EP0712663A1 - Metallspänezerkleinerer - Google Patents

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EP0712663A1
EP0712663A1 EP95118029A EP95118029A EP0712663A1 EP 0712663 A1 EP0712663 A1 EP 0712663A1 EP 95118029 A EP95118029 A EP 95118029A EP 95118029 A EP95118029 A EP 95118029A EP 0712663 A1 EP0712663 A1 EP 0712663A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
knives
cutting
counter
metal chip
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Withdrawn
Application number
EP95118029A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Riegert
Klaus Riegert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpirsbacher Maschinenbau & Co KG GmbH
Original Assignee
Alpirsbacher Maschinenbau & Co KG GmbH
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/14—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
    • B02C18/145—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers with knives spaced axially and circumferentially on the periphery of a cylindrical rotor unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details

Definitions

  • the present invention relates to a metal chip shredder for direct attachment to metal processing machines.
  • chip shredders which make chips from the chips, which can then be better disposed of and recycled.
  • a known chip shredder has two rotatable shafts, on which there are disk-shaped knives arranged at a distance from one another, which mesh with the knives of the other shaft and rotate in opposite directions.
  • the present invention is based on the object of proposing a metal chip shredder which is designed to be as small and compact as possible with a throughput required for the usual machines and which is distinguished by high operational reliability and service life.
  • the metal chip shredder designed according to the invention has a chip shredding chamber in which a drum is arranged which is rotatable about its longitudinal axis. On the circumference of the drum there are spirally arranged cutting knives which enter correspondingly designed counter knives arranged on the inside on the long side of the chip size reduction chamber. Below the drum there is a sieve made of wear-resistant material that is adapted to the radius of the drum, and below it is a chip chip collection chamber. The cutting knives and counter-knives shred the chips that get onto the rotating drum until the chips can fall through the holes in the sieve.
  • the gap between the rotating cutting blades and the fixed counter blades is important. This must not be chosen too large, so that no uncrushed chips are drawn down to the sieve.
  • the metal chips to be shredded on the drum are automatically drawn in and shredded by the metal chip shredder.
  • the emulsions and rinsing liquids that are inevitably present can also be removed via the chip shredder and the sieve.
  • the hole size of the screen depends on the material to be shredded and the desired chip size.
  • the sieve as a sheet metal part made of steel with the alloy additives 0.15-0.22% carbon, 0.20-0.65% silicon, 1.0-1.7% manganese, ⁇ 0.025% phosphorus, ⁇ 0.025% sulfur, 0.80-1.5% chromium, ⁇ 0.50% copper, ⁇ 0.30% molybdenum and ⁇ 0.60% nickel.
  • Such a material is known under the designation VSS 295 and VSS 296 with the materials nos. 1.8704 and 1.8705 ensures a long service life when shredding metal chips.
  • the distance of the edge of the counter knife from the drum surface increases in the direction of rotation of the drum. This means that the smallest distance between the cutting knife and the associated counter knife, which is decisive for the comminution of the metal chip, is only at the foremost edges of the two knives.
  • the rake angle is negative according to a preferred embodiment.
  • the knives have the shape of an acute-angled triangle in cross section, the height of the triangle decreasing in the longitudinal direction of the cutting knives arranged on the drum.
  • the cutting knives arranged spirally on the circumference of the drum are advantageously arranged tangentially, so that the longitudinal axis of the knife blade runs vertically and the transverse axis of the knife blade runs parallel to the longitudinal axis of the drum and the cutting knives themselves are arranged parallel to one another.
  • the gap between the front edge of the cutting knife and the counter knife is preferably 0.1 to 0.3 mm, so that no uncut metal chips are drawn down to the screen.
  • baffle plate above the counter knife, which ends in the area of the entry of the knife into the area of the counter knife and is arranged at a distance from the surface of the drum, so that large, non-comminutable parts are held in the area above the drum and thus cannot lead to the blocking of the knives and the intake of the metal chips is promoted.
  • the device designed according to the invention thus ensures a small and compact metal chip shredder with high operational reliability, which allows the metal chips to be shredded directly on the chip-producing machine.
  • Figure 1 shows the metal chip shredder 1 with the motor 2, the gear 3 and the cutting unit 4.
