DE9307422U1

DE9307422U1 - Zerkleinerungsvorrichtung für Abfälle

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Publication number: DE9307422U1
Application number: DE9307422U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-15
Filing date: 1993-05-15
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2003-05-16

Description

KNAU-O2gDE
14. Mai 1993

BESCHREIBUNG Zerkleinerungsvorrichtung für Abfälle

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung für Abfälle, insbesondere aus Holz, Kunststoff oder sonstigem Abfallmaterial, mit einer im wesentlichen zylindrischen in einer Drehrichtung um eine Drehachse drehbaren Rotoreinrichtung, mit Mitteln zum Zuführen der Abfälle zu der Rotoreinrichtung, auf der Rotoreinrichtung befestigbaren Messerelementen und einer Gegenmessereinrichtung, in der die Messerelemente beabstandet bereichsweise kämmen. Derartige Zerkleinerungsvorrichtungen sind in der Lage, z. B. Paletten, Spreißel, beschichtete Spanplatten oder sonstige sperrigen Abfälle in kompaktes Abfallmaterial umzuwandeln, damit eine volumensparende Entsorgung derartiger Abfälle ermöglicht wird. Neben einem günstigen Preis-/Leistungsverhältnis wird eine hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer von derartigen Vorrichtungen erwartet.

STAND DER TECHNIK

Bei bekannten Holzzerkleinerungsmaschinen wird beispielsweise ein Trichter durch Abkippen eines Vorratsbehälters maschinell oder per Hand mit Holzabfällen befüllt. Ein vorhandenes hydraulisch gesteuertes Vorschubaggregat drückt das Füllgut auf eine langsam laufende Profilrotoreinrichtung. Diese Profilrotoreinrichtung weist als Messerelemente Quadratplattenelemente auf, die in einer schraubenlinienförmig im Umfang der Rotoreinrichtung vorhandenen rechtwinkligen Nut versetzt angeordnet sind, so daß sie in Längsrichtung der Rotoreinrichtung in Form einer Spirale verlaufen. Derartige Holzzerkleinerungsmaschinen werden seit langem zuverlässig eingesetzt. Jedoch ist die Herstellung der Rotoreinrichtung relativ auf-

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wendig, da eine schraubenlinienförmige rechtwinklige Nut auf der Oberfläche der Rotoreinrichtung hergestellt werden muß. Desweiteren ist ein relativ großer Abstand zwischen der Gegenmesservorrichtung der Zerkleinerungsvorrichtung und der Rotoreinrichtung mit Messerelementen vorhanden, was sich ungünstig auf die Dauer des Zerkleinerungsvorgangs auswirkt. Dadurch, daß die Messerelemente in Form einer Spirale auf der Rotoreinrichtung angeordnet sind, wird infolge der Drehung der Rotoreinrichtung die zu zerkleinernden Holzabfälle bzw. deren Teile davon in Längsrichtung der Rotoreinrichtung auf eine Seite hin verschoben, was sich ungünstig auf die Homogenität der zerkleinerten Holzabfallmasse auswirkt. Daneben ist die Lärmbelästigung bei Betrieb derartiger Zerkleinerungsvorrichtungen nicht unerheblich.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine gegenüber dem genannten Stand der Technik verbesserte Zerkleinerungsvorrichtung anzugeben, die einen einfachen und robusten Aufbau hat, wirtschaftlich herstellbar ist und neben einer hohen Zuverlässigkeit und langen Lebensdauer eine große Homogenität des zerkleinerten Holzmaterials gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß die Messerelemente auf der Rotoreinrichtung in umfangsmäßig senkrecht zur Drehachse und parallel zueinander vorhanden gedachten Verbindungslinien befestigbar sind und die Messerelemente so angeordnet sind, daß eine gedachte Verbindungslinie jeweils benachbarter Messerelemente in einer Draufsicht der Abwicklung der Rotoreinrich-

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tungsoberflache gesehen zumindest als eine in Drehrichtung offene im wesentlichen V-förmige Verbindungslinie ausgebildet ist.

