DE4105375A1 - Vorrichtung zum granulieren von stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Granulieren von Stoffen mit einer Zähne aufweisenden und in einem Trichter angeordneten Welle, wobei die den Zähnen zugekehrten Abschnitte des Trichters kammartig ausgebildet sind und mit den Zähnen zusammenarbeiten.

Herkömmliche Vorrichtungen der eingangs genannten Art dienen zur Verarbeitung von Kunststoffteilen, Rohren, Stangen oder ähnlichen Werkstoffen, die in den Trichter eingeworfen, vom Messer gebrochen und durch die Zähne zerkleinert werden. Dabei unterliegen nicht nur die Zähne, sondern auch die kammartigen Abschnitte des Trichters einem Verschleiß, so daß sowohl die Zähne als auch die Abschnitte erneuert bzw. nachgeschliffen werden müssen. Die gegenzahnigen Platten sind Teil des Trichters, können aber nicht gewendet werden. Darüberhinaus ist die Trichtergeometrie nicht symmetrisch.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, daß ihre Standzeiten verringert werden und die Nutzung der Abschnitte verbessert wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, unterschiedliche Kunststoffe optimal zerspanen zu können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abschnitte als Wendeplatten ausgebildet sind, deren mit der Welle parallel verlaufenden Schmalseiten beidseitig kammartig ausgebildet sind.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß mindestens zwei Wendeplatten vorgesehen sind, die mit einem Trichter lösbar verbindbar sind. Um den Schnittwinkel des Granulates variieren zu können, sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vor, daß zwischen den Wendeplatten und dem Trichter (= Wendeplattenlager) Einstellkörper zum Einstellen definierter Lagen der Wendeplatten angeordnet sind. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Einstellkörper sich in Längsrichtung der Welle erstrecken und in Kerben bzw. Ausnehmungen des Trichters (= Wendeplattenlagers) angeordnet sind. Im Rahmen dieses Erfindungsgedankens ist es besonders zweckmäßig, wenn die Einstellkörper im wesentlichen kreisrunde Stangen mit in Längsrichtung angefasten Druckflächen sind. Durch diese Maßnahmen kann eine genau definierte Lage der jeweiligen Wendeplatte eingestellt werden.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß im Bereich der Abschnitte und der der Welle zugekehrten Seiten der Wendeplatte mindestens eine in Richtung der Welle sich erstreckende Nut ausgebildet ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Nut ein dreieck- oder bogenförmiges Profil aufweist. Im Rahmen dieses Erfindungsgedankens ist es zweckmäßig, wenn jede Wendeplatte mindestens vier Nuten besitzt. Durch diese Maßnahmen kann ebenfalls der Schnittwinkel beeinflußt werden. Gleichwohl können aber auch alle vier Nuten das gleiche Profil aufweisen.

Ferner sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Wendeplatten mindestens eine, vorzugsweise zwei Schlitze für Einstellschrauben besitzen. Diese Schlitze erstrecken sich quer zur Welle, so daß der Abstand der Wendeplatten zu der Welle durch einfache Maßnahmen verändert werden kann. Dadurch läßt sich die Korngröße variieren.

Die Korngröße und die Qualität des Granulats ist daher eine Funktion der Drehzahl der Welle, der Formen der unterschiedlicher Schneidegeometrie und des unterschiedlichen Einstellens der Schneidewinkel.

Um die Schneidewalzen bzw. Messer der Welle schnell und einfach auswechseln zu können, sieht eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das Lager der Welle mit dem Mühlenkäfighalblager lösbar verbunden ist.

