EP0623055A1 - Zerkleinerungsvorrichtung - Google Patents

Description

Zerkleinerungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung m 5 mit ineinandergreifenden Zerkleinerungswalzen, die zu¬ sammenwirkende Paare von mit Reißzähnen bestückten Zer- 4 kleinerungselementen aufweisen.

Eine derartige Zerkleinerungsvorrichtung zeigt die OH¬ IO PS 630 538. Die beiden Walzen sind mit paarweise fluchtenden Scheiben versehen, die an einer Stirnseite aus Segmenten zusammengesetzte Schneidringe aufweisen. Trotz der fluchtenden Anordnung der Scheibenpaare er¬ folgt die Zerkleinerung zwischen den Schneidringen 15 axial versetzter Scheiben. Klauen und Erhebungen am Um¬ fang der Scheiben greifen mit großem Spiel ineinander und dienen der Erfassung und Beförderung des Materials.

Die in der AT-PS 339 705 gezeigte Zerkleinerungsvor- 20 richtung weist jeweils mit einem Reißzahn versehene Ringsegmente auf, die miteinander zu einem die An¬ triebswelle in Umfangsrichtung formschlüssig umschlie¬ ßenden Ringkörper verschraubt sind. Eine ähnliche Aus¬ führung ist auch bei der Zerkleinerungsvorrichtung ge- 25 maß der GB-PS 2 024 655, der US-PS 4,241,882 und der

EP-A 420 731 gegeben. Die Scheiben der Walzen sind je¬ doch jeweils auf Lücke versetzt.

Bei einer weiteren, in der US-PS 4,739,939 beschriebe- 30 nen Zerkleinerungsvorrichtung sind voneinander beab- standete Zerkleinerungsringkörper vorgesehen, die je¬ weils aus zwei auf der Antriebswelle befestigten Ringen -_≠ und zwischen diesen angeordneten Ringsegmenten und lös¬ baren Reißzähnen bestehen.

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Bei axialer Versetzung greift ein Ringkörper der einen Walze in einen Zwischenraum der anderen Walze ein, wo- bei die freie Höhe der Reißzähne die Eingriffstiefe be¬ stimmt. Daraus ergibt sich ein bestimmtes Zerkleine¬ rungsverhalten, das materialabhängig und meist zufrie¬ denstellend ist. Es kommt jedoch immer wieder vor, daß die Zerkleinerungswalzen leer durchlaufen, da die Rei߬ zähne zu kurz sind und das Material tunnelartig die Walzen überdeckt, oder, daß Material sich zwischen den • Zerkleinerungwalzen verklemmt, da die Eingriffstiefe zu gering ist.

Die Erfindung hat es sich somit zur Aufgabe gestellt, eine Zerkleinerungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Zerkleinerungs¬ wirkung aufweist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jedes Paar von Zerkleinerungselementen durch zwei Ringseg¬ mente gebildet ist, und jedes Ringsegment etwa die Hälfte des Umfangs der Zerkleinerungswalze einnimmt und in den ringsegmentfreien Umfangsbereich der anderen Zerkleinerungswalze eingreift.

Eine gleiche Drehzahl aller Zerkleinerungswalzen er¬ laubt eine dichte Anordnung der Scheiben und Ringseg- ente ohne axiale Eingriffsabstände. Das ergibt eine Erhöhung der Schneidfläche, da reißzahnlose Zwischen¬ räume entfallen.

Eine erste Ausführung sieht vor, daß jedes Ringsegment durch einen radial vorstehenden Bereich eines auf der Antriebswelle lösbar fixierten Ringes gebildet ist. In einer zweiten Ausführung ist jedes Ringsegment mittels mindestens einer Schraube auf der Antriebswelle oder auf einem auf der Antriebswelle angeordneten Ring befe- stigt. Bevorzugt erstrecken sich jedes Ringsegment über 175° bis 179° und jeder freie Umfangsbereich über 181° bis 185°, wodurch größtmögliche Freiräume ausgebildet wer¬ den, ohne die Zerkleinerungsgröße zu verändern. Pro ^ 5 Ringsegment sind insbesondere ein oder mehrere Rei߬ zähne ausgebildet.

