EP0717663A1 - Vorrichtung zum zerkleinern von stahl- oder metallspänen - Google Patents

Vorrichtung zum zerkleinern von stahl- oder metallspänen

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EP0717663A1
EP0717663A1 EP94927472A EP94927472A EP0717663A1 EP 0717663 A1 EP0717663 A1 EP 0717663A1 EP 94927472 A EP94927472 A EP 94927472A EP 94927472 A EP94927472 A EP 94927472A EP 0717663 A1 EP0717663 A1 EP 0717663A1
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EP
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grinding
cutter head
channel
knife
edges
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Klaus Lanner
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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/0056—Other disintegrating devices or methods specially adapted for specific materials not otherwise provided for
    • 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
    • B02C18/08—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within vertical containers
    • B02C18/12—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within vertical containers with drive arranged below container
    • 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
    • B02C18/22—Feed or discharge means
    • B02C18/2216—Discharge means

Definitions

  • the invention relates to a device for shredding steel or metal chips from machining, with a conically shaped grinding funnel adjoining a receiving funnel, with rice blocks arranged circumferentially distributed at different heights, with their tear edges opposite are arranged inclined to the vertical plane of the axis of rotation of an associated cutter head shaft, with a grinder arranged under the grinding funnel.
  • the long chips generated during the machining process get caught in larger balls.
  • the balls or lumps are fed to a comminution process, which is followed by the recovery of the cutting oil or lubricating water by centrifugation.
  • the broken chips are transported to centrifuging devices to prevent lubricants from escaping.
  • the maximum length of the chips must not exceed the specified minimum mass.
  • the disadvantage of this approach is that the chip length is too large. After the grinding process, the chip material is transported for centrifugation, preferably in tubes together with the coolant. In this way, harmful leakage of lubricant still adhering to the material is prevented.
  • This type of transport requires that the chips are not very coarse; d. H. , they must be less than about 2 cm in length.
  • a further difficulty is only insufficiently or not at all overcome in the known, further improved devices, for example according to DE 42 19 090.5 AI, namely the occurrence of larger massive coarse parts in the chip flow, which are often also present in the area of the cutting machines Separation devices are not detected. Coarse parts of this type can lead to considerable damage, even destruction of the comminution machine.
  • the task underlying the invention is directed at avoiding damage or even destruction of the device known per se by means of an automatically operating and operationally reliable additional device while maintaining the advantages of reliable shredding of the steel that have already been achieved. or to achieve metal shavings, in order to also considerably reduce, if not completely exclude, the risk of clogging in the material flow within the device.
  • a grinding mechanism formed from at least two ring-shaped grinding disks arranged one above the other and rotatable relative to one another, the inner surfaces of which ring surround the rotating shaving head with its circumferentially distributed shearing knives and which are provided with spaced-apart shearing grooves.
  • the channel slide is longitudinally guided in the ejection channel and can be moved into the opening and the closed position by means of a signal-controlled, reversible drive, and above all the measure of importance is that a motor-driven one Knife head in operative connection is provided with a first signal transmitter for controlling the channel slide and also a second signal transmitter for reverse slow control of the drive of the knife head.
  • This embodiment of the invention makes the functional networking of the opening and closing movement of the channel slide with a very slow reversing movement of the knife head. This ensures that the coarse part is pushed out into the ejection channel, which can be arranged essentially horizontally but also inclined downwards.
  • the ejection channel can either be closed at different times with repetition if the foreign body was not pushed out during the first cycle or if a second foreign body is present.
  • a modification can also consist in that an optical, electromagnetic, electro-inductive or similar sensor is arranged in the ejection channel with a third signal transmitter, which is used with the control device and its signal transmitters to control the channel slide and the signal transmitter Reversing control of the drive of the cutter head is operatively connected so that the closing of the discharge channel and the resumption of normal rotation of the cutter head can be triggered by the foreign body leaving the grinding funnel through the discharge channel, as is provided in accordance with protection claim 6.