Das Vorsehen der Messerelemente auf in ümfangsrichtung parallel zueinander angeordneten Verbindungslinien bietet den Vorteil, daß die Messerelemente nicht in der bei den bekannten Vorrichtungen exakt spiralförmigen Schraubenlinienform angeordnet werden müssen. Darüber hinaus ist die Herstellung der Rotoreinrichtung mit Nuten, die kreisringförmig ausgebildet sind, im Gegesatz zu den spiralförmig ausgebildeten bekannten Nutenvorrichtungen, besonders einfach. Gleichzeitig wird durch die Anordnung der Messerelemente in der erfindungsgemäßen V-Form gewährleistet, daß die zerkleinerten Abfälle im Mittenbereich der Rotoreinrichtung und damit der Siebeinrichtung anfallen, so daß deren Weitertransport durch die Siebeinrichtung hindurch bei hoher Sieblochfläche problemlos möglich ist, im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung mit spiralförmig angeordneten Messerelementen, die einen hohen Anfall von Zerkleinerungsmaterial im Randbereich mit sich bringt, in dem relativ wenig Sieblochfläche zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung so weitergebildet, daß die Nuten als im wesentlichen rechtwinklige Dreiecksnuten ausgebildet sind und die Messerelemente als im wesentlichen quadratische Messerelemente ausgebildet sind, welche Merkmale als solche bekannt sind, jedoch bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung vorteilhaft eingesetzt werden können.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zerkleinerunsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die über eine gedachte, parallel zur Drehachse vorhandene Verbindungslinie zuordenbaren Messerelemente der freien Schenkel der V-förmigen Verbindungslinie in Drehrichtung einen Versatz auf-

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weisen, so daß die jeweiligen Messerelemente zeitlich versetzt auf das zu zerkleinernde Material auftreffen. Das Vorsehen eines Versatzes bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß immer nur ein Messer auf einer zur Drehachse parallelen Mantellinie vorhanden ist und beim Zerkleinerungsvorgang dadurch nur ein Messer in das Material beim Eintauchvorgang eintaucht. Da insbesondere dieser zeitlich kurze Eintauchvorgang bzw. Schneidevorgang besonders hohe auf die Lagerkonstruktion wirkende Kräfte auslöst, wird erfindungsgemäß durch das Vorsehen eines Versatzes dafür gesorgt, daß die beim Eintauchvorgang auftretenden hohen Kräfte zeitlich versetzt hintereinander auftreten und sich nicht summieren. Dadurch wird der auf die Lagereinrichtung beim Eintauchvorgang der Messerelemente einwirkende Drehmomentenanstieg in relativ engen Grenzen gehalten. Insgesamt führt dies zu einer Antriebs- und Lagerkonstruktion für die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung, die aufgrund der auftretenden geringen Kräfte beim Zerkleinerungsvorgang des Abfallmaterials konstruktiv einfacher ausgestaltet werden kann, wobei gleichzeitig eine dauerhafte Funktionsfähigkeit gewährleistet werden kann.

Eine besonders bevorzugte und hinsichtlich der Gewährleistung eines dauerhaften, robusten Aufbaus vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß zwei V-förmige Verbindungslinien von Messerelementen in Drehrichtung um 180 Grad versetzt hintereinander angeordnet sind.

In einer weiteren Ausgestaltung, die insbesondere hinsichtlich großer Längenabmessung der Rotoreinrichtung bevorzugt angewandt wird, zeichnet sich dadurch aus, daß zumindest zwei nebeneinander angeordnete V-förmige Verbindungslinien von Messerelementen vorhanden sind, was hinsichtlich der Verarbeitungskapazität von anfallendem Zerkleinerungsmaterial günstig ist.

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Insgesamt gesehen gewährleistet die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung eine einfache Herstellung, insbesondere hinsichtlich der Rotoreinrichtung mit den ringförmigen Nuten, und ermöglicht eine variable Anordnung der einzelnen Messerelemente in den einzelnen Nuten, ohne an die zwingend erforderliche, genaue Befestigung der Messerelemente bei spiralförmiger Anordnung gebunden zu sein. Dadurch kann erfindungsgemäß besonders leicht die Eindringtiefe der jeweiligen Messerelemente in das zur Zerkleinerung anstehende Abfallmaterial bestimmt werden. Die Eindringtiefe korrespondiert mit dem Abstand der Messer in Umfangsrichtung in einer Kreislinie und der Geschwindigkeit, mit der das zu zerkleinernde Material der Rotoreinrichtung zugeführt wird. Das Vorsehen mehrerer hintereinander geschalteter V-förmiger Ausbildungen in der Anordnung der Messerelemente in Umfangsrichtung der Rotoreinrichtung gewährleistet die Vorherbestimmung einer vorgebbaren Eindringtiefe der Messerelemente beim Zerkleinerungsvorgang in das Abfallmaterial, wodurch geringere Antriebskräfte für die Rotorvorrichtung ermöglicht werden, was sich insgesamt günstig auf die wirtschaftliche Herstellung und Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung auswirkt .