Wenn die Höhe jedes Ringsegmentes etwa gleich oder ge¬ ringfügig größer als der halbe Abstand, und die Gesamt-

10 höhe des Ringsegmentes und des Reißzahnes gleich oder geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den freien Umfangsbereichen der Zerkleinerungswalzen ist, so erge¬ ben sich besonders gute Zerkleinerungsleistungen, da die Stirnkanten der Ringsegmente erste Reißwerkzeuge,

15 und die auf den Ringsegmenten angeordneten Reißzähne zweite, nachfolgende Reißwerkzeuge darstellen. Die Stirnflächen der Ringsegmente können dabei ebenfalls den Stirnflächen der Reißzähne entsprechend verlaufen und somit nicht eben, sondern beispielsweise konkav ge-

20 krümmt oder radial hinterschnitten sein, sodaß der Win¬ kel zwischen Stirn- und Umfangsflache an der Stirnkante kleiner als 90° ist.

Bevorzugt weisen alle Zerkleinerungswalzen dieselben 25 Durchmesser auf. Die Durchmesser der Zerkleinerungswal¬ zen können aber auch verschieden sein, da die notwen¬ dige gleiche Drehzahl immer dann erreicht ist, wenn sich die Umfangsgeschwindigkeiten der Zerkleinerungs¬ walzen wie ihre Durchmesser verhalten. 30

Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben, ohne dar- ■* auf beschränkt zu sein.

4 35 Die Figur 1 und 2 zeigen jeweils einen schematischen Querschnitt durch zwei verschiedene erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtungen, und die Figur 3 eine ver- großerte Darstellung des rechten Walzenpaares von Figur 2 in einer verdrehten Position.

Die Zerkleinerungsvorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, das mit einer oberen Einfüllöffnung 2 versehen ist. In den beiden Stirnseiten des Gehäuses 1 sind mit gleicher Drehzahl angetriebene Antriebswellen 5 symmetrisch zu einer vertikalen Mittelebene gelagert, von denen jede eine Zerkleinerungswalze 3,4 antreibt. Die beiden Zer- kleinerungswalzen 3 des inneren Paares bilden ein

Hauptreißwerk und drehen gegenläufig, sodaß der über die Einfüllöffnung 2 eingefüllte Abfall hauptsächlich zwischen diesen Walzen hindurchgeführt und dabei zer¬ kleinert wird. Unterhalb der Zerkleinerungswalzen 3,4 ist dazu im wesentlichen parallel ein Gitter oder Sieb¬ boden 13 vorgesehen, das bzw. der der gewünschten Größe der zerkleinerten Materialteilchen entsprechende Öff¬ nungen aufweist. Da die Zerkleinerung des Abfalles je nach Art des Materials und der öffnungsweite des Sieb- bodens 13 zuerst zu einer größeren Menge von Materi¬ alteilchen führt, die nicht durch die Sieböffnungen durchfallen, insbesondere bei der Zerkleinerung von Kartonschachteln, Kunststoffabfallen usw. ist symme¬ trisch zur vertikalen Mittelebene das äußere Paar von Zerkleinerungswalzen 4 angeordnet. Diese übernehmen das die Siebböden 13 nicht passierende Material und führen es wieder zur Seite der Einfüllöffnung 2 hoch. Jede der äußeren Zerkleinerungswalzen 4 ist im wesentlichen gleich wie eine innere Zerkleinerungswalze 3 ausgebil- det und bildet mit dieser ein Nebenreißwerk 15, das hauptsächlich der Nachzerkleinerung des hochgeförderten Materials dient. Das nachzerkleinerte Material wird wieder nach unten geführt und fällt bei entsprechender Größe durch den Siebboden 13, wobei noch nicht ausrei- chend zerkleinerte Teilchen ein zweites Mal hochgeför¬ dert und dem Nebenreißwerk 15 zugeführt werden. Jede Zerkleinerungswalze 3,4 weist eine Anzahl von ver¬ drehfest angeordneten Ringsegmenten 6 auf, die sich je¬ weils über nahezu 180° erstrecken, sodaß ein eine Lücke bildender Umfangsbereich 9 von geringfügig über 180° frei bleibt. Die Ringsegmente 6 sind auf jeder An¬ triebswelle 5 insbesondere schraubenlinienförmig ver¬ setzt angeordnet, woraus sich die in Fig.3 strichliert • angedeutete U fangskontur 8 ergibt. An jedem Ringseg¬ ment 6 sind ein oder zwei Reißzähne 7 vorgesehen, die sich dadurch ebenfalls schraubenlinienförmig entlang jeder Zerkleinerungswalze 3,4 erstrecken, wie die strichliert angedeutete Umfangskontur 14 in Fig.l und 3 zeigt. Je ein Ringsegment 6 jeder Zerkleinerungswalze 3,4 liegt in einer gemeinsamen Radialebene, sodaß bei der Drehung der Zerkleinerungswalzen 3,4 jedes Ringseg¬ ment 6 in einen freien Umfangsbereich 9 jeder benach¬ barten Zerkleinerungswalze eingreift. Die Höhe der Ringsegmente 6 entspricht jeweils etwa dem halben Ab¬ stand zwischen den freien Umfangsbereichen 9, sodaß die Umfangskonturen 8 einander berühren oder geringfügig überlappen. Die Ringsegmente 6 weisen endseitige Stirn¬ kanten 18 auf, die als erste Reißwerkzeuge dienen, wo¬ bei um eine unmittelbare Berührung der Stirnkanten 18 zweier Ringsegmente 6 zu vermeiden, die zu deren Be- Schädigung führen könnte, die Ringsegmente 6 am Ende jeweils eine Abflachung 10 ihrer Umfangsseite aufwei¬ sen. Die Höhe der auf den Ringsegmenten 6 angeordneten Reißzähne 7 ist gleich oder etwas geringer als die Höhe der Ringsegmente 6.

