DE10306955A1 - Schneidmühlensystem - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schneidmühlensystem zum Zerkleinern von Feststoffen mit einer Schneidmühle, die einen Mahlraum und eine Auslaßeinrichtung für den zerkleinerten Feststoff aufweist, und mit einer Klassiereinrichtung, die zwischen den Mahlraum und die Auslaßeinrichtung zwischengefügt ist. Auf diese Weise kann anfallender Staub direkt im Anschluß an die Erzeugung im Mahlraum aus dem zerkleinerten Mahlgut entfernt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Schneidmühlensystem zum Zerkleinern von Feststoffen, insbesondere von Kunststoffteilen.
• Eine in der Regel fahrbar ausgeführte Schneidmühle nach dem Stand der Technik hat ein Mahlgehäuse, in dem ein mit Rotormessern bestückter Rotor drehbar gelagert ist, der im Zusammenwirken mit feststehenden Statormessern die durch einen Einwurftrichter zugeführten Kunststoffteile - bspw. Angüsse beim Spritzgiessen oder Ausschussteile - zerkleinert. Das Mahlgut wird über einen in Schwerkraftrichtung unterhalb des Rotors angeordneten Absaugschacht der Schneidmühle abgeführt und bspw. als Regenerat dem Kunststoffgranulat zugemischt. Eine derartige Mühle, die beim Recyceln von Produktionsrückständen beim Spritzgießen eingesetzt wird, ist bspw. in der EP 08 13 944 A2 der Anmelderin offenbart.
• Ein Problem bei Schneidmühlen nach dem Stand der Technik besteht darin, daß bei der Zerkleinerung einer Vielzahl von Produkten, insbesondere von mit Glasfaser verstärkten technischen Kunststoffen, die oft spröde sind, Staub entsteht. Wenn nun das Kunststoffgranulat, das einen Staubanteil aufweist, in einer Spritzgießmaschine verarbeitet wird, macht sich der Staub beispielsweise dadurch negativ bemerkbar, daß die Dosierung in der Spritzgießmaschine nicht mehr richtig arbeitet, da der Einzug an der Schnecke verstopft oder der Staub auf die Schnecke aufschmilzt und verbrennt. Bei großen Mühlen befindet sich zur Verminderung dieses Problems eine Entstaubungsanlage im der Mühle nachgeschalteten Materialfördersystem. Dieses ist jedoch bei kleinen Mühlen nicht praktikabel.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile beim Stand der Technik zu beseitigen und eine Schneidmühle vorzusehen, bei der die negative Beeinflussung durch Staub verringert ist. Ferner soll auch die Weiterbenutzung vorhandener Beistellmühlen möglich bleiben.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schneidmühlensystem nach Anspruch gelöst.
• Durch die Anordnung einer Klassiereinrichtung zwischen Mahlraum und Auslaßeinrichtung einer Schneidmühle kann anfallender Staub direkt im Anschluß an die Erzeugung im Mahlraum aus dem zerkleinerten Mahlgut entfernt werden.
• Bei Verwendung eines Windsichters als Klassiereinrichtung läßt sich ohne Nachbehandlung des zerkleinerten Mahlguts der Staub abtrennen. Die Staubpartikel können sich dabei in einem nachgeschalteten Abscheidebehälter absetzen, wodurch eine gerätenahe Reinigung umgesetzt wird.
• Die Auslaßeinrichtung ist vorzugsweise ein Absaugtrichter, in dem das zerkleinerte Mahlgut, aus dem der Staub entfernt wurde, gesammelt wird, um einfacher abgeführt zu werden.
• Die den Abscheidebehälter verlassende Luft kann entweder aus dem Schneidmühlensystem austreten oder in den Windsichter zurückgeführt werden, wobei im zweiten Fall ein ökonomisch günstiger Umgang mit den Ressourcen abgesichert wird.
• Durch die direkte Nachordnung des Windsichters unterhalb des Mahlraums wird die Schwerkraft des zerkleinerten Mahlguts zum Transport in den Windsichter verwendet. Als Windsichter gelangt somit vorzugsweise ein Schwerkraftsichter zum Einsatz.
• Die Auslaßeinrichtung wird vorzugsweise unterhalb des Windsichters angeordnet, wodurch das zerkleinerte Mahlgut durch Schwerkraft zur Auslaßeinrichtung gefördert wird. Durch den Anschluß der Auslaßeinrichtung an ein Fördersystem kann das zerkleinerte, von Staub gereinigte Mahlgut, insbesondere Kunststoffteile, zur Spritzgießmaschine transportiert werden.
• Als Windsichter läßt sich jedoch auch ein Fliehkraftsichter einsetzen, wodurch eine Untereinander-Anordnung von Mahlraum, Windsichter und Auslaßeinrichtung nicht mehr notwendig ist.
• Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Schneidmühlensystems bei zu zerkleinernden Kunststoffen, insbesondere bei mit Glasfaser verstärktem Kunststoff, läßt sich die erneute Verarbeitung des entstandenen Granulats verbessern.
• Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Nachfolgend wird die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen
• Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schneidmühlensystem mit Schneidmühle, Windsichter, Gebläse und Abscheidebehälter in der Vorderansicht zeigt und
• Fig. 2 das Schneidmühlensystem nach Anspruch 1 in der Ansicht von rechts zeigt, wobei der Einwurfschacht und der Absaugtrichter deutlich werden.
• Die Erfindung wird nun nachfolgend detailliert beschrieben.
• Ein erfindungsgemäßes Schneidmühlensystem 1, das in Fig. 2 gezeigt ist, weist ein fahrbares Rahmengestell 2 auf, auf dem ein Stützelement 4 für eine Mahleinrichtung 20 angeordnet ist.
• Die Mahleinrichtung 20 weist eine rahmenförmige Tragkonsole 30 für eine Antriebseinheit auf, die die in Fig. 1 gezeigte Schneideinrichtung 21 antreibt. Die Schneideinrichtung 21 ist von einem Mahlgehäuse 23 umgeben, auf deren oberen Teil ein Einwurfschacht 10 abgestützt ist, durch den hindurch die zu vermahlenden Kunststoffteile, im vorliegenden Fall Angüsse, in den in Fig. 1 dargestellten Mahlraum 22 des Mahlgehäuses 23 einführbar sind.
• An dem in Fig. 2 gezeigten fußseitigen Endabschnitt des Mahlgehäuses 23 ist ein Gehäuse 53 eines Windsichters 50 befestigt, über den beim Mahlprozeß im Mahlraum 22 entstehender Staub abgeführt wird. Am unteren Endabschnitt des Gehäuses 53 ist ein Absaugtrichter 40 befestigt, in dem das Mahlgut gesammelt, abgesaugt und als Regenerat einer Spritzgießmaschine wieder zugeführt wird.
• Dieses erfindungsgemäße Schneidmühlensystem wird wie auch die vorstehend genannten Schneidmühlen nach dem Stand der Technik als Beistellmühlen in der Spritzgießtechnik eingesetzt, wobei diese einer oder mehreren Spritzgießmaschinen zugeordnet ist. Die beim Spritzgießvorgang anfallenden Angüsse werden über eine Fördereinrichtung, von Hand oder über ein Handlingsgerät, in den Einwurfschacht 10 eingeworfen und entweder durch Schwerkraft oder durch eine Förderschnecke, wie diese in der europäischen Patentanmeldung EP 0 813 944 definiert ist, zum Mahlraum 23 gefördert. Dabei kann eine Kompaktierung der Angüsse erfolgen. Die dem Mahlraum zugeführten Angüsse werden durch die Schneideinrichtung 21 vermahlen. Der gemahlene Kunststoff wird im Windsichter 50 von Teilchen unterhalb einer vorbestimmten Korngröße befreit und vom Absaugtrichter 40 aufgenommen. Der Kunststoff im Absaugtrichter kann dann gegebenenfalls zur Spritzgießmaschine zurückgeführt werden.
• Der Aufbau der Schneideinrichtung 23 und des Mahlgehäuses ist im wesentlichen bereits aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der G 93 15 733 und des weiteren Gebrauchsmusters G 295 09 271 der Anmelderin bekannt, so daß im folgenden lediglich die wesentlichen Bauelemente beschrieben werden sollen. Hinsichtlich weiterer konstruktiver Details sei auf die vorgenannten Gebrauchsmuster der Anmelderin verwiesen, deren Inhalt zur Offenbarung der vorliegenden Anmeldung zu zählen ist.
• Wie es aus den Figur hervorgeht, ist das Rahmengestell vorzugsweise mit Rädern 3 versehen, die ein einfaches Verschieben der Schneidmühle erlauben. Die Räder 3 sind in bekannter Weise mit einem Bremssystem versehen, um ein unbeabsichtigtes Verschieben der Schneidmühle zu verhindern.
• Auf dem Rahmengestell ist die rahmenförmige Tragkonsole 30 über das Stützelement 4 gestützt. An der Tragkonsole 30 ist die Antriebseinheit mit einem Elektromotor 31, einer Steuereinrichtung 32 und einem Übersetzungsgetriebe befestigt. Eine Rotorwelle 31a (Fig. 1) durchsetzt eine Grundplatte 33, die die Rückwandung des Mahlgehäuses 23 bildet.
• An dem in den Mahlraum 22 hineinragenden Endabschnitt der Rotorwelle 31a sind eine Vielzahl von Teilrotoren befestigt, die einen Teil der Schneideinrichtung 21 bilden und von denen jeder drei Schneidmesser trägt. Die Teilrotoren sind in Umfangsrichtung auf der Rotorwelle 31a versetzt zueinander angeordnet, so daß auch die Schneidmesser der einzelnen Teilrotoren in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Durch diese versetzte Anordnung der Schneidmesser wird ein Verklemmen der Angüsse verhindert. Selbstverständlich sind auch andere Rotorkonstruktionen einsetzbar.