  • the cutting unit 4 is the chip shredding chamber 5 with the triangular counter knives 6 on the long side.
  • a second arrangement of counter knives 7 on the opposite longitudinal side is designed in such a way that chips which have already been comminuted from below are carried on them Counter knives can be cut again.
  • the drum rotating in the chip shredding chamber 5 is not shown.
  • FIG. 2 shows the cutting mechanism 4 in cross section with the drum 8 rotatably mounted in the longitudinal direction about the axis 9 in the chip reduction space 5.
  • the drum 8 has cutting knives 10 on its circumference, which are arranged spirally over the circumferential surface.
  • the cutting knives are interchangeable insert knives with an acute-angled triangular cross-section.
  • the distance of the apex 11 from the drum surface 12 decreases from the cutting edge 13 to the rear edge 14 of the cutting knife 10.
  • the rake angle of the cutting knife 10 is negative.
  • the cutting knives 10 are designed such that they can run into the openings 15 formed by the counter knives 6 and shown in FIG. 1.
  • the counter knives 6 are arranged in such a way that the narrowest point is between the cutting edge 13 and the counter knife edge 16. It is 0.1 to 0.3 mm.
  • the sieve 17 arranged under the drum 8 is designed according to the radius of the drum and has a maximum distance of 0.5 mm from the front cutting edge 13 of the cutting knife 10. Below the sieve 17 there is a collecting space 20 for the chip chips passing through the perforation 19 (FIG. 3) of the sieve 17.
  • the baffle plate 18 is arranged above the counter knife 6 so that larger, non-crushable parts remain removed from the cutting area of the knives 6 and 10.
  • FIG. 3 shows a sieve 17 with two sieve holes 19 of different sizes, the smaller sieve hole serving in particular for the passage of the rinsing liquid or emulsion.
  • VSS 295 Of the Sieve itself is made of VSS 295 to ensure a long service life and operational reliability of the device. The thickness of the material depends on the types and sizes of the chips.
  • the drum 8 is shown in a side view, in which the recesses 21 for receiving the cutting knife 10 can be seen.
  • the cutting blades 10 are held in the recesses 21 by means of screw connections.
  • the spiral arrangement of the individual cutting knives can also be seen from this figure.
  • the cutting knives themselves are arranged parallel to one another, so that the apex 11 of the cutting knives 10 runs perpendicular to the drum axis 9 and the cutting edge 13 runs parallel to the drum axis 9, as shown in FIG. 5.
  • FIG. 5 shows the development of the drum 8 with the inserts of the cutting knives 10, the parallel alignment of the cutting knives and apices 11 and the cutting edges 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

Metallspänezerkleinerer mit einem Spanzerkleinerungsraum (5) und eine um ihre Längsachse (9) drehbar gelagerten Trommel (8) in dem Spanzerkleinerungsraum. Am Umfang der Trommel befinden sich spiralförmig angeordnete Schneidmesser (10), die in an der Längsseite des Spanzerkleinerungsraumes (5) angeordnete entsprechend ausgestaltete Gegenmesser (6) einlaufen. Unter der Trommel (8) ist ein auf den Radius der Trommel angepaßtes Sieb (17) aus verschleißfestem Material angeordnet, unter dem sich außerdem ein Spanschnitzelauffangraum (20) befindet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch bei einem für übliche Maschinen erforderlichen Durchsatz klein und kompakt ausgestaltet und zeichnet sich durch hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer aus. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Metallspänezerkleinerer zum direkten Anbau an Metallbearbeitungsautomaten.
