DE3932152A1 - Zerkleinerungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerklei­ nern von gewerblichen bzw. industriellen Abfällen, insbeson­ dere zum Zerkleinern von Papier, Holz, Kunststoff und dgl., in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zerkleinerungsvorrichtungen der vorbeschriebenen Art sind in sehr unterschiedlicher Gestaltung bekannt. Sollen mit derartigen Vorrichtungen gewerbliche bzw. industrielle Abfälle wie beispielsweise Holz auf ein bestimmtes Maß zerkleinert werden, ist es z. B. bekannt, mehrere nach­ einander angeordnete Zerkleinerungsstufen bzw. -werke vor­ zusehen. Darüber hinaus ist es z. B. bei Schneidmühlen bekannt, ein Zerkleinerungswerk mit einer Siebvorrichtung zu kombinieren, um ein Zerkleinerungsgut in gewünschter Größe bzw. Konsistenz zu erhalten. Derartigen herkömmlichen Zerkleinerungsvorrichtungen haftet der gemeinsame Nachteil an, daß zwischen den Zerkleinerungsstufen bzw. zwischen Zerkleinerungswerk und Klassierungsvorrichtungen vom Zer­ kleinerungsgut Wege zu durchlaufen bzw. Entfernungen zu überwinden sind, was in aller Regel durch Schwer- oder Zentrifugalkraft bewerkstelligt werden soll. Insbesondere bei leichtgewichtigem bzw. feuchtem oder schmierigem Zer­ kleinerungsgut ist dieses in aller Regel nur sehr schwer mit der Gefahr von Verstopfungen der Vorrichtung und dgl. durchzuführen. Bei mehrstufigen Zerkleinerungsvorrichtungen bereitet zudem noch die exakte Abstimmung der einzelnen Zerkleinerungsstufen aufeinander Probleme. Aufgrund der ungleichmäßigen Zerkleinerung in einer Zerkleinerungsstufe führt dies in aller Regel zu einer größeren Dimensionierung der Folgestufe. Der damit einhergehende konstruktive und bauliche Aufwand ist mit der Konsequenz erheblich, daß die Gestehungskosten erheblich und daher derartige Vorrich­ tungen teuer sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit vermindertem konstruktiven und baulichen Aufwand zu schaffen, mit der gewerbliche bzw. industrielle Abfälle, insbesondere Papier, Holz, Kunst­ stoff und dgl. wirksam zu zerkleinern ist.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist mit nur einem Zerkleinerungswerk, das das die Taschenausnehmungen auf­ weisende Zerkleinerungswerkzeug sowie das die Klassierungs­ formausnehmungen aufweisende Zerkleinerungswerkzeug umfaßt, das Zerkleinerungsgut wirksam und klassiert auf das ge­ wünschte Maß zu zerkleinern bzw. zu zermahlen. Die Klassie­ rungsformausnehmungen sorgen in Zusammenwirken mit den Taschenformausnehmungen dafür, daß das zerkleinerte Gut erst dann an den Gutaustrittsbereich übergeben wird, wenn es ein gewünschtes Zerkleinerungsmaß erreicht hat, ohne daß hierfür besondere Klassierungseinheiten oder weitere Zerkleinerungsstufen erforderlich sind. Durch eine geeignete Ausbildung von Taschen und Klassierungsformausnehmungen bzw. durch eine geeignete Abstimmung von Taschen und Klas­ sierungsnuten aufeinander ist mit einfachen baulichen Mit­ teln ein für jeden Anwendungsfall optimales Ergebnis zu erreichen. Die Gestehungskosten dieser Vorrichtung sind dadurch gegenüber herkömmlichen Zerkleinerungsvorrichtungen erheblich zu reduzieren.

