DE4342647A1 - Zerkleinerungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerkleinerungsvor
richtung mit einem Rotor, der an seinem Umfang festste
hende Hackmesser trägt, und mit einem Gegenmesser, des
sen wirksames Profil demjenigen des durch die umlaufen
den Hackmesser erzeugten Rotationskörpers entspricht
und insbesondere bei Verwendung von quadratischen Hack
messern, die mit einer Ecke nach außen stehen, zick
zackförmig ausgebildet ist.
Bei einer bekannten Zerkleinerungsvorrichtung dieser
Art (DE-PS 39 32 345) arbeitet der mit Hackmessern be
setzte Rotor mit einem feststehenden Messer zusammen.
Der Rotor weist nebeneinanderliegende, mit Taschen ver
sehene Rippen auf. In diesen Taschen sind Hackmesser in
der Form quadratischer Platten mit nach außen ragender
Ecke an Werkzeughaltern befestigt. Das Profil des Ge
genmessers ist dem durch die nach außen ragenden Ecken
vorgegebenen Profil des umlaufenden Rotors derart ange
paßt, daß zwischen Hackmesser und Gegenmesser nur ein
sehr kleiner Schnittspalt verbleibt. Das zu zerklei
nernde Material wird durch einen Füllschacht von oben
aufgegeben und mittels eines Schubbodens gegen den Ro
tor geschoben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Betrieb
einer solchen Zerkleinerungsvorrichtung weiter zu ver
bessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Gegenmesser durch eine ortsfest gelagerte, mit ge
ringerer Umfangsgeschwindigkeit als der Rotor angetrie
bene Zahnwalze gebildet ist, die in Längsrichtung ne
beneinander Kränze von jeweils mehreren in Umfangsrich
tung versetzten Zähnen trägt.
Mit einer solchen ortsfest gelagerten Zahnwalze läßt
sich, wie mit einem feststehenden Gegenmesser, ein
Schnittspalt geringer Weite aufrechterhalten. Die Hack
wirkung der Hackmesser wird durch die Zahnwalze nicht
beeinträchtigt, da wegen der unterschiedlichen Umfangs
geschwindigkeit die Hackmesser weiterhin mit ausrei
chender Geschwindigkeit auf das zu zerkleinernde Mate
rial auftreffen. Es ergeben sich aber mehrere weitere
Vorteile. Da wegen der Drehung der Zahnwalze immer wie
der ein neuer Zahn mit den Hackmessern zusammenwirkt,
ist die Abnutzung wesentlich geringer als bei einem
feststehenden Gegenmesser. Die Zahnwalze hat daher eine
längere Lebensdauer. Des weiteren wirkt die Zahnwalze
als Einzugswalze, die das zu zerkleinernde Material mit
konstanter Geschwindigkeit zuführt, was die Durchsatz
leistung gegenüber einer Zerkleinerungsvorrichtung mit
feststehendem Gegenmesser erhöht. Umgekehrt werden
durch eine zeitweilig zu rasche Materialzufuhr verur
sachte Belastungsspitzen vermieden. Das zu zer
kleinernde Material wird während des Hackvorganges
durch die Zahnwalze gehalten. Es besteht daher keine
Gefahr, daß Holzreststücke, Endstücke, Kunststoffstäbe,
Holz- und Kunststoffwolle, EDV-Papier usw. im Hackbe
reich abgewiesen werden oder Reststücke beim Erfassen
durch das Hackwerkzeug infolge Hebelwirkung plötzlich
hochschlagen und durch diesen Kippeffekt abgewiesen
werden. Sodann wird dem Selbsteinzug entgegengewirkt,
was zu einem gleichmäßigen Spangranulat mit weniger
Überlängen und weniger Feinanteil sowie zu einer Druck
entlastung am Sieb, also der Vermeidung von Siebschäden
und der Reduzierung des Siebverschleißes, führt. Als
weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die Einlauföffnung,
welche von der Zahnwalze abgedeckt ist, gegenüber einem
feststehenden Gegenmesser vergrößert wird.