• Unterhalb der Teilrotoren befindet sich ein nicht dargestelltes Sieb, das einen an den Außenumfang der Teilrotoren angepaßten Außendurchmesser hat. Hinsichtlich Einzelheiten zur Siebanordnung wird auf das Gebrauchsmuster G 93 15 773 verwiesen. Bei Rotoren mit kleinverzahnten Messern kann auf ein Sieb gänzlich verzichtet werden.
• An der Grundplatte 33 der Tragkonsole 30 sind die sonstigen Umfangswandungen des Mahlgehäuses 23, der Einwurfschacht 10 und der Windsichter 50 abgestützt.
• Das quaderförmige, nach unten zum Windsichter 50 hin offene Mahlgehäuse 23 ist über eine Gelenkeinrichtung 24 mit der Tragkonsole 30 verbunden. Diese Gelenkeinrichtung 24 kann entweder an einer Seitenwandung des Mahlgehäuses oder aber auch an beiden Seitenwandungen des Mahlgehäuses angeordnet werden und erlaubt ein Abrücken des Mahlgehäuses 22 und damit des Einwurfschachtes 10 und des Windsichters 50 in Horizontalrichtung weg von der Grundplatte 33. Um diese Abrückbewegung zu ermöglichen, ist die Gelenkeinrichtung 24 über zwei Befestigungslaschen 24a an der Seitenwandung des Mahlgehäuses 23 bzw. an der Tragkonsole 30 befestigt. Zwischen den beiden Befestigungslaschen sind zwei Scharnierplatten 24b vorgesehen, die über Gelenkbolzen miteinander verbunden sind. In der in den Figur gezeigten Anlageposition des Mahlgehäuses 23 sind die beiden Scharnierplatten 24b gegeneinander verschwenkt, so daß diese V-förmig nach außen vorstehen.
• Die mahlgehäuseseitige Befestigungslasche 72 der Gelenkeinrichtung 24 und die beiden Scharnierplatten 24b können auf einer Führungsleiste 25 abgestützt werden, die an der Tragkonsole 30 befestigt ist.
• Während des Abziehens des Mahlgehäuses 23 von der Grundplatte 33 können die Befestigungslasche 24a und die beiden Scharnierplatten 24b auf der zugewandten Seitenkante der Führungsleiste 25 abgleiten, so daß die Gelenkeinrichtung 24 nicht das gesamte Gewicht des Mahlgehäuses 23 und des Einwurfschachtes 10 aufnehmen muß, sondern die Kräfte über die Gelenkeinrichtung 24 und die Führungsleiste 245 in die Tragkonsole 30 eingeleitet werden.
• Das Mahlgehäuse 23 wird über beidseitig angeordnete Schnellspanneinrichtung 26 in seiner dichtenden Schließstellung gehalten. Durch geeignete Hebelkonstruktionen kann vorgesehen werden, daß das Mahlgehäuse durch das Öffnen der Schnellspanneinrichtungen 26 von der Grundplatte 33 abgerückt wird. Eine entsprechende Konstruktion wurde bereits im Gebrauchsmuster G 93 15 773 der Anmelderin beschrieben.
• Um das Ein- und Ausrücken des Mahlgehäuses 23 zu vereinfachen, sind an den Seitenwandungen des Mahlgehäuses Handgriffe 28 vorgesehen.
• Gemäß Fig. 1 sind in den unteren Endabschnitten der Mahlgehäuse-Seitenwandungen Führungen 27 befestigt, in deren Führungsnuten ein Umfangsrand 51 des Windsichters 50 eingreifen kann, so daß dieser entlang der Führungen 27 vom Mahlgehäuse 23 abgezogen werden kann.
• In den unteren Endabschnitten der Windsichter-Seitenwandungen sind ebenfalls Führungen 52 befestigt, in deren Führungsnuten ein Umfangsrand 41 des Absaugtrichters 40 eingreifen kann., so daß der Absaugtrichter entlang der Führungen 52 vom Windsichter 50 abgezogen werden kann.
• Somit läßt sich der Windsichter einfach und ohne Werkzeug unter dem Mahlraum 22 dadurch befestigen, daß dessen Umfangsrand 51 in die Führungen 25 der Mahleinrichtung 20 gesteckt wird. In gleicher Weise läßt sich auch der Umfangsrand 41 des Absaugtrichters 40 in die Führung 52 des Windsichters 50 stecken.
• Statt Führungen und Umfangsrändern können beliebige andere Verbindungseinrichtungen zwischen Mahlgehäuse und Windsichter bzw. zwischen Mahlgehäuse und Absaugtrichter vorgesehen werden.
• Der Absaugtrichter 40 hat einen V-förmig nach unten zulaufenden Boden, wobei im Scheitelbereich in der Seitenwandung ein Absaugstutzen 42 vorgesehen ist, in den das Saugrohr eines Fördergerätes einsteckbar ist.
• Somit ist der Windsichter 50 als ein Modul in die Schneidmühle integriert, was Platz spart, und kann dieser jederzeit eingefügt und wieder herausgenommen werden.