Die Taschen oder aber auch die Klassierungsformausnehmungen können sowohl in dem angetriebenen Zerkleinerungswerkzeug als auch in dem feststehenden bzw. mit geringerer Umfangs­ geschwindigkeit rotierenden Zerkleinerungswerkzeug wahlweise vorgesehen sein. Je nach Art des Zerkleinerungsgutes bzw. je nachdem, was für ein Zerkleinerungsergebnis von der Größe bzw. Konsistenz gewünscht ist, können sowohl zum Gutfüllraum hin als auch zum Gutaustrittsbereich hin ein oder mehrere Taschen angeordnet sein. Die Klassierungsfor­ mausnehmungen sind vorzugsweise nutenförmig gestaltet und sowohl zum Gutfüllraum als auch zum Austrittsbereich hin offen gehalten, wobei durch die Breite, Tiefe der Nuten und dgl. in baulich einfacher Weise auf das Klassierungs­ bzw. Zerkleinerungsergebnis leicht eingewirkt werden kann. Darüber hinaus ist jedoch gleichfalls möglich, die Klassie­ rungsformausnehmungen zum Gutfüllraum bzw. Austrittsbereich des Aufnahmebehälters hin geschlossen zu halten.

Bevorzugtermaßen ist das die Taschenausnehmungen aufweisende Zerkleinerungswerkzeug ein drehbar gelagertes, angetriebenes Rotormesser mit im wesentlichen scheibenförmiger Gestalt, das innerhalb eines im wesentlichen scheibenringförmig gestalteten Standmessers zentrisch mit vertikaler Rota­ tionsachse umläuft. Sowohl Stand- als auch Rotormesser können insgesamt relativ schmal ausgebildet sein, wobei der Antrieb des angetriebenen Rotormessers von unten her derart erfolgen kann, daß es direkt auf die Antriebswelle eines Untersetzungsgetriebes montiert ist. Dabei trennen vorzugsweise Standmesser und Rotormesser den Gutfüllraum von dem Austrittsbereich.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf weitere Unteransprüche, die Zeichnung und die weitere Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rotormessers mit einer oberen und einer unteren Taschenaus­ nehmung;

Fig. 2 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Rotor­ messers mit einer oberen und einer unteren Taschenausnehmung in schrägstehender Scheiben­ ausbildung;

Fig. 3 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines Standmessers in ringscheibenförmiger Gestaltung und nutenförmigen Klassierungsformausnehmungen;

Fig. 4 in schematischer Perspektivdarstellung ein wei­ teres Ausführungsbeispiel eines Rotormessers mit drei oberen und drei unteren Taschenformaus­ nehmungen;

Fig. 5 in einer schematischen Perspektivdarstellung das Standmesser gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sowie das Rotormesser gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 im montierten Zustand.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des ersten Zerkleinerungswerkzeuges und ein Ausführungs­ beispiel des zweiten Zerkleinerungswerkzeuges veranschau­ licht. Die Zerkleinerungsvorrichtung insgesamt zur Zerklei­ nerung von gewerblichen bzw. industriellen Abfällen umfaßt einen Aufnahmebehälter mit vorzugsweise vertikaler Behäl­ terhauptachse, der in seinem unteren Bereich in einen Trichter übergehen kann. Zweckmäßigerweise im Bereich des Überganges in die Trichterform ist das Zerkleinerungswerk angeordnet, so daß sich unterhalb des Zerkleinerungswerkes der Austrittsbereich mit einer Austrittsöffnung befindet, so daß der oberhalb des Zerkleinerungswerkes innerhalb des Aufnahmebehälters gelegene Gutaufgaberaum bzw. Gutfüll­ raum von dem Austrittsbereich des Behälters durch das Schneidwerk getrennt ist. Im einzelnen nicht näher veran­ schaulicht soll das Schneidwerk einen Antriebsmotor haben mit einer Antriebswelle sowie einem Untersetzungsgetriebe, wobei die Antriebswelle des Schneidwerkes bzw. die Abtriebs­ welle des Untersetzungsgetriebes eine im wesentlichen ver­ tikale Drehachse hat, die zweckmäßigerweise mit der Behäl­ terhauptachse zusammenfällt.