  • the shear grooves have a width of 6 mm and a depth of 5 mm and that furthermore one of the grinding disks is rotatably mounted in an annular recess of a flange part of the housing relative to the other non-rotatably arranged grinding disk.
  • This twisting is further made possible by the fact that the position of the rotatable grinding disk relative to the fixed grinding disk can be changed by means of a rotatable eccentric pin which engages in a recess located on the outer circumference of the rotatable grinding disk.
  • the position of the rotatable grinding disk can be changed by rotating the eccentric pin relative to the permanently arranged one, as a result of which the shear grooves lying one above the other also shift relative to one another.
  • the opening width of the shear grooves can be increased or decreased due to the overlap that arises, which in turn only allows chips of a desired maximum size to pass from the grinding funnel into the grinding mechanism underneath.
  • a further embodiment consists in the fact that the shearing knives consist of two legs enclosing an angle, which adjoin the grinding disks on their inner circumference and on their underside at a slight distance, and also that the knife legs are at a distance of 0.1 to 0.5 mm slide past the inner surfaces of the grinding disks.
  • the chip material is comminuted to the desired chip size.
  • the device is designed in such a way that the legs of the shaving knives, which run at an angle to the cutter head shaft, rest on a circumferential circular collar of the cutter head, on whose (lower) ring surface facing away from the legs are attached approaches which are distributed around the circumference and which are known as Chip ejectors serve.
  • the chips are carried in the circumferential lower recess of the housing through the lugs up to a chip removal plate which adjoins the circumference. This measure also prevents the risk of clogging from chip material.
  • Rip edges of the rice blocks arranged at an angle of 65 to 45 degrees are shaped to match the contour of the rip edges of the rip knife and the corner knife, so that the gap between the interacting rip edges is not more than 0.1 to 0.5 mm and that continues Rip knives, corner knives and rice surfaces are made of hardened steel.
  • the lower corner knives with their rice edges are arranged inclined with respect to the vertical plane running through the axis of rotation of the knife head shaft, and that the inclination can still be between 15 and 35 degrees of angle. Due to the inclination between the sharp edges of the rice, when the rice knife glides past with a narrow gap, a pulling cutting effect is produced. call, whereby a more effective cutting and cutting of the chips is achieved and the mere crushing is avoided, which can lead to signs of constipation.
  • Fig. 2 shows the vertical section. 1 with the ejection channel open
  • Figure 3 is a perspective view of the individual parts of the device, partially in section.
  • Fig. 4 shows a vertical section. Fig. 1 in an enlarged view
  • Fig. 5 is a plan view of the rotatable grinding disc with an engaging eccentric pin as a cutout.
  • FIG. 1 and 2 show a simplified representation of the device with the grinding funnel 2 with rice blocks attached at different heights and the cutter head shaft 7 with the cutter head 4, which is equipped with at least one rice cutter 6 and at least one corner cutter 5. Furthermore, the cutter head drive with controller 41 can be seen in the lower part of FIG. 1.
  • the ejection channel 10 opens into the grinding funnel 2 with the channel slide 11, which is shown in FIG. 1 in its front position closing the ejection channel 10 and in FIG. 2 in its rear position which keeps the ejection channel 10 open.
  • a control device which the loading movements of the channel slide 10 and the cutterhead shaft 7 controlled and coordinated.
  • the control of the cutter head drive 41 emits a signal to the control device 13 by which two functions are triggered, namely by a first signal transmitter 19 activates the control of the channel slide in the opening direction, so that it moves back into the position shown in FIG. 2, while at the same time the control 41 of the cutter head drive is adjusted by the second signal transmitter 23 such that the cutter Head 4 reversing its direction of rotation in slow gear until it has pushed the coarse part GT into the discharge channel 10, from where it falls over the discharge plate 18 into a container (not shown).