Mit Vorteil ist dafür gesorgt, daß die Zahnwalze mehre
re Längsrippen aufweist, in denen dem Profil der Hack
messer entsprechende Einschnitte vorgesehen sind. Dies
führt zu einer sehr einfachen Herstellung, weil in die
Walze lediglich Längsnuten und Umfangsnuten einge
schnitten zu werden brauchen.
Des weiteren ist es günstig, daß die Abmessungen der
Zähne sowohl in Längsrichtung der Zahnwalze als auch in
Umfangsrichtung zum Zahnfuß hin zunehmen. Man erhält
außerordentlich stabile Zähne, wie sie für den Hackvor
gang besonders geeignet sind.
Den besten Effekt erreicht man, wenn die Zähne sowohl
in Längsrichtung der Zahnwalze als auch in Umfangsrich
tung mit ihrem Zahnfuß aneinanderstoßen.
Dies wird insbesondere dann erreicht, wenn in Umfangs
richtung 6 bis 10, vorzugsweise 8 Zähne vorgesehen
sind.
Zweckmäßigerweise sollte die Drehzahl der Zahnwalze
änderbar sein. Eine solche Drehzahländerung führt zu
einer Änderung der Vorschubgeschwindigkeit und damit zu
einer Änderung des vom Rotorantrieb aufzubringenden
Drehmoments. Man kann daher für sehr unterschiedliche
Materialien die Vorschubgeschwindigkeit gerade so ein
stellen, daß ständig mit dem optimalen oder maximalen
Drehmoment gearbeitet wird. Mit ein- und derselben Zer
kleinerungsvorrichtung können daher Abfälle und Rest
stoffe (Sekundär-Rohstoffe), wie Holzreste aus Schrei
nereien und Zimmereien, Holzwolle, Hobelspäne, Furnier,
Grünabfälle, Äste, Papierabfälle, wie EDV-Papier, Zei
tungspapier, lose Papierabfälle, Kunststoff in der Form
von Formstücken, Folien, Drehspänen oder Wolle, Dreh
späne aus Stahl und vieles andere mehr optimal zerklei
nert werden.
Eine automatische Anpassung erreicht man dadurch, daß
die Drehzahl der Zahnwalze in Abhängigkeit vom Drehmo
ment des Rotorantriebs regelbar ist.
Um einen günstigen Schnittwinkel zwischen den Hackmes
sern und den Zähnen der Zahnwalze zu erhalten und einen
unnötigen Aufwand zu vermeiden, sollte die Zahnwalze
einen kleineren Durchmesser haben als der Rotor. Für
die Praxis ist es besonders günstig, wenn die Durchmes
ser von Zahnwalze und Rotor im Verhältnis von 1 : 2 bis
1 : 3 stehen.
Ferner empfiehlt es sich, daß das Verhältnis der Dreh
zahlen von Zahnwalze und Rotor 1 : 20 bis 1 : 70 beträgt.
An den für den Hackvorgang jeweils wirksamen Zähnen der
Zahnwalze ergibt sich daher eine große Geschwindig
keitsdifferenz, wie sie für den Hackvorgang erforder
lich ist.
Dies gilt auch, wenn der Rotor, wie es bevorzugt ist,
ein Langsamläufer mit einer Drehzahl von 80 bis 130
U/min ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung
dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfin
dungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Rotor mit seinem An
trieb,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Zahnwalze mit ihrem
Antrieb,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Zahnwalze,
Fig. 5 das Zusammenwirken zwischen Hackmessern und
Zahnwalze,
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Zerkleinerungsvorrich
tung mit Schubboden und
Fig. 7 die Ansicht einer Zerkleinerungsmaschine mit
Einzugswalzen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 5 ist ein Gehäu
se 1 vorgesehen, das oben ein Füllschacht 2 und unten
einen Sammelraum 3 mit Entnahmeschacht 4 aufweist. Ein
Rotor 5 wird durch einen Elektromotor 6 über ein Ge
triebe 7 angetrieben. Er ist über etwa 180° von einem
Sieb 8 umgeben und besitzt eine Oberflächenstruktur,
die aus nebeneinanderliegenden Umfangsrippen 9 besteht.