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Die Merkmale der Ansprüche können erfindungsgemäß kombiniert werden, insoweit sie sich nicht gegenseitig offensichtlich ausschließen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen-

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&aacgr;&bgr;&eegr; Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematische Perspektivdarstellung einer Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Abfällen oder dergleichen Material,

Fig. 2 schematische Darstellung einer Ansicht einer Rotoreinrichtung einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung mit einer im wesentlichen V-förmigen Verbindungslinie der jeweiligen benachbarten Messerelemente untereinander mit einer Gegenmessereinrichtung, in der die Messerelemente kämmen,

Fig. 3 schematische Darstellung einer Abwicklung der Oberfläche einer Rotoreinrichtung mit zwei in Drehrichtung hintereinander angeordneten V-förmigen Verbindungslinien der Messerelemente,

Fig. 4 schematische Darstellung der Abwicklung der Oberfläche einer Rotoreinrichtung mit nebeneinander und hintereinander angeordneten V-förmigen Verbindungslinien der Messerelemente und

Fig. 5 schematische Darstellung einer bereichsweisen Abwicklung der Oberfläche einer Rotoreinrichtung mit versetzten Messerelementen.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Eine Zerkleinerungsvorrichtung 10 weist oberseitig eine trichterförmige Behältervorrichtung 12 auf. Die Behältervorrichtung 12 weist eine rechteckförmige oberseitige Öffnung zum Befüllen mit Abfällen auf (Pfeilrichtung P), wobei eine Querseite der Behältervorrichtung 12 schräg angeordnet ist,

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damit die einzufüllenden Abfälle problemlos auf eine unterseitig vorhandene Plattenebene 14 gelangen können. Die auf der Plattenebene 14 befindlichen Abfälle werden mittels einer Schiebervorrichtung 16 auf eine Rotoreinrichtung 18 zugeschoben. Die Schiebervorrichtung 16 wird über einen kardanisch aufgehängten Hydraulikzylinder bewegt, wobei in Fig. 1 die Antriebs- und Steuerelemente des Hydraulikzylinders 20 nicht dargestellt sind. Die Ausbildung der Antriebs- und Steuerelemente sind dem Fachmann bekannt. Die Rotoreinrichtung 18 wird über ein Antriebsaggregat 22 mittels eines Keilriemens 21 angetrieben und dreht sich um ihre Rotationsachse 23. Die Steuerungsvorrichtungen für das Antriebsaggregat 22 sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Auf der dem Betrachter zugewandten Seite ist in Fig. 1 im Bereich der Rotoreinrichtung eine kreisausschnittförmige Lochsiebvorrichtung 24 bereichsweise um die Rotoreinrichtung 18 herum angeordnet, die ein Lochmuster 25 mit vorgegebenem Abstand und vorgegebenem Durchmesser der Löcher aufweist.

Die zylindrische Rotoreinrichtung 18 weist eine Oberfläche auf, in der ringförmig umlaufende Nuten 32 in Form eines gleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecks entlang von Verbindungslinien 54 eingeformt sind. Die Drehachse der Rotoreinrichtung 18 ist im wesentlichen senkrecht zu der Schieberichtung der Schiebervorrichtung 16 angeordnet. Auf der Oberflächenkontur der Rotoreinrichtung 18 sind Messerelemente 28 angeordnet, die die Form quadratischer Messerelemente aufweisen. Hierbei liegt eine Spitze der Messerelemente 28 in der jeweiligen Dreiecksnut 32 der Rotoreinrichtung 18 an. Die Befestigung der Messerelemente 28 auf der Rotoreinrichtung 18 geschieht über eine Schraubverbindung mit in den Figuren nicht näher dargestellten Messerträgerelemente, die jeweils in einer Nut 32 verschweißt sind.