  • the sensor 21 with the third signal transmitter 42 switches the signal receiver 44 in such a way that it controls the cutter head drive 41 in the sense of a switchover to normal operation via the fourth signal transmitter 43.
  • This configuration ensures that foreign bodies, in particular coarse particles, are removed from the grinding funnel 2 as quickly as possible before the knife and rice organs can be damaged or destroyed.
  • FIGS. 4 and 5 show further details of the device.
  • the width MT of the grinding funnel 2 at the transition to the receiving funnel 1 is preferably between 280 and 500 In the example, 400 mm were chosen in order to adapt seamlessly to the width of the receiving funnel when transporting the chip material to reach.
  • the grinding funnel 2 has rice blocks 3 distributed in the interior at different heights on the circumference.
  • the rotating cutter head shaft 7 with the associated cutter head 4 is located inside the grinding hopper 2.
  • a ripping knife 6 and two corner knives 5 are distributed around the circumference of the cutter head 4 and cooperate with the rice edges 22 of the rice blocks 3 in such a way that the shredding of the wool chips takes place between the tear edges moving past each other.
  • the gap between the interacting tear edges is set to a distance between 0.1 and 0.5 mm.
  • the tearing blocks 3 with their tearing edges 22 are inclined at an angle of 65 to 45 degrees to the vertical plane formed by the axis of rotation of the cutter head shaft 7.
  • the tear edges 22 of the rice blocks 3 have a throats 27 at short intervals, the width and depth of which are between 2 and 4 mm.
  • Rip knife 6, corner knife 5 and tear surfaces are made of hardened steel and have finely machined rice edges. Due to the described type of arrangement of the individual components in combination with the fillet grooves 27 of the rice blocks 3, an optimal tearing of the chip balls or comminution of the chips before the transition to the subsequent grinder is achieved, whereby clogging of the device by chip material is avoided at the same time .
  • the cutter head 4 is fastened on the rotating cutter head shaft 7, which is supported in the bearing block 16 by means of the bearings 12.
  • the cutter head 4 has a removable cover element 8 with an associated screw element 9.
  • the cover element 9 is fastened by screwing in the direction of the vertical axis of the cutter head shaft 7.
  • the lumps of chips are first torn apart and divided into smaller portions. These are further broken up and torn by the corner knives 5 in its lower region.
  • the fine comminution takes place in the area adjoining the grinding cone 2 between the grinding disks 25, 26 and the shear cutters 34 of the shaving head 33. This area represents the actual grinder.
  • the distance between the inner ring surfaces 31 and the underside 37 of the grinding disks 25, 26 and the leg surfaces 35, 36 of the shear blades 34 that are in contact with these surfaces can be set to 0.1 to 0.5 mm.
  • the recess 30 is shown on the outer circumference of the rotatable grinding disk 25, in which the eccentric pin 29 engages, by means of the eccentric shaft 39 adjoining the eccentric pin 29 with a rivet screw 40, the grinding disk 25 is displaced by rotation. After the grinding disk 25 has been rotated, the scissor groove 28 still has a width of 4 mm.
  • the distance between the inner ring surfaces 31 and underside 37 of the grinding disks 25, 26 and the leg surfaces of the shear blades 34 in contact with these surfaces is set to 0.3 mm in the example. According to the above explanations, only chips of this type reach the grinding area from the grinding cone 2 that can pass the set gap width in terms of volume.
  • the rotatable grinding disk 25 is rotatably mounted on the non-rotatable grinding disk 26 in the upper annular recess of the flange part by the housing 32.
  • the corner knives 5 arranged on the lower part of the knife head 4 are arranged with their tear edges inclined at an angle of 15 to 35 degrees relative to the vertical plane running through the axis of rotation of the knife head shaft 7. As a result of this inclination of the tear edges, the separation of the chips of chips achieved in the upper region of the grinding cone 2 is continued into smaller portions; mere crushing of the chips and a risk of blockage are avoided.