Das Schneidwerk der Zerkleinerungsvorrichtung nach der Erfindung hat ein erstes Zerkleinerungswerkzeug, das in den veranschaulichten Ausführungsbeispielen durch ein dreh­ bar gelagertes, mittels des Antriebes in Umlaufbewegung versetzbares Rotormesser 1 ist. Dieses Rotormesser 1 hat eine im wesentlichen scheibenförmige Gestalt mit kreisrunder Außenmantelfläche 2 und ist innerhalb des zweiten Zer­ kleinerungswerkzeuges angeordnet (Fig. 5), das in dem veran­ schaulichten Ausführungsbeispiel als ringscheibenförmig gestaltetes Standmesser 3 mit kreisrunder Innenmantelfläche 4 ausgebildet ist. Der Antrieb des Rotormessers 1 soll von unten und mithin vom Austrittsbereich der Zerkleinerungs­ vorrichtung her erfolgen, wobei durch die insgesamt schmale Bauweise sowohl des Rotormessers 1 als auch des Standmessers 3 das Rotormesser 1 direkt auf die nicht dargestellte Ab­ triebswelle eines Untersetzungsgetriebes montiert werden kann.

Standmesser 3 und Rotormesser 1 trennen den Gutfüllraum des Aufnahmebehälters von dem Austrittsbereich der Zerklei­ nerungsvorrichtung, so daß das zerkleinerte Gut erst dann die Zerkleinerungsvorrichtung verlassen kann, wenn es ins­ gesamt Rotormesser 1 und Standmesser 3 passiert hat. In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen ist das Rotor­ messer 1 mit den Taschenformausnehmungen 5 bzw. 6 versehen. In dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind insgesamt zwei Taschenformausnehmungen 5, 6 vorgesehen, wobei die Formausnehmung 5 oben angeordnet und mithin dem Gutfüllraum zugeordnet und die andere Taschenausnehmung unten und mithin dem Gutaustrittsbereich zugeordnet ist. Diese Taschenausnehmungen 5, 6 sind im Querschnitt im wesent­ lichen halbkreisförmig gestaltet und wirken mit den Klassie­ rungsausnehmungen 7, z. B. in Gestalt von durchgehenden Nuten gemäß dem in Fig. 3 veranschaulichten Standmesser, zusammen. Die Taschenformausnehmungen 5, 6 und die Klassie­ rungsformausnehmungen 7 bilden Gegenprofile, die aufgrund der gewählten Form und Größe das Klassierungsmaß und mithin die Zerkleinerungsgröße bzw. Güte des Zerkleinerungsgutes darstellen. In baulich einfacher Weise ist durch eine ein­ fache Gestaltung von Taschen bzw. Klassierungsnuten das Zerkleinerungsgut zu zerkleinern bis hin auf ein Maß, daß es einem Granulat bzw. Mahlgut entspricht. Die Anzahl der Taschenausnehmungen 5 bzw. 6 ist zudem zweckmäßigerweise auszuwählen unter Berücksichtigung der Größe des aufzuge­ benden Zerkleinerungsgutes und den Umfangsabmessungen der gewählten Messer. Bei insbesondere groben bzw. größerem Zerkleinerungsgut ist zweckmäßigerweise eine obere und eine untere Taschenformausnehmung vorzusehen, die sich beinahe über den halben Umfangsbereich des Messers 1 er­ streckt, wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dar­ gestellt. In den Endbereichen der oberen Taschenformausneh­ mungen 5 sind Schneidkanten 5.1 ausgebildet, die insgesamt vertikal ausgerichtet sind. Auch in den Endbereichen der Klassierungsausnehmungen 7 sind Schneidkanten 7.1 ausge­ bildet.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Rotormessers 1 sind die taschenförmigen Ausnehmungen 5 bzw. 6 dadurch gebildet, daß eine schrägstehende Scheibe das Rotormesser 1 bildet, auf dessen oberer Seite zahn­ förmige Aufsatzstücke 8 mit Schneidkanten 8.1 vorgesehen sind.

Ist kleineres Zerkleinerungsgut zu zerkleinern, sind zweck­ mäßigerweise mehrere taschenförmige Ausnehmungen 5 bzw. 6 vorzusehen, wie dies in Fig. 4 bzw. Fig. 5 veranschaulicht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind oberseitig, d. h. zum Gutfüllraum hin ausgerichtet, insgesamt drei Taschen­ ausnehmungen 5 mit jeweils Schneidkanten 5.1 und drei in Umfangsrichtung hierzu versetzt angeordnet untere Taschen­ formausnehmungen 6 vorgesehen.