In Höhe der Plattenebene 14 ist eine Gegenmesservorrichtung 30 vorhanden, die entsprechend der Außenkontur der Messerele-

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mente 28 dreieckförmige, einen Winkel von 90 Grad bildende Nuten 33 aufweist, die in Querrichtung parallel zur Rotationsachse 23 (D) angeordnet sind. Bei der Zerkleinerungsvorrichtung 10 gemäß Fig. 1 befindet sich die Gegenmesservorrichtung in Blickrichtung hinter der Rotoreinrichtung, wobei die Nuten 33 der Rotoreinrichtung zugewandt sind.Die Nuten der Rotoreinrichtung sind in Fig. 1 schematisch dargestellt.

Unterhalb der Lochsiebvorrichtung 24 ist eine Fangvorrichtung 34 für das zerkleinerte Abfallmaterial schematisch dargestellt. Das zerkleinerte Abfallmaterial wird aus der Fangvorrichtung 34 mittels einer nicht dargestellten Transportschnecke nach außen abgeführt. Alternativ ist auch möglich, daß das zerkleinerte Abfallmaterial abgesaugt wird.

Der Zerkleinerungsvorgang geht nun wie folgt vor sich. Nach dem Einfüllen der Abfälle in die Behältervorrichtung 12 wird mittels der Schiebervorrichtung 16 der Rotoreinrichtung 18 der Abfall zugeführt. Infolge der Rotation der Rotoreinrichtung 18 wird der Abfall zwischen den Messerelementen 28 der Rotoreinrichtung 18 und der Gegenmesservorrichtung 10 hindurchgepreßt, wobei der Abfall durch auf ihn einwirkende Scher- und Quetschkräfte der Messerelemente 28 zerkleinert wird. Die die Rotoreinrichtung 18 umgebende Lochsiebvorrichtung 24 bestimmt die Größe der in die Fangvorrichtung 34 fallenden zerkleinerten Abfallteile. Je nach Lochdurchmesser der Lochsiebvorrichtung 24 können die zerkleinerten Abfälle unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Durch die Anordnung der Messerelemente 28 in Form einer V-förmigen Verbindungslinie 50 auf der Oberfläche der Rotoreinrichtung in den jeweiligen Nuten 321wird das zu zerkleinernde Material an dem Zerkleinerungsort zwischen Gegenmesservorrichtung 30 und den Messerelementen 28 in der Mitte der Lochsiebvorrichtung 24 konzentriert gehalten, und kann durch die in diesem Bereich ausreichend vorhandenen Öffnungen der Lochsiebeinrichtung 24 problemlos hindurchfallen.

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In Fig. 2 ist schematisch eine Ansicht einer Rotoreinrichtung 18 mit Gegenmesservorrichtung 30 dargestellt, bei der ringförmige, parallel zueinander beabstandete Nuten 32 vorhanden sind, innerhalb derer die Messerelemente 28 mittels eines nicht näher dargestellten Messerträgerelements befestigbar in Form einer V-förmigen Verbindungslinie 50 angeordnet sind. Da die Messerelemente 28 jeweils einer zackenförmigen Ausnehmung des Gegenmessers 30 zugeordnet sind, können diese in Umfangsrichtung der Nuten 32 variabel angeordnet werden. Die aufwendige Anordnung im Rahmen spiralförmig angeordneter Nuten bei den bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen zum Erzielen eines Kämmens mit der Gegenmessereinrichtung 30 sind nicht erforderlich, was einen wirtschaftlicheren Herstellungsprozeß gegenüber den bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen mit spiralförmigen Nuten ermöglicht.

Bei der in Fig. 3 dargestellten schematischen Abwicklung der Oberfläche einer Rotoreinrichtung sind V-förmige Verbindungslinien 50 der jeweiligen Messerelemente 28 vorhanden, die in Drehrichtung umfangsmäßig parallel verschoben vorhanden sind, und zwar im Winkel von 180 Grad. Durch die parallel verschobene Anordnung der Verbindungslinien 50 der jeweiligen Messerelemente 28 kann eine geringere Eindringtiefe der Messerelemente in das Abfallmaterial gewährleistet werden, da pro Umdrehung der Rotoreinrichtung bei konstant gehaltener Vorschubgeschwindigkeit der Mittel zum Zuführen des Abfallmaterials eine geringere Eindringtiefe und damit geringere von den Antriebs- und Lagerkonstruktionen aufzunehmende Lagerkräfte bzw. Lagermomente gewährleistet werden kann.