In diese Umfangsrippen sind Taschen 10 eingearbeitet,
in die Werkzeughalter 11 eingeschweißt sind, an denen
Hackmesser 12 in der Form quadratischer Platten mit
Hilfe von Schrauben 13 befestigt sind, wie dies aus DE-
PS 39 32 345 hervorgeht. Die Hackmesser können insbe
sondere auf einer Seite eine Vertiefung aufweisen, de
ren Bodenfläche die Umfangsfläche längs des gesamten
quadratischen Randes unter spitzem Winkel trifft, so
daß sich an den nach außen weisenden Ecken scharfe
Reißzähne 14 ergeben, wie dies in DE-GM 90 17 301 be
schrieben ist. In Fig. 5 ist nur eine dieser Taschen 10
eingezeichnet. In der Praxis weist aber jede Umfangs
rippe 9 eine oder mehrere dieser Taschen 10 mit ent
sprechenden Hackmessern 12 auf.
Als Gegenmesser dient eine ortsfest gelagerte Zahnwalze
15, die ebenfalls von einem Elektromotor 16 über ein
Getriebe 17 in Drehung versetzt wird. Die Zahnwalze
besitzt einzelne Zähne 18, die in nebeneinander ange
ordneten Kränzen 19 zu je acht Zähnen vorgesehen sind.
Die Zähne 18 sind durch acht Längsrippen 20 gebildet,
in welchen Einschnitte 21 vorgesehen sind. Hierbei er
geben sich Zähne 18, die sich von außen nach innen ver
breitern und mit ihren Zahnfüßen aneinander angrenzen.
Zwischen dem Rotor 5 und einer Gehäusewand 40 ergibt
sich eine Eintrittsöffnung 22, die von der Zahnwalze 15
überdeckt ist.
Fig. 5 zeigt als gestrichelte Linie ein Profil 23, das
einen Rotationskörper begrenzt, welcher bei der Drehung
des Rotors 5 durch die nach außen ragenden Hackmesser
12 gebildet wird. Da benachbarte Hackmesser 12 in Um
fangsrichtung gegeneinander versetzt sind, ist in Fig.
5 nur eines dieser Hackmesser in der Zeichenebene dar
gestellt.
Die Einschnitte 21 bei der Zahnwalze 15 sind so ausge
bildet, daß die einzelnen Zähne bei ihrer Rotation ein
Profil 24 erzeugen, welches dem Profil 23 entspricht.
Zwischen den beiden Profilen bleibt lediglich ein
schmaler Schnittspalt 25, so daß sich ein sehr feines
Granulat ergibt. Da die Zahnwalze 15 ortsfest gelagert
ist, hat der Schnittspalt 25 eine definierte Größe.
Der Rotor 5 hat die durch den Pfeil F angegebene Dreh
richtung. Die Zahnwalze 15 wird in entgegengesetzter
Drehrichtung angetrieben, wie dies durch den Pfeil G
angegeben ist. Der Rotor ist ein Langsamläufer. Übliche
Drehzahlen liegen bei 80 bis 130 U/min, übliche Lei
stungen zwischen 5,5 und 30 kW. Die Zahnwalze 15 wird
mit sehr viel geringerer Leistung und mehr sehr viel
geringerer Drehzahl, beispielsweise 2 bis 10 U/min, an
getrieben. Das Verhältnis des Zahnwalzendurchmessers
zum Rotordurchmesser beträgt im vorliegenden Ausfüh
rungsbeispiel 1 : 2,6. Der Elektromotor 16 für die
Zahnwalze 15 besitzt eine Drehzahl-Einstellvorrichtung
26 oder eine automatische Lauf- und Stop-Schaltung, mit
der die Zufuhrgeschwindigkeit des zu zerkleinernden
Materials verändert oder der Mittelwert dieser Zufuhr
geschwindigkeit und damit die Belastung des Rotors ge
ändert werden kann. Schematisch ist angedeutet, daß der
Elektromotor 6 eine Drehmoment-Meßvorrichtung 27 be
sitzt, die beispielsweise den Motorstrom erfaßt oder
die Torsion in der Motorwelle. Und die Drehzahl-Ein
stellvorrichtung 26 ist so ausgelegt, daß das Drehmo
ment des Motors 6 auf einen festen Wert, der nahe dem
maximalen Drehmoment liegt, eingeregelt wird.