• Der Windsichter läßt sich in kleine Beistellmühlen einbauen und kann lediglich durch das Hinzufügen des Stützelementes 4, das dann zwischen dem fahrbaren Rahmengestell 2 und der Tragkonsole 30 angeordnet ist, problemlos in vorhandene Beistellmühlen integriert werden.
• Die Beistellmühlen mit Windsichter 50 können in gleicher Weise wie Beistellmühlen nach dem Stand der Technik ohne Windsichter nachträglich in ein zentrales Materialfördersystem angeschlossen werden, durch die dann eine Spritzerei zentral mit Kunststoffgranulat versorgbar ist. Im Unterschied zum Stand der Technik wird beim erfindungsgemäßen Schneidmühlensystem die Entstaubung autark an der Schneidmühle vorgenommen.
• Der Windsichter hat im Schneidmühlensystem folgende Funktion: Formteilen aus Kunststoff, die in den Einwurfschacht 10 eingebracht wurden, werden im Mahlraum 22 solange zerkleinert, bis die sich ergebenden Granulatkörner mit dem anhaftenden und dem losen Staub aufgrund der Schwerkraft durch das Sieb hindurchfallen und in den Windsichter 50 eintreten, der unter dem Mahlraum 22 angeordnet ist.
• Im Windsichter befindet sich eine durch Schikanen zickzackförmig ausgestaltete Fallstrecke, die das Granulat und die Staubpartikel passieren, wobei ein mehrmaliges Aufprallen von diesen stattfindet. Durch ein externes Gebläse wird in der Fallstrecke entgegengesetzt zur Fallrichtung des Granulats und der Staubpartikel ein kontinuierlicher Luftstrom erzeugt.
• Der Luftstrom wird so geregelt, daß die leichteren Staubpartikel unterhalb einer vorbestimmten Korngröße, die in der Luft schweben oder sich von den Granulatkörner gelöst haben, im Luftstrom mitgenommen werden. Die schweren Granulatkörner fallen in den Absaugtrichter 40, der unterhalb des Windsichters 50 angeordnet ist, und können über das Fördersystem abgesaugt werden.
• Der mit den Staubpartikeln angereicherte Luftstrom wird über einen Schlauch 54 in einen Abscheidebehälter 70 geführt, in dem sich die Luft beruhigt und sich der Staub absetzt. Die Luft tritt im Fall eines offenen Systems durch einen Filter aus dem Abscheidebehälter 70 nach außen und wird im Fall des geschlossenen Systems nach dem Filter und einem Gebläse 60 in den Windsichter 50 zurückgeführt, so daß ein Kreislauf gebildet wird. Der Filter im Abscheidebehälter kann beispielsweise durch Druckluft automatisch gereinigt werden.
• Zum Reinigen der Schneidmühle, beispielsweise bei einem Materialwechsel, werden die beiden Schnellspannverschlüsse 76 geöffnet und das Mahlgehäuse 23 von der Grundplatte 33 abgerückt, so daß die Gelenkeinrichtung 24, genauer gesagt deren Scharnierplatten 24b aus der in Fig. 1 gezeigten Knickstellung in Streckstellung gebracht werden. Während dieser Abrückbewegung des Mahlgehäuses 23 und der damit verbundenen Streckbewegung der Gelenkeinrichtung 24 ist das Mahlgehäuse 23 über die Gelenkeinrichtung 24 und die Führungsleiste 25 an der Tragkonsole 30 abgestützt, so daß ein Kippen oder Verkanten des Mahlgehäuses 23 und des Einwurfschachtes 10 verhindert wird. Bei abgerücktem Mahlgehäuse 23 sind die Schneideinrichtung 21 und das Sieb frei zugänglich, so daß diese auf einfache Weise gereinigt oder ausgewechselt werden können. Nach Reinigung der Mühle wird das Mahlgehäuse 23 wieder zur Grundplatte 33 hin zurückgeschoben, wobei das Mahlgehäuse 23 über die Gelenkeinrichtung 24 und die Führungsleiste 25 abgestützt ist, so daß eine exakte Führung gewährleistet ist. Nach dem Erreichen der Anlageposition an der Grundplatte 33 werden die beiden Schnellspanneinrichtungen 26 am Mahlgehäuse 23 eingehängt und dieses in seine Dichtposition gegen die Grundplatte gedrückt, so daß die Mühle wieder funktionsfähig ist.
• Der Einwurfschacht 10 kann, wie in der G 295 09 271 vorgeschlagen, am Mahlgehäuse 23, das auch als teilbares Gehäuse ausführbar ist, schwenkbar gelagert sein.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schneidmühlensystem zum Zerkleinern von Feststoffen mit einer Schneidmühle, die einen Mahlraum und eine Auslaßeinrichtung für den zerkleinerten Feststoff aufweist, und mit einer Klassiereinrichtung, die zwischen den Mahlraum und die Auslaßeinrichtung zwischengefügt ist. Auf diese Weise kann anfallender Staub direkt im Anschluß an die Erzeugung im Mahlraum aus dem zerkleinerten Mahlgut entfernt werden.