  • the legs 35, 36 of the shear blades 34 which extend at an angle to the cutter head shaft 7, rest on the circular collar of the cutter head 33.
  • attachments 24 are attached which serve as chip ejectors. They are guided in a lower recess of the housing 32 and are preferably rectangular, analogous to the shape of this recess.
  • the lugs 24 convey the chips in the lower recess of the housing 32 in synchronism with the rotation of the shaving head 33 to the chip removal plate 15 located on the circumference of the recess, on the incline of which the chips are forwarded to existing chip collection devices.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Stahl- oder Metallspänen aus spanabhebender Bearbeitung mit einem an einen Aufnahmetrichter sich anschliessenden kegelig geformten Mahltrichter (2) mit in unterschiedlichen Höhen umfangsverteilt angeordneten Reissblöcken (3), und einer zugeordneten Messerkopfwelle (7) mit rotierendem Messerkopf (4) und unter dem Mahltrichter angeordnetem Mahlwerk sowie mit einem im unteren Bereich des Mahltrichters, jedoch oberhalb der Ausmündung des Späneabfuhrbleches angeordneten Auswurfkanal (10), der mittels eines kraftangetriebenen Kanalschiebers (11) öffenbar und verschliessbar ist, und der in geöffneter Stellung eine im Auswurfkanal angebrachte, nach unten offene Ausnehmung (17) freigibt, an welche ein schräg nach aussen führendes Grobteil-Abwurfblech (18) angeschlossen ist, und ferner mit einem aus mindestens zwei übereinander angeordneten ringförmigen und gegeneinander verdrehbar ausgebildeten Mahlscheiben (25, 26) gebildeten Mahlwerk, deren Ringinnenflächen (31) den rotierenden Scherkopf (33) mit seinen umfangsverteilten Schermessern (34) umgeben und die mit voneinander beabstandet angebrachten Schernuten (28) versehen sind.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Zerkleinern von Stahl- oder Metallspänen
Die Erfindung bezieht sich a.. eine Vorrichtung zum Zer¬ kleinern von Stahl- oder Metallspänen aus spanabhebender Be¬ arbeitung mit einem an einen Aufnahmetrichter sich an- schliessenden kegelig geformten Mahltrichter mit in unter¬ schiedlichen Höhen umfangsverteilt angeordneten Reiss¬ blöcken, deren Reisskanten gegenüber der Vertikalebene der Rotationsachse einer zugeordneten Messerkopfwelle geneigt angeordnet sind, mit einem unter dem Mahltrichter angeord¬ neten Mahlwerk.
Die bei der spangebenden Bearbeitung anfallenden Langspäne verhaken sich zu grösseren Knäuel. In dieser Form werden die Knäuel oder Klumpen einem Zerkleinerungspozess zuge¬ führt, woran sich die Zurückgewinnung des Schneidöls oder Schmierwassers durch Zentrifugieren anschliesst. Zu diesem Zweck erfolgt der Transport der gebrochenen Späne zu Zentri- fugiereinrichtungen, um das Auslaufen von Schmiermitteln zu verhindern. Die maximale Länge der Späne darf dabei vorgege¬ bene Mindestmasse nicht überschreiten.
Die bekannten Vorrichtungen erfüllen diese Bedingung unzu¬ reichend. Sie benötigen noch zu hohe Bearbeitungszeiten, in denen eine restlose Zerkleinerung aller Spanklumpen nicht immer erreicht wird. Nach DE-G 89 01 794.3 wird eine Zer- kleinerungsvorrichtung für Stahl- oder Metallspäne offen¬ bart, die eine Beseitigung dieser Nachteile erreichen soll. Durch in einem Mahltrichter in unterschiedlichen Höhen ange¬ ordneten verschiedenartigen Reissmessern, die sich gegenläu¬ fig zu weiteren im Mahltrichter befindlichen Messern bewe- gen, wird eine Grobzerklei ." ng der Späne durchgeführt, wo¬ nach das Material einem anselü lassenden Mahlwerk zugeführt wird, dessen Mahlscheibe Mahlnuten aufweist. Mit dieser Vor¬ richtung wird ein besseres Zerkleinern der Späneklumpen er¬ reicht, was auch eine Verkürzung der Bearbeitungszeit zur Folge hat. Die Verstopfungsgefahr wird verringert, aber nicht beseitigt.