Durch die doppelte Anordnung von Schneidkanten 5.1 bei jeder Taschenausnehmung 5 sind Schneidkanten für eine Dreh­ richtung in als auch gegen den Uhrzeigersinn vorgesehen.

Die Taschenformausnehmungen 5 bzw. 6, insbesondere jedoch die Taschenformausnehmungen 6, sind von der Bodenfläche her zu den Klassierungsformausnehmungen 6 hin geneigt oder bogenförmig ausgebildet, so daß sie in Zusammenwirken mit den Klassierungsformausnehmungen 7 nach unten fördernd wirken. Bei sehr großem Zerkleinerungsgut kann dem Rotor­ meser 1 zudem noch ein Vorbrecher vorgeordnet sein, der beispielsweise durch eine verzahnte, schrägstehende Platte gebildet wird, wie diese näher in der EP-OS 02 85 011 ver­ anschaulicht ist.

Im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung nach der Erfindung gelangt aus dem Füllraum des Aufnahmebehälters das Zerklei­ nerungsgut in die dem Gutfüllraum hin zugewandten bzw. zugeordneten Taschenformausnehmungen 5 des Rotormessers 1. Durch die Schneidkanten 5.1 bzw. die Gegenschneidkanten der Klassierungsformausnehmungen 7 wird das Zerkleinerungs­ gut während der Umlaufbewegung des Rotormessers 1 je nach Länge und Tiefe der Klassierungsformausnehmungen 7 abge­ trennt, zerschnitten oder zermahlen. Das abgetrennte Zer­ kleinerungsgut wird dann an die dem Austrittsbereich zu­ geordnete Taschenausnehmung 6 übergeben, wenn diese vor der das abgetrennte Zerkleinerungsgut 7 haltenden Klassie­ rungsformausnehmung steht. Das abgetrennte Zerkleinerungsgut wird dann entsprechend der Form der Taschenformausnehmungs­ kontur zum Gutaustrittsbereich gefördert. Dies ist insbeson­ dere deshalb möglich, weil das abgetrennte Zerkleinerungs­ gutteil sich nach dem Zerkleinerungsvorgang in der unteren Tasche 6 ausdehnt und erfaßt werden kann. Die Taschenaus­ nehmungen 5 bzw. 6 und die Klassierungsformausnehmungen 7 können wahlweise sowohl in dem angetriebenen Zerkleine­ rungswerkzeug als auch in einem feststehenden bzw. mit geringerer Umlaufgeschwindigkeit rotierendem Zerkleinerungs­ werkzeug vorgesehen sein. Bei niedrigen Drehzahlen oder aber auch kleinerem Messerdurchmesser ist es vorteilhaft, die Taschenausnehmungen, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, in dem Rotormesser 1 vorzusehen. Bei höheren Drehzahlen und größerem Messerdurchmesser bringt das Vor­ sehen von taschenförmigen Ausnehmungen 5 bzw. 6 im Standmes­ ser Vorteile, da beim Auswerfen auch die Zentrifugalkraft zusätzlich genutzt werden kann, um abgetrenntes Zerkleine­ rungsgut auszubringen. In diesem Fall sind die entsprechen­ den Klassierungsformausnehmungen in dem Rotormesser in analoger Weise vorzusehen.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von gewerblichen bzw. industriellen Abfällen, insbesondere zum Zerkleinern von Papier, Holz, Kunststoff und dgl., mit einem einen Gutfüll­ raum sowie einen Gutaustrittsbereich mit Austrittsöffnung aufweisendem Aufnahmebehälter für das Zerkleinerungsgut und mit einem im Aufnahmebehälter angeordneten, ein mittels eines Antriebsmotors in Umlauf versetzbares Zerkleinerungs­ werkzeug umfassenden Zerkleinerungswerk, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zerkleinerungswerk zumindest zwei, im wesentlichen koaxial angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge (1, 3) umfaßt, wovon das eine mittels des Antriebsmotors in Umlauf versetzbar, das andere demgegenüber feststehend oder während eines Zerkleinerungsvorganges mit geringerer Umlaufgeschwindigkeit rotierend angeordnet ist, daß eines der Zerkleinerungswerkzeuge (1, 3) zum anderen Zerkleine­ rungswerkzeug hin offene Klassierungsformausnehmungen (7) hat und das andere Zerkleinerungswerkzeug zumindest zwei mit Klassierungsformausnehmungen (7) verbindbare Taschen­ ausnehmungen (5, 6) aufweist, wobei eine Taschenausnehmung (5) dem Gutfüllraum und die andere