Um die von den Zähnen auf die Stoffe übertragenden Kräfte besser nutzen zu können, sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Zähne um die Welle sich erstreckende Wendeln bilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Granulieren in Explosionsdarstellung,

Fig. 2 eine Wendeplatte in Draufsicht,

Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Wendeplatte in Richtung des Pfeiles II,

Fig. 4 die in Fig. 2 dargestellte Wendeplatte in perspektivischer Seitenansicht,

Fig. 5 eine Anordnung der Wendeplatte mit Bezug auf die Schneidewalze und

Fig. 6 einige Formen von Einstellkörpern im Querschnitt.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Granulieren von Stoffen mit einer Zähne aufweisenden und in einem Trichter 80 angeordneten Welle 8 dargestellt, wobei die den Zähnen zugekehrten Abschnitte des Trichters kammartig ausgebildet sind und mit den Zähnen zusammenarbeitet. Die Abschnitte sind als Wendeplatten 4 ausgebildet, deren mit der Welle 8 parallel verlaufenden Schmalseiten 85, 86 (vgl. Fig. 4) beidseitig kammartig ausgebildet sind. Man erkennt, daß auf einem variablen Lagerbock 20.1, 20.2, 21, 25 der Mühlenkäfig 1 und 2 ruht. Der Mühlenkäfig 1 und 2 ist das Lager für das Mühlenkäfigwendeplatten-Lager 2, die Wendeplatte 4, die Anstellwinkelböcke 5, den Schlagmesserkäfig 7, die Keilwelle 8, das Trichterrohr 15 und den Flansch 26. Die Messer 9 und 10 werden auf Keilwellen 8 geschoben. Ferner ist zu erkennen, daß die Keilwelle 8 ein Kupplungsstück besitzt, das durch eine besondere Lagerabdeckung gegen Lagerfraß geschützt ist. Der Halbschalenniederhalter 11 hält die Keilwelle 8 in dem Mühlenkäfig-Keilwellenhalblager 1. Für den Antrieb der Welle sind ein Motor 13 mit Getriebe 14 vorgesehen, die über eine Schiebekupplung 12 mit der Welle verbunden sind. Der Motor und das Getriebe 13 und 14 sitzen über dem Flansch 26 am Mühlenkäfig 1 und 2. Ferner ist zu erkennen, daß der dreh- und ausrichtbare Trichterwürfel 16 auf dem Trichterrohr 15 ruht. Der Motor und das Getriebe sowie die Kupplung werden durch ein Verkleidungselement 22 verkleidet und gesichert. Bei Abnahme des Halbschalenniederhalters steht der Motor 14 automatisch auf Zwangshalt.

Die Steuerung der Vorrichtung, d. h. der Schaltkasten 23 sowie die Signalleuchte 24, ruhen auf 25. Die Teile 17 und 18 sind unter dem Mühlenkäfig 1 und 2 werkzeuglos lösbar verbunden. Der Austausch der Messer erfolgt folgendermaßen: Der Trichter 16 und das Trichterrohr 15 sind an die Halbschalenniederhalter montiert. Die Keilwellenhalbschalen-Niederhalter werden zusammen mit 16 und 15 abmontiert und die Kupplung 8 mit den Walzenmessern 9 und dem bzw. den Schlagmesser(n) wird dem Mühlenkäfig 1 und 2 entnommen. Die Messer 9 und 10 können von der Keilwelle 8 geschoben werden. Nach jeder Entnahme können die Messer 9 und die Wendeplatten geschliffen werden, da sich die Wendeplatten nachstellen lassen. Die Wendeplatten lassen sich nachstellen.

Das Messer 10 kann ebenfalls ohne entstehende Schneideluft nachgeschliffen werden.