In der Ausführung nach Fig. 1 sind die Ringsegmente 6 radial überstehende Bereiche von auf der Antriebswelle 5 verdrehfest aufgefädelten Ringen 16, wobei die An¬ triebswellen 5 sechskantig ausgebildet sind. In der Ausführung nach Fig. 2 und 3 sind die Ringsegmente 6 mittels Niederhalter 11 fixiert, die jeweils in eine Bohrung des Ringsegmentes 6 eingesetzt und durch die Schraube 12 an den Ringen 16 oder direkt an den An¬ triebswellen 5 fixiert sind. Pro Ringsegment können beispielsweise zwei derartige Befestigungen vorgesehen sein. Die sich in Umfangsrichtung erstreckenden Kanten jedes Ringsegmentes können gegebenenfalls Schneidkanten bilden, die aufgrund der schraubenlinienförmigen Ver¬ setzung zumindest in den Endabschnitten wirksam werden.- Durch die gegenläufige Drehung der inneren Zerkleine¬ rungswalzen 3 ergibt sich, um den Eingriff jedes Ring- Segmentes 6 in den freien Umfangsbereich 9 der zweiten Zerkleinerungswalze 3 zu ermöglichen, eine um 180" ver¬ setzte, unsymmetrische Anordnung der Ringsegmente 6. An den äußeren Zerkleinerungswalzen 4, die jeweils die¬ selbe Drehrichtung wie die benachbarte innere Zerklei- nerungswalze 3 aufweisen, sind die Ringsegmente 6 par¬ allel zu denen der inneren Zerkleinerungswalze 3 vorge¬ sehen.

In Fig. 2 und 3 ist der Durchmesser der äußeren Zer- kleinerungswalzen 3 kleiner als der der inneren Zer¬ kleinerungswalzen 4, sodaß diese eine höhere Umfangsge¬ schwindigkeit aufweisen, um den Eingriff jedes Ringseg¬ mentes 6 in den freien Umfangsbereich 9 der anderen Zerkleinerungswalzen zu ermöglichen. Die Antriebswellen 5 können, wie gezeigt, in zueinander geneigten Ebenen liegen. Es ist aber auch möglich, sie in einer gemein¬ samen Horizontalebene anzuordnen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Zerkleinerungsvorrichtung mit ineinandergreifenden 5 Zerkleinerungswalzen, die zusammenwirkende Paare von mit Reißzähnen bestückten Zerkleinerungs¬ elementen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar von Zerkleinerungselementen durch zwei Ringsegmente (6) gebildet ist, und jedes Ring- 10 segment (6) etwa die Hälfte des Umfangs der Zer¬ kleinerungswalze (3,4) einnimmt und in den ring- segmentfreien Umfangsbereich (9) der anderen Zer- kleinerungswalz'e (3,4) eingreift.

15 2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ringsegment (6) durch einen radial vorstehenden Bereich eines auf der Antriebswelle (5) lösbar fixierten Ringes (16) ge¬ bildet ist.

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3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ringsegment (6) lösbar auf der Antriebswelle (5) oder auf einem auf der Antriebswelle (5) angeordneten Ring (16) befestigt

25 ist.

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