Zur Erhöhung der Kapazität des aufzunehmenden, zu zerkleinernden Abfallmaterials, d.h. bei einer besonders langen Rotoreinrichtung, werden erfindungsgemäß gemäß Fig. 4 nebeneinanderliegende, aneinander anschließende V-förmige Verbindungslinien der jeweiligen Messerelemente angeordnet, wobei zusätzlich eine in Umfangsrichtung um 180 Grad versetzte

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weitere V-förmige Verbindungslinie der Messerelemente vorgesehen ist.

Bei der in Fig. 5 ausschnittsweise dargestellten Abwicklung der Rotoroberfläche sind die jeweiligen Messerelemente 28 des freien Schenkels der V-förmigen Verbindungslinie 50 bezüglich einer gedachten Verbindungslinie 52 parallel zur Drehachse um ein Versetzungsmaß V zueinander versetzt angeordnet, wodurch gewährleistet wird, daß nicht jeweils zwei Messerelemente beim Zerkleinerungsvorgang gleichzeitig auf das zu zerkleinernde Gut auftreffen. Dies ist erfindungsgemäß von besonderem Vorteil, da vermieden wird, daß die beim Auftreffen des Messerelements auf das Zerkleinerungsmaterial entstehenden Schnittkräfte nicht in der Summe auf die Antriebs- und Lagerkonstruktion einwirken, sondern zeitlich versetzt, so daß insgesamt gesehen eine geringere Beanspruchung von der Lagerkonstruktion der Rotoreinrichtung mit anschließender Getriebekonstruktion aufgenommen werden muß. Dies hat zur Folge, daß erfindungsgemäß die Lagerkonstruktion und Getriebekonstruktion der Rotoreinrichtung infolge der beim Zerkleinerungsvorgang herrschenden geringen Reaktionskräfte bzw. Auflagerkräfte konstruktiv einfacher und mit deutlich geringerem Aufwand umgesetzt werden können als bei den bekannten Vorrichtungen.

Claims

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ANSPRÜCHE
01) Zerkleinerungsvorrichtung (10) für Abfälle, insbesondere aus Holz, Kunststoff oder sonstigem Abfallmaterial, mit - einer im wesentlichen zylindrischen in einer Drehrichtung (D) um eine Drehachse (A) drehbaren Rotoreinrichtung (18),
- Mitteln zum Zuführen der Abfälle zu der Rotoreinrichtung (18) /
- auf der Rotoreinrichtung (18) befestigbaren Messerelementen (28) und
- einer Gegenmessereinrichtung (30), in der die Messerelemente (28) beabstandet bereichsweise kämmen, dadurch gekennzeichnet, daß - die Messerelemente (28) auf der Rotoreinrichtung (18) in umfangsmäßig senkrecht zur Drehachse (A) und parallel zueinander vorhandenen, gedachten Verbindungslinien (54) befestigbar sind und
- die Messerelemente (32) so angeordnet sind, daß eine
gedachte Verbindungslinie jeweils benachbarter Messerelemente in einer Draufsicht der Abwicklung der Rotoreinrichtungsoberfläche gesehen, zumindest als eine in Drehrichtung (D) offene im wesentlichen V-förmige Verbindungslinie (50) ausgebildet ist.
02) Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungslinien (54) Nuten (32) ausgeformt sind, innerhalb derer die Messerelemente (28) befestigbar sind. 30
03) Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (32) als im wesentlichen rechtwinklige Dreiecksnuten ausgebildet sind und die Messerelemente als im wesentlichen quadratische Messerelemente (28) ausgebildet sind, deren jeweilige eine Spitze jeweils bereichsweise in den Dreiecksnuten angeordnet ist. __?_
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04) Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die über eine gedachte, parallel zur Drehachse (A) verlaufende Verbindungslinie (52) zuordenbaren Messerelemente der freien Schenkel der V-förmigen Verbindungslinie (50) in Drehrichtung (D) einen Versatz (V) aufweisen, so daß die jeweiligen Messerelemente zeitlich versetzt auf das zu zerkleinernde Material beim Zerkleinerungsvorgang auftreffen (Fig. 5) .

05) Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder vier V-förmige Verbindungslinien von Messerelementen vorhanden sind, die im wesentlichen um 180 Grad bzw. 90 Grad versetzt angeordnet sind (Fig. 3).

06) Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß zwei nebeneinander angeordnete Verbindungslinien von Messerelementen vorhanden sind (Fig. 4) .