Die Wendeplatten sind auf vier Schneidekantenverzahnungen einsetzbar, sie werden mit einer Lehre auf die richtige Schnittluft eingestellt. Der Anstellwinkel der Wendeplatten zum Schneidezahn/Walzendurchmesser ist durch eine unbestimmte Anzahl von Anstellwinkelböcken zu definieren. Die Anstellwinkelböcke 5 und die Schnittgeschwindigkeit ergeben in ihrer unterschiedlichen Kombination ein Schnittsystem, das sich auf verschiedene Materialgruppen ausrichten läßt. Das Schlagmesser 10 läuft an einer Abscherkante vorbei in eine nach außen abgeschlossene, radial ausgebildete Hohlkammer. Die Hohlkammer entsteht durch die besondere Ausbildung des Wendeplattenlagers, welche als linkes und rechtes Bauteil auf Umschlag eingesetzt werden kann. Das Schlagmesser 10 nimmt das geschnittene Gut mit in die Hohlkammer und wirft dieses wieder in die Mahlkammer zurück. Das Granulat gelangt hierbei in einen Granulattrichter 17 sowie in einen Auffangsack 19 mit einem Sackrahmen 18. Der Mühlenkäfig wird durch zwei Längsrohre 25.1, 25.2 gelagert. Die Längsrohre 25.1 und 25.2 können ihrerseits von Standrohren 20.1 oder 20.2 in der Horizontalen gehalten werden. Außerdem ist es möglich, 25.1 und 25.2 durch Räder in der Horizontalen zu halten, dadurch ist das gesamte Maschinensystem fahrbar.

Man erkennt, daß insgesamt vier oder mehr Wendeplatten 4 vorgesehen sind, die mit dem Wendeplattenlager 3 lösbar verbindbar sind. Zwischen den Wendeplatten 4 und dem Wendeplattenlager sind Einstellkörper 5, 53, 54 zum Einstellen definierter Lagen der Wendeplatten 4 angeordnet. Die Einstellkörper 5, 53 und 54 erstrecken sich in Längsrichtung der Welle 8 und sind in Ausnehmungen 51 und 52 des Wendeplattenlagers 3 angeordnet. Bei den Einstellkörpern handelt es sich im wesentlichen um kreisrunde Stangen mit in Längsrichtung angefasten Druckflächen 53.1, die mit den Wendeplatten 4 in Druckverbindung stehen können. Durch Verdrehen des Einstellkörpers 53 kann die Wendeplatte in Richtung des Doppelpfeiles 56 bewegt werden.

Die in Fig. 6 dargestellten Einstellkörper 53, 60, 63, 67 haben angefaste Flächen 61, 63 und 64; 66; 68 und 69, wodurch mehrere Arbeitspositionen der Wendeplatte 4 erreichbar sind. Die Wendeplatte 4 könnte selbstverständlich auch mittels einer Schraube eingestellt werden, die sich quer zu ihrer Hauptebene erstreckt und mit der Wendeplatte 4 in Druckverbindung steht. Weiterhin könnten die unterschiedlichen Einstellkörper 53, 60, 63 und 67 durch eine Exzenterwelle ersetzt werden. Die Exzenterwelle wird dann, ähnlich der Schraubverstellung, reguliert.

Die Fig. 2, 3 und 4 lassen erkennen, daß die Wendeplatte 4 im Bereich ihrer oberen Schmalseiten 85, 86 kammartig ausgebildet ist und mehrere Zähne 40 bis 43 aufweist. Es sind ferner Schlitze 44 und 45 für nicht näher dargestellte Einstellschrauben vorgesehen, so daß die Wendeplatte auch in Richtung des Doppelpfeiles 55 (Fig. 5) verstellbar ist. Die Schlitze 44 und 45 erstrecken sich quer zur Welle 8. Im Bereich der Zähne und der Schmalseiten 85 und 86 sind in Wellenrichtung sich erstreckende Nuten 46 bis 49 ausgebildet, die ein dreieckförmiges bzw. ovales oder sonstiges Profil aufweisen.

Die Zähne bilden um die Welle 8 sich erstreckende Wendeln 73 oder Kreise 72 (vgl. Fig. 1).