Das zu zerkleinernde Material rutscht durch den Füll
schacht 2 nach unten und wird durch den Rotor 5 zur
Eintrittsöffnung 22 mitgenommen. Dort staut sich das
Material und wird durch die sich langsam drehende Zahn
walze 15 in den Schneidbereich gefördert. Das dabei
durch Hacken zerkleinerte Material wird durch das Sieb
8 in den Sammelraum 3 gefördert und kann durch den
Schacht 4 entnommen werden. Wenn schwerer zu zerklei
nerndes Material anfällt, wird die Drehzahl der Zahn
walze 15 reduziert oder die Lauf- und Stop-Schaltung
aktiviert.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 werden für entspre
chende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet.
Unterschiedlich ist im wesentlichen, daß der senkrechte
Füllschacht eine Grundfläche 28 besitzt, auf der ein
Schubboden 29 motorisch hin und her bewegt werden kann.
Auf diese Weise wird das zu zerkleinernde Gut 30 je
weils zur Eintrittsöffnung 122 transportiert.
Bei der als Trommelhacker bezeichneten Ausführungsform
nach Fig. 7 werden für entsprechende Teile um 200 er
höhte Bezugszeichen verwendet. Hier sind der Eintritts
öffnung 222 zwei Einzugswalzen 31 und 32 vorgeschaltet,
die das auf einer Vibrationsrinne 33 ankommende Materi
al zwangsweise in die Eintrittsöffnung 222 fördern.
Statt der Einzugswalzen können auch Förderbänder oder
andere Förderelemente vorgesehen sein.
Claims (10)
1. Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Rotor, der an
seinem Umfang feststehende Hackmesser trägt, und
mit einem Gegenmesser, dessen wirksames Profil dem
jenigen des durch die umlaufenden Hackmesser er
zeugten Rotationskörpers entspricht und insbesonde
re bei Verwendung von quadratischen Hackmessern,
die mit einer Ecke nach außen stehen, zickzackför
mig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gegenmesser durch eine ortsfest gelagerte, mit
geringerer Umfangsgeschwindigkeit als der Rotor (5;
105; 205) angetriebene Zahnwalze (15; 115; 215)
gebildet ist, die in Längsrichtung nebeneinander
Kränze von jeweils mehreren in Umfangsrichtung ver
setzten Zähnen (18) trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Zahnwalze (15; 115; 215) mehrere
Längsrippen (20) aufweist, in denen dem Profil (23)
der Hackmesser (12) entsprechende Einschnitte (21)
vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abmessungen der Zähne (18) sowohl
in Längsrichtung der Zahnwalze (15; 115; 215) als
auch in Umfangsrichtung zum Zahnfuß hin zunehmen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Zähne (18) sowohl in Längsrichtung der
Zahnwalze (15) als auch in Umfangsrichtung mit ih
rem Zahnfuß aneinanderstoßen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung 6 bis
10, vorzugsweise 8 Zähne (18) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Zahnwal
ze (15) änderbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Drehzahl der Zahnwalze (15) in Abhän
gigkeit vom Drehmoment des Rotorantriebs regelbar
ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Durchmesser von Zahn
walze (15) und Rotor (5) im Verhältnis von 1 : 2 bis
1 : 3 stehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dreh
zahlen von Zahnwalze (15) und Rotor (5) 1 : 20 bis
1 : 70 beträgt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß der Rotor (5) ein Lang
samläufer mit einer Drehzahl von 100 bis 130 V/min
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934342647 DE4342647C2 (de) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Zerkleinerungsvorrichtung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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Family
ID=6505000
Family Applications (1)
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DE19934342647 Expired - Fee Related DE4342647C2 (de) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | Zerkleinerungsvorrichtung |
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Country | Link |
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- 1993-12-14 DE DE19934342647 patent/DE4342647C2/de not_active Expired - Fee Related
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