Taschenausnehmung (6) dem Gutaustrittsbereich zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem Gutfüllraum zugewandte Taschenausneh­ mung (5) mit einer im wesentlichen vertikal ausgerichteten Schneidkante (5.1) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klassierungsformausnehmungen (7) im we­ sentlichen vertikal ausgerichtete Schneidkanten (7.1) um­ fassen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Klassierungsformausnehmungen (7) zumindest bereichsweise zum Gutfüllraum und/oder zum Gutaustrittsbereich hin offen ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Taschenausnehmungen (5,6) auf­ weisende Zerkleinerungswerkzeug (1) durch ein antreibbares Rotormesser gebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Klassierungsformausnehmungen (7) umfassende Zerkleinerungswerkzeug (3) als Standmesser ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotormesser (1) eine kreisrunde Außenmantelfläche hat und zentrisch in dem eine kreisrunde Innenmantelfläche mit von dieser ausgehenden Klassierungsformausnehmungen (7) aufweisenden Standmesser (3) umläuft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotormesser (1) eine im wesentlichen scheibenförmige und das Standmesser (3) eine im wesentlichen ringscheibenförmige Gestalt haben.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gutfüllraum und der Gutaus­ trittsbereich des Aufnahmebehälters durch das erste und das zweite Zerkleinerungswerkzeug (1, 3) voneinander getrennt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Standmesser (3) innenseitig nutenförmig profiliert ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschenausnehmungen (5, 6) des einen Zerkleinerungswerkzeuges im Querschnitt im wesent­ lichen halbkreisförmig gestaltet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem Gutfüllraum zugewandte Taschenausnehmung (5) des einen Zerkleinerungs­ werkzeuges (1) einen zu den Klassierungsformausnehmungen (7) hin abfallenden Boden hat.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Zerkleinerungswerkzeug (1) mehrere, dem Gutfüllraum hin sowie dem Austrittsbereich hin zugewandte Taschenausnehmungen (5, 6) hat, wobei die einander abgewandten Taschenausnehmungen (5, 6) sich paar­ weise versetzt in Umfangsrichtung des ersten Zerkleine­ rungswerkzeuges aneinanderreihen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Zerkleinerungswerkzeug (1) eine dem Gutfüllraum hin zugewandte und eine dem Gutaus­ trittsbereich hin zugewandte Taschenausnehmung (5, 6) hat, die sich jeweils annähernd über den halben Umfangsbereich des Zerkleinerungswerkzeuges (1) erstrecken.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das die Taschenausnehmungen (5, 6) aufweisende Zerkleinerungswerkzeug (1) zur Horizon­ talen geneigt ausgebildet ist, wobei die dem Gutfüllraum sowie die dem Austrittsbereich zugeordnete Taschenausnehmung (5, 6) durch die durch die Schrägstellung des Werkzeuges in bezug auf die Horizontale geschaffenen Räume gebildet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die schräge obere Fläche des Zerkleinerungswerk­ zeuges im wesentlichen vertikal ausgerichtete Schneidkanten (8.1) aufweisende, zahnförmige Aufsatzstücke (8) hat.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerkleinerungswerk ein dem ersten und zweiten Zerkleinerungswerkzeug (1, 3) vorge­ ordneten Vorbrecher umfaßt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Vorbrecher die Gestalt einer gegenüber der Horizontalen leicht geneigt angeordneten Platte mit zumin­ dest annähernd elliptischer Umrißkontur hat.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß die Platte zumindest auf ihrer einen Langseite einen im mittleren Bereich gezahnte Randkante hat.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zahnung in Drehrichtung der Platte sägezahn­ förmig ausgebildet ist.