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Wendeplatten vierfach nutzbar sind. Der Einstellwinkel der Wendeplatten zu den Schneidezähnen/Walzendurchmessern ist auf verschiedene Kunststoffe durch Verstellen der Anstellwinkelböcke 5 oder Exzenter einstellbar. Durch die verschiedenen Anstellwinkelböcke und eine Drehzahlregulierung läßt sich ein Schnittsystem aufbauen, das es ermöglicht, mit konstanter Walzenschneidegeometrie und konstanter Wendeplattengeometrie verschiedene Materialgruppen optimal zu zerspanen. Der Trichterwürfel gestattet verschiedene Einwurfrichtungen, ist durchsichtig und ermöglicht auch Einsicht in die Mahlkammer. Der Mühlenlagerbock ist mittels Baukasten auf verschiedene Anwenderhöhen ausbaubar und ermöglicht das Auffangen des Mahlgutes durch verschiedene Vorrichtungen.

Die Vorrichtung ist baukastenartig konzipiert, so daß durch die Addition von Teilen 4, 5, 7, 3, 9 und 10 sich verlängerte Versionen von 2, 8, 25, 15, 16, 7, 18 sowie eine größere Motorleistung verschiedener Leistungsklassen erreichen lassen.

Durch den Einsatz verschiedener Unterlegkeile 62, die für ihren Verwendungszweck gekennzeichnet sind, werden verschiedene Schnittwinkel erzielt. Eine nicht dargestellte Matrix erlaubt dem Anwender eine Einstellung des Schnittwinkels auf eine kunststoffspezifische Granulierung. Die Schnittluft wird über unterschiedliche Lehren eingestellt. Die Montage/Demontage der Schneidewalze erfolgt schnell und einfach. Durch Lösen von vier Schrauben werden die Halbschalenniederhalter vom Mühlenkäfig gelöst. Dadurch lassen sich Trichterrohr 15 und Trichterwürfel 16 sowie Halbschalenniederhalter 11 abnehmen. Keilwelle mit Schneidewalze 9 und Schlagmesser 10 läßt sich nach Lösen der Kupplung 12 entnehmen.

Bei der Schneidewalze ist eine Wendelverzahnung vorgesehen, dadurch wird ein kontinuierlicher Schneidevorgang erreicht bzw. der Kraftaufwand reduziert bzw. bei gleichem Energieaufwand wird das Mahlergebnis größer.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Granulieren von Stoffen mit einer Zähne aufweisenden und in einem Trichter angeordneten Welle, wobei die den Zähnen zugekehrten Abschnitte des Trichters kammartig ausgebildet sind und mit den Zähnen zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte als Wendeplatten (4) ausgebildet sind, deren mit der Welle (8) parallel verlaufenden Schmalseiten (85,86) beidseitig kammartig ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Wendeplatten (4) vorgesehen sind, die mit einem einen Trichter (80) bildenden Wendeplattenlager lösbar verbindbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wendeplatten (4) und dem Trichter (80) Einstellkörper (51, 53, 54) zum Einstellen definierter Lagen der Wendeplatten (4) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellkörper (5, 53, 54) sich in Längsrichtung der Welle (8) erstrecken und in Kerben (51, 52) des Trichters (80) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellkörper (5, 53, 54) im wesentlichen kreisrunde Stangen mit in Längsrichtung angefasten Druckflächen (53.1) sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Abschnitte und der der Welle (8) zugekehrten Seiten der Wendeplatten (4) mindestens eine in Richtung der Welle (8) sich erstreckende Nut (44-49) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (46, 47) z. B. dreieckförmiges oder bogenförmiges Profil aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wendeplatte (4) jeweils mindestens vier Nuten (46- 49) besitzt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeplatte (4) mindestens eine, vorzugsweise zwei Schlitze (44, 45) für Einstellschrauben besitzt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (44, 45) sich quer zur Welle (8) erstrecken.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (70) der Welle (8) mit dem Trichter (80) lösbar verbindbare Halter (11) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (40-43) Teil einer Schneidewalze (9.1, 92.2) sind, die mit der Welle (8) lösbar verbindbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (40, 43) um die Welle (8) sich erstreckende Wendeln (73) bilden.