Claims (12)

1. Schneidmühlensystem (1) zum Zerkleinern von Feststoffen mit einer Schneidmühle, die einen Mahlraum (22) und eine Auslaßeinrichtung für den zerkleinerten Feststoff aufweist, und mit einer Klassiereinrichtung, die zwischen den Mahlraum (22) und die Auslaßeinrichtung zwischengefügt ist.

2. Schneidmühlensystem nach Anspruch 1, wobei die Klassiereinrichtung ein Windsichter (50) ist.

3. Schneidmühlensystem nach Anspruch 2, mit einem Abscheidebehälter (70), in den eine Luftströmung mit Staubpartikeln aus dem Windsichter gelangt und in dem sich die Staubpartikel absetzen.

4. Schneidmühlensystem nach Anspruch 3, wobei die Auslaßeinrichtung ein Absaugtrichter (40) ist.

5. Schneidmühlensystem nach Anspruch 4, wobei die den Abscheidebehälter (70) gefiltert verlassende Luft aus dem Schneidmühlensystem austritt.

6. Schneidmühlensystem nach Anspruch 4, wobei die den Abscheidebehälter (70) gefiltert verlassende Luft in den Windsichter (50) zurückgeführt wird.

7. Schneidmühlensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Windsichter (50) direkt unterhalb vom Mahlraum (22) angeordnet ist.

8. Schneidmühlensystem nach Anspruch 7, wobei der Windsichter ein Schwerkraftsichter ist.

9. Schneidmühlensystem nach Anspruch 8, wobei sich die Auslaßeinrichtung unterhalb des Windsichters befindet.

10. Schneidmühlensystem nach Anspruch 9, wobei die Auslaßeinrichtung ein Absaugtrichter (40) ist, an den ein Fördersystem angeschlossen ist.

11. Schneidmühlensystem nach Anspruch 7, wobei der Windsichter ein Fliehkraftsichter ist.

12. Schneidmühlensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feststoffe Kunststoffteile, insbesondere Teile aus mit Glasfaser verstärktem Kunststoff sind.