  • Bei der Bearbeitung von metallischen Werkstücken, beispielsweise beim Drehen, Fräsen und dergleichen, fällt eine Vielzahl von Spänen in verschiedenen Längen und verschiedenen Formen an. Die Entsorgung dieser Späne und die Wiederverwertung ist fast nicht möglich, da sich die Späne verhaken und dadurch relativ viel Volumen beanspruchen und mit Emulsionen verunreinigt sind, die sich schlecht beseitigen lassen. Es sind dazu Spänezerkleinerer bekannt, die aus den Spänen Spanschnitzel machen, die dann besser entsorgt und wiederverwertet werden können. Ein bekannter Spänezerkleinerer weist zwei drehbare Wellen auf, auf denen sich mit Abstand zueinander angeordnete scheibenförmige Messer befinden, die mit den Messern der anderen Welle kämmen und gegenläufig rotieren.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Metallspänezerkleinerer vorzuschlagen, der bei einem für die üblichen Maschinen erforderlichen Durchsatz möglichst klein und kompakt ausgestaltet ist, und sich durch hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Metallspänezerkleinerer mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Der erfindungsgemäß ausgestaltete Metallspänezerkleinerer weist einen Spanzerkleinerungsraum auf, in dem eine um ihre Längsachse drehbar gelagerte Trommel angeordnet ist. Am Umfang der Trommel befinden sich spiralförmig angeordnete Schneidmesser, die innen an der Längsseite des Spanzerkleinerungsraumes angeordnete entsprechend ausgestaltete Gegenmesser einlaufen. Unterhalb der Trommel befindet sich ein an den Radius der Trommel angepaßtes Sieb aus verschleißfestem Material und darunter ein Spanschnitzelauffangraum. Auf die sich drehende Trommel gelangenden Späne werden durch die Schneidmesser und die Gegenmesser so lange zerkleinert, bis die Spanschnitzel durch die Löcher des Siebes fallen können. Von Bedeutung ist dabei der Spalt zwischen den sich drehenden Schneidmessern und den feststehenden Gegenmessern. Dieser darf nicht zu groß gewählt sein, damit keine unzerkleinerten Späne zu dem Sieb heruntergezogen werden. Die auf der Trommel sich befindenden zu zerkleinernden Metallspäne werden selbsttätig von dem Metallspänezerkleinerer eingezogen und zerkleinert. Die zwangsläufig vorhandenen Emulsionen und Spülflüssigkeiten, können über den Spänezerkleinerer und das Sieb ebenfalls abgeführt werden. Die Lochgröße des Siebes hängt von dem zu zerkleinernden Material sowie der gewünschten Spanschnitzelgröße ab.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sieb als Blechteil aus Stahl mit den Legierungszusätzen 0,15-0,22 % Kohlenstoff, 0,20-0,65 % Silicium, 1,0-1,7 % Mangan, ≦ 0,025 % Phosphor, ≦ 0,025 % Schwefel, 0,80-1,5 % Chrom, ≦ 0,50 % Kufper, ≦ 0,30 % Molybdän und ≦ 0,60 % Nickel hergestellt. Ein derartiges material ist unter der Bezeichnung VSS 295 und VSS 296 mit den Werkstoffen Nr. 1.8704 und 1.8705 bekannt und gewährleistet eine lange Lebensdauer bei der Zerkleinerung von Metallspänen.
  • Um ein Verklemmen der geschnittenen Metallschnitzel zu vermeiden, vergrößert sich in Drehrichtung der Trommel der Abstand der Kante der Gegenmesser von der Trommeloberfläche. Damit ist der geringste Abstand zwischen dem Schneidmesser und dem jeweils zugehörigen Gegenmesser, der entscheidend ist für die Zerkleinerung des Metallspans, nur an den vordersten Kanten der beiden Messer gegeben. Zweckmäßigerweise befinden sich am gegenüberliegenden Längsrand des Spanzerkleinerungsraumes ebenfalls Gegenmesser, so daß beim Austreten der Schneidmesser aus dem Siebbereich mitgenommene größere Metallspäne, die noch nicht ausreichend zerkleinert sind, an diesen zweiten Gegenmessern erneut geschnitten werden können. Um eine optimale Schneidwirkung zu erreichen, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Spanwinkel negativ.