Nachteilig an diesem Lösungsweg ist die zu grosse Span¬ länge. Nach dem Mahlprozess erfolgt der Transport des Späne¬ materials zum Zentrifugieren vorzugsweise in Röhren zusam- men mit dem Kühlmittel. Auf diese Weise wird gesundheits¬ schädlicher Austritt von dem Material noch anhaftendem Schmiermittel verhindert. Diese Transportart erfordert, dass die Späne nicht sehr grob sind; d. h. , sie müssen eine Länge kleiner als etwa 2 cm aufweisen.
Eine weitere Schwierigkeit wird bei den bekannten, weiter verbesserten Vorrichtungen, beispielsweise nach der DE 42 19 090.5 AI nur unzureichend oder überhaupt nicht überwun¬ den, nämlich dass Vorkommen von grösseren massiven Grob- teilen im Spänestrom, die vielfach auch durch im Bereich der Zerspannungsmaschinen vorhandene Abεcheidevorrichtungen nicht erfasst werden. Derartige Grobteile können zu erheb¬ lichen Beschädigungen, ja zur Zerstörung der Zerkleinerungs¬ maschine führen.
Aus diesen Gegegenheiten ist die der Erfindung zugrundelie¬ gende Aufgabenstellung darauf gerichtet, die Vermeidung von Beschädigungen oder gar der Zerstörung der an sich be¬ kannten Vorrichtung durch eine selbstätig arbeitende und be- triebssichere Zusatzvorrichtung unter Beibehaltung der schon erreichten Vorteile der zuverlässigen Zerkleinerung der Stahl- oder Metallspäne zu erzielen, um ausserdem auch die Verstopfungsgefahr im Materialfluss innerhalb der Vor¬ richtung ganz erheblich zu verringern, wenn nicht gänzlich auszuschliessen.
Diese Vorteile werden bei einer gattungsgemäsεen Vorrich- tung erreicht durch
a) einen im unteren Bereich des Mahltrichters jedoch ober¬ halb der Ausmündung des Späneabfuhrbleches Auswurfka- nal, der mittels eines kraftangetriebenen Kanalschie¬ bers offenbar und verschliessbar ist, und der in geöff¬ neter Stellung eine im Auswurfkanal angebrachte, nach unten offene Ausnehmung freigibt, an welche ein schräg nach aussen führendes Grobteil-Abwurfblech angeschlos- sen ist,
b) ein aus mindestens zwei übereinander angeordneten ring¬ förmigen und gegeneinander verdrehbar ausgebildeten Mahlscheiben gebildetes Mahlwerk, deren Ringinnenflä- chen den rotierenden Scherkopf mit seinen umfangsver- teilten Schermessern umgeben und die mit voneinander beabstandet angebrachten Schernuten versehen sind.
