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Die
Erfindung betrifft ein Schneidmühlensystem zum Zerkleinern
von Feststoffen, insbesondere von Kunststoffteilen.
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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.
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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.
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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.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schneidmühlensystem
nach Anspruch gelöst.
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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.
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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.
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Die
Auslasseinrichtung ist vorzugsweise ein Absaugtrichter, in dem das
zerkleinerte Mahlgut, aus dem der Staub entfernt wurde, gesammelt
wird, um einfacher abgeführt zu werden.
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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.
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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.
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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.
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Als
Windsichter läßt sich jedoch auch ein Fliehkraftsichter
einsetzen, wodurch eine Untereinander-Anordnung von Mahlraum, Windsichter
und Auslasseinrichtung nicht mehr notwendig ist.
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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.
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Weiterbildungen
der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung beispielhaft
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in
denen
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1 ein
erfindungsgemäßes Schneidmühlensystem
mit Schneidmühle, Windsichter, Gebläse und Abscheidebehälter
in der Vorderansicht zeigt und
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2 das
Schneidmühlensystem nach Anspruch 1 in der Ansicht von
rechts zeigt, wobei der Einwurfschacht und der Absaugtrichter deutlich
werden.
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Die
Erfindung wird nun nachfolgend detailliert beschrieben.
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Ein
erfindungsgemäßes Schneidmühlensystem 1,
das in 2 gezeigt ist, weist ein fahrbares Rahmengestell 2 auf,
auf dem ein Stützelement 4 für eine Mahleinrichtung 20 angeordnet
ist.
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Die
Mahleinrichtung 20 weist eine rahmenförmige Tragkonsole 30 für
eine Antriebseinheit auf, die die in 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 1 dargestellten
Mahlraum 22 des Mahlgehäuses 23 einführbar
sind.
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An
dem in 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.
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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.
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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.
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Wie
es aus den Fig. 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.
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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 (1) durchsetzt
eine Grundplatte 33, die die Rückwandung des Mahlgehäuses 23 bildet.
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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.
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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 klein-verzahnten Messern kann auf ein Sieb gänzlich
verzichtet werden.
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An
der Grundplatte 33 der Tragkonsole 30 sind die
sonstigen Umfangswandungen des Mahlgehäuses 23,
der Einwurfschacht 10 und der Windsichter 50 abgestützt.
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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 Fig. gezeigten
Anlageposition des Mahlgehäuses 23 sind die beiden
Scharnierplatten 24b gegeneinander verschwenkt, so daß diese V-förmig
nach außen vorstehen.
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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.
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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.
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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 15773 der Anmelderin beschrieben.
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Um
das Ein- und Ausrücken des Mahlgehäuses 23 zu
vereinfachen, sind an den Seitenwandungen des Mahlgehäuses
Handgriffe 28 vorgesehen.
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Gemäß 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.
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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.
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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.
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Statt
Führungen und Umfangsrändern können beliebige
andere Verbindungseinrichtungen zwischen Mahlgehäuse und
Windsichter bzw. zwischen Mahlgehäuse und Absaugtrichter
vorgesehen werden.
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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.
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Somit
ist der Windsichter 50 als ein Modul in die Schneidmühle
integriert, was Platz spart, und kann dieser jederzeit eingefügt
und wieder herausgenommen werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 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.
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Der
Einwurfschacht 10 kann, wie in der G 295 092 71 vorgeschlagen,
am Mahlgehäuse 23, das auch als teilbares Gehäuse
ausführbar ist, schwenkbar gelagert sein.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0813944
A2 [0002]
- - DE 19954998 A1 [0004]
- - DE 8433595 U1 [0004]
- - EP 0813944 [0023]