  • Gemäß einer vorteilhaften Auführungsform weisen die Messer im Querschnitt die Form eines spitzwinkligen Dreiecks auf, wobei die Höhe des Dreiecks in Längsrichtung der auf der Trommel angeordneten Schneidmesser abnimmt. Durch diese Ausgestaltung gelangt die Spitze zuerst zu dem Gegenmesser, so daß zum Schneiden der Späne eine möglichst geringe Kraft aufgewandt werden muß. Die am Umfang der Trommel spiralförmig angeordneten Schneidmesser sind vorteilhafterweise tangential angeordnet, so daß die Längsachse der Messerklinge senkrecht und die Querachse der Messerklinge parallel zu der Längsachse der Trommel verläuft und die Schneidmesser selbst parallel zueinander angeordnet sind. Diese Ausgestaltung vereinfacht den Aufbau der Gegenmesser und trägt damit zur Betriebssicherheit bei. Vorzugsweise beträgt der Spalt zwischen der Vorderkante der Schneidmesser und der Gegenmesser 0,1 bis 0,3 mm, damit keine unzerschnittenen Metallspäne zu dem Sieb heruntergezogen werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform befindet sich oberhalb der Gegemesser ein Prallblech, daß im Bereich des Eintritts der Messer in den Bereich der Gegenmesser endet und mit Abstand zur Oberfläche der Trommel angeordnet ist, so daß große, nicht zerkleinerungsfähige Teile im Bereich oberhalb der Trommel gehalten werden und damit nicht zum Blockieren der Messer führen können und der Einzug der Metallspäne gefördert wird.
  • Die erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung gewährleistet somit einen kleinen und kompakten Metallspänezerkleinerer mit hoher Betriebssicherheit, der die Zerkleinerung von Metallspänen direkt an der späneerzeugenden Maschine erlaubt.
  • Nachfolgend wir die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Es stellen dar:
    • Figur 1
    die Draufsicht auf einen Metallspänezerkleinerer;
    Figur 2
    eine Schnittdarstellung durch das Schneidwerk;
    Figur 3
    die Draufsicht auf ein Sieb;
    Figur 4
    die Seitenansicht einer Trommel; und
    Figur 5
    die Abwicklung der Trommel mit Messereinsätzen.
  • Figur 1 zeigt den Metallspänezerkleinerer 1 mit dem Motor 2, dem Getriebe 3 und dem Schneidwerk 4. In dem Schneidwerk 4 befindet sich der Spanzerkleinerungsraum 5 mit den dreieckförmig ausgestalteten Gegenmessern 6 an der Längsseite. Eine zweite Anordnung von Gegenmessern 7 an der gegenüberliegenden Längsseite ist so ausgestaltet, daß von unten mitgeführte, bereits zerkleinerte Späne an diesen Gegenmessern erneut geschnitten werden können. Bei der Darstellung in Figur 1 ist die in dem Spanzerkleinerungsraum 5 sich drehende Trommel nicht dargestellt.
  • Figur 2 zeigt das Schneidwerk 4 im Querschnitt mit der in Längsrichtung um die Achse 9 drehbar gelagerten Trommel 8 in dem Spanverkleinerungsraum 5. Die Trommel 8 weist an ihrem Umfang Schneidmesser 10 auf, die über die Umfangsfläche spiralförmig angeordnet sind. Bei den Schneidmessern handelt sich um auswechselbare Einlegmesser, die einen spitzwinkligen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Der Abstand des Scheitels 11 von der Trommeloberfläche 12 nimmt von der Schneidkante 13 zu der hinteren Kante 14 des Schneidmessers 10 ab. Der Spanwinkel der Schneidmesser 10 ist negativ. Die Schneidmesser 10 sind so ausgestaltet, daß sie in die durch die Gegenmesser 6 gebildeten, in Figur 1 dargestellten, Öffnungen 15 einlaufen können. Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind die Gegenmesser 6 so angeordnet, daß sich die engste Stelle zwischen der Schneidkante 13 und der Gegenmesserkante 16 befindet. Sie beträgt 0,1 bis 0,3 mm. Entsprechend verhält es sich bei den Gegenmessern 7 an der gegenüberliegenden Längsseite des Spanzerkleinerungsraumes 5, die für die Verkleinerung von Spänen vorgesehen sind, die sich an dem Sieb 17 aufgrund ihrer Größe vorbeibewegt haben.
  • Das unter der Trommel 8 angeordnete Sieb 17 ist entsprechend dem Radius der Trommel ausgebildet und weist zu der vorderen Schneidkante 13 des Schneidmessers 10 maximal einen Abstand 0,5 mm auf. Unterhalb des Siebes 17 befindet sich ein Auffangraum 20 für die durch die Lochung 19 (Figur 3) des Siebes 17 hindurchtretenden Spanschnitzel. Das Prallblech 18 ist oberhalb der Gegenmesser 6 so angeordnet, daß größere, nicht zu zerkleinernde Teile aus dem Schneidbereich der Messer 6 und 10 entfernt bleiben.