Wenn sich ein Grobteil zwischen dem Spänematerial befindet, welches in der ersten Verarbeitungsstufe zwischen den Reiss¬ blöcken mit ihren Reiskanten und dem Reissmesser und den Eckmessern zerkleinert und zerstückelt wird, dann liegt es im unteren Teil des Mahltrichters und wird vom Messerkopf zusammen mit den Spänehaufen rotierend bewegt. Dabei ent- stehen Keuel und Verdichtungen, und der Messerkopf wird in seiner Drehbewegung gehemmt oder in Einzelfällen sogar blockiert. Dies kann dadurch vermieden werden, dass sich ein Auswurfkanal im unteren Bereich des Mahltrichters durch Zurückziehen eines diesen im Normalbetrieb verschliessenden Kanalschiebers öffnet. Durch diesen Kanal wird durch die Drehbewegung des Messerkopfes das als Fremdkörper erkannte Grobteil aus dem Mahltrichter hinausgeschoben und durch ein Abwurfblech nach unten entfernt. Weitere Vorteile ergeben sich durch die übereinander geschichtet wenigstens zwei an- geordneten ringförmigen und gegeneinander verdrehbaren Mahl¬ scheiben. Auf Grund dieser Ausbildungsweise kann ein Fremd¬ körper, beispielεweiεe ein Grobteil nicht in den weiteren Späneverarbeitungsweg gelangen, weil er oberhalb der obersten Mahlscheibe zwangsweise liegenbleibt und in der beschriebenen Weise aus dem Mahltrichter entfernt wird. Durch die Ausgestaltung der Mahlscheiben mit ihren Schernu¬ ten und der Verdrehbarkeit gegeneinander werden die Späne auf ein wählbares, genau definierbares Mass zerkleinert, so dass eine Verstopfungs- und/oder Beschädigungsgefahr durch diese beiden grundlegenden Merkmale bzw. Massnahmen weitest- gehend ausgeschaltet wird.
Weitere Merkmale der Erfindung sind darin zu sehen, dass der Kanalschieber im Auswurfkanal längsgeführt und mittels eines signalgesteuerten, reversierbaren Antriebs in die öff- nungs- und die Schliesstellung verfahrbar ist und vor allem ist die Massnahme von Bedeutung, dass eine mit dem moto¬ risch angetriebenen Messerkopf in Wirkverbindung stehende Steuervorrichtung mit einem ersten Signalgeber zur Steue¬ rung des Kanalschiebers und ferner einem zweiten Signalge¬ ber zur Reversier-Langsam-Steuerung des Antriebs des Messer- kopfes versehen ist.
Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird die funktio¬ neile Vernetzung der öffnungs- und Schliess-Bewegung des Ka¬ nalschiebers mit einer sehr verlangsamten Reversierbewegung des Mesεerkopfeε. Dadurch wird mit Sicherheit ein Hinaus¬ schieben des Grobteils in den Auswurfkanal erreicht, der im wesentlichen horizontal aber auch nach unten geneigt ange¬ ordnet sein kann. Das Schliessen des Auswurfkanals kann ent¬ weder zeitversetzt taktweise unter Wiederholung erfolgen, wenn der Fremdkörper nicht beim ersten Takte ausgeschoben wurde oder wenn ein zweiter Fremdkörper vorhanden ist.
Eine Abwandlung kann noch darin bestehen, dass im Auswurf¬ kanal ein optischer, elektromagnetischer, elektroinduktiver o. dgl. Sensor mit einem dritten Signalgeber angeordnet ist, der mit der Steuervorrichtung und deren Signalgebern zur Steuerung deε Kanalεchiebers und dem Signalgeber zur Reversier-Steuerung des Antriebs des Messerkopfes in Wirk¬ verbindung steht so dass von dem den Mahltrichter durch den Auswurfkanal verlassenden Fremdkörper das Schliessen des Auswurfkanals und die Wiederaufnahme der normalen Rotation des Mesεerkopfes auslösbar ist, wie dies gemäss Schutzan¬ spruch 6 vorgesehen ist.
Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass die Schernuten eine Breite von 6 mm und eine Tiefe von 5 mm auf- weisen und dass weiterhin eine der Mahlscheiben gegenüber der anderen unverdrehbar angeordneten Mahlscheibe in einer ringförmigen Ausnehmung eines Flanschteiles des Gehäuses verdrehbar gelagert ist. Dieses Verdrehen wird weiterhin da¬ durch ermöglicht, dass die Stellung der verdrehbaren Mahl- scheibe gegenüber der feststehenden Mahlscheibe mittels eines drehbaren Exzenterzapfens veränderbar ist, der in eine am äusεeren Umfang der verdrehbaren Mahlscheibe befind¬ liche Ausnehmung eingreift. Durch diese Merkmale kann die verdrehbare Mahlscheibe durch Drehung des Exzenterzapfens gegenüber der fest angeordneten in ihrer Lage verändert wer¬ den, wodurch sich auch die übereinanderliegenden Schernuten zueinander verschieben. Die Öffnungsbreite der Schernuten kann durch die entstehende Überlappung jeweils vergrössert oder verkleinert werden, wodurch wiederum nur Späne einer gewünschten Maximalgrösse Durchlass vom Mahltrichter in das darunter befindliche Mahlwerk finden.
Eine weitere Ausbildung besteht darin, dass die Schermesser aus zwei einen Winkel einschliessenden Schenkeln bestehen, die an die Mahlscheiben an ihren Innenumfang und an ihrer Unterseite gering beabstandet anschliessen und ferner, dass die Messerschenkel in einem Abstand von 0,1 bis 0,5 mm an den Innenflächen der Mahlscheiben vorbeigleiten. Entspre¬ chend dieses eingestellten Abstandes zwischen den einander zugeordneten Scheideinrichtungen erfolgt die Zerkleinerung des Span aterialε auf die jeweilε gewünεchte Spangrösse. Nach einem anderen Merkmal ist die Vorrichtung derart ge¬ staltet, dass die in einem Winkel zur Messerkopfwelle ver¬ laufenden Schenkel der Schermesser auf einem umlaufenden kreisrunden Bund des Scherkopfes aufliegen, an dessen den Schenkeln abgewandten (unteren) Ringfläche umfangsverteilt Ansätze angesetzt sind, die als Späneauswerfer dienen. Gleichlaufend mit der Drehbewegung des Scherkopfeε werden die Späne in der umlaufenden unteren Ausnehmung deε Ge¬ häuses durch die Ansätze mitbefördert bis zu einem sich am Umfang anschliessendem Späneabfuhrblech. Auch durch diese Massnahme wird die Verstopfungsgefahr durch Spanmaterial verhindert.
Eine bessere Zerkleinerung und grössere Sicherheit gegen Verstopfen kann auch dadurch erreicht werden, dass die
Reisskanten der im Winkel von 65 bis 45 Winkelgrad geneigt angeordneten Reissblöcke an die Kontur der Reisskanten des Reissmessers und der Eckmesser angepasst geformt sind, so dass der Spalt zwischen den zusammenwirkenden Reisskanten nicht mehr als 0,1 bis 0,5 mm beträgt und dass weiterhin die Reissmesser, Eckmesser und Reiεsflächen aus gehärtetem Stahl bestehen.
Von grosεer Bedeutung für eine optimale Zerkleinerungslei- stung und den Weitertransport des Spanmaterials sind weiter¬ hin vorgesehene Massnahmen, die darin bestehen, dass die Reisskanten der Reissblöcke durch in kurzen Abständen von¬ einander angebrachte Kehlnuten unterbrochen sind.
Nach einem weiteren Vorschlag ist es möglich, dass die unte¬ ren Eckmesser mit ihren Reisεkanten gegenüber der durch die Rotationsachse der Messerkopfwelle verlaufenden Vertikal¬ ebene geneigt angeordnet sind und dass weiterhin die Nei¬ gung zwischen 15 und 35 Winkelgrad betragen kann. Durch die Schrägneigung zwischen den scharfen Reisεkanten wird beim mit engen Spalt erfolgenden Vorbeigleiten der Reiεsmesser an den Reiεεblöcken eine ziehende Schnittwirkung hervorge- rufen, wodurch ein wirksameres Zertrennen und Zerschneiden der Späneknäuel erreicht und das blosse Zerquetεchen ver¬ mieden wird, was zu Verstopfungserscheinungen führen kann.
Es zeigen
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Zerkleinerungsvor¬ richtung; mit geschlossenem Auswurfkanal;
Fig. 2 den Vertikalschnitt gem. Fