestelltischeinrichtung der Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung mit einer Tragfläche zum Tragen des vorzugsweise plattenförmigen Zerkleinerungsguts (100) vorgesehen ist, die etwa tangential zum Wirkkreis der ersten Einzugswalze (6) ausgerichtet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswerkzeuge (51) mit zumindest einer Gegenmessereinrichtung zum Zerkleinern des plattenförmigen Zerkleinerungsguts (100) zusammenwirken, wobei die zumindest eine Gegenmessereinrichtung während des Zerkleinerungsbetriebs zum Maschinengestell (2) ortsfest angeordnet ist. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Einzugswalze (6, 7) jeweils unabhängig voneinander ansteuerbare Antriebseinrichtungen aufweisen. Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Einzugswalze (8) über ein Getriebe, insbesondere ein Zugmittelgetriebe (30) angetrieben ist, wobei die Antriebswelle des Getriebes von der zweiten Einzugswalze (7) angetrieben ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Ruhelage der Schwenkwinkel (α1) der Schwinge (9) mittels einer am Maschinengestell (2) angeordneten oberen Anschlagseinrichtung auf einen Winkelbereich kleiner 30 Grad, insbesondere kleiner 20 Grad beschränkt ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einer Ruhelage der Schwenkwinkel (α1) des Tragarms (40) mittels einer an der Schwinge angeordneten oberen Anschlagseinrichtung auf einen Winkelbereich kleiner 20 Grad, insbesondere kleiner 13 Grad beschränkt ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Schwinge (9) und/oder Tragarm (40) eine jeweilige Ruhelage aufweisen, welche jeweils durch eine untere Anschlageinrichtung festgelegt ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung umfasst ist, welche in Abhängigkeit eines Betriebsparameters der Antriebseinrichtung des Zerkleinerungsrotors (50) zumindest eine der Antriebseinrichtungen der ersten und der zweiten Einzugswalzen (6, 7) steuert.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schwinge (9) und Maschinengestell (2) und/oder Tragarm (40) und Schwinge (9) eine Dämpfereinrichtung (91), insbesondere in Form einer Schwingungsdämpfereinrichtung angeordnet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass über den Wirkkreis des Zerkleinerungsrotors (50) zumindest zwei, umfänglich beabstandete und jeweils am Maschinengestell (2) ortsfest befestigte Gegenmessereinrichtungen (12, 13) vorgesehen sind.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzugs- bzw. Zuführeinrichtung zum Einziehen bzw. Zuführen des Zerkleinerungsguts in horizontaler Richtung ausgebildet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, kennzeichnet durch eine Rotorkühlungseinrichtung zur Abführung von Betriebswärme.