  • Figur 3 zeigt ein Sieb 17 mit zwei verschieden großen Sieblochungen 19, wobei die kleinere Sieblochung insbesondere dem Durchtritt der Spülflüssigkeit oder Emulsion dient. Der Sieb selbst ist aus VSS 295 hergestellt, um eine hohe Standzeit und Betriebssicherheit der Vorrichtung zu gewährleisten. Die Dicke des Materials richtet sich nach den Arten und Größen der Spanschnitzel.
  • In Figur 4 ist die Trommel 8 in einer Seitenansicht dargestellt, in der die Ausnehmungen 21 zur Aufnahme der Schneidmesser 10 ersichtlich sind. Die Schneidmesser 10 werden mittels Schraubverbindungen in den Ausnehmungen 21 gehalten. Aus dieser Figur ist ebenfalls die spiralförmige Anordnung der einzelenen Schneidmesser ersichtlich. Die Schneidmesser selbst sind zueinander parallel angeordnet, so daß der Scheitel 11 der Schneidmesser 10 senkrecht zur Trommelachse 9 und die Schneidkante 13 parallel zur Trommelachse 9, wie in der Figur 5 dargestellt, verläuft.
  • Figur 5 zeigt die Abwicklung der Trommel 8 mit den Einsätzen der Schneidmesser 10, der parallelen Ausrichtung der Schneidmesser und Scheitel 11 und der Schneidkanten 13.

Claims (9)

  1. Metallspänezerkleinerer, gekennzeichnet durch
    einen Spanzerkleinerungsraum (5),
    eine um ihre Längsachse (9) drehbar gelagerte Trommel (8) in dem Spanzerkleinerungsraum (5),
    am Umfang der Trommel spiralförmig angeordneten Schneidmessern (10), die in an der Längsseite des Spanzerkleinerungsraumes (5) angeordnete entsprechend ausgestaltete Gegenmesser (6) einlaufen,
    ein unter der Trommel (8) angeordnetes und auf den Radius der Trommel angepaßtes Sieb (17) aus verschleißfestem Material, und
    einen Spanschnitzelauffangraum (20) unterhalb des Siebes (17).
  2. Metallspänezerkleinerer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (17) als Stahlblech mit den Legierungsanteilen 0,15-0,22 % Kohlenstoff, 0,20-0,65 % Silicium, 1,0-1,7 % Mangan, ≦ 0,025 % Phosphor, ≦ 0,025 % Schwefel, 0,80-1,5 % Chrom, ≦ 0,50 % Kufper, ≦ 0,30 % Molybdän und ≦ 0,60 % Nickel hergestellt ist.
  3. Metallspänezerkleinerer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung der Trommel (8) der Abstand der Schneidkante (16) der Gegenmesser (6) von der Trommeloberfläche (12) sich vergrößert.
  4. Metallspänezerkleinerer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am gegenüberliegenden Längsrand weitere entsprechend ausgestaltete Gegenmessern (7) angeordnet sind.
  5. Metallspänezerkleinerer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanwinkel negativ ist.
  6. Metallspänezerkleinerer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (6, 7) im Querschnitt der Form eines spitzwinklingen Dreiecks entsprechen.
  7. Metallspänezerkleinerer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (10) tangential angeordnet sind, so daß der Scheitel (11) senkrecht und die Schneidkante (13) parallel zu der Trommelachse (9) verläuft und die Schneidmesser (10) parallel zueinander angeordnet sind.
  8. Metallspänezerkleinerer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der Schneidkante (13) und der Gegenmesserschneidkante (16) beim Eintritt der Schneidmesser (10) in die Gegenmesser (6, 7) 0,1 bis 0,3 mm beträgt.
  9. Metallspänezerkleinerer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich oberhalb der Gegenmesser (6) ein Prallblech (18) befindet, welches im Bereich des Eintritts der Schneidmesser (10) in den Bereich der Gegenmesser (6) endet und mit Abstand zur Oberfläche der Trommel (8) angeordnet ist, so daß große, nicht zerkleinerungsfähige Teile im Bereich oberhalb der Trommel (8) gehalten werden.
EP95118029A 1994-11-19 1995-11-16 Metallspänezerkleinerer Withdrawn EP0712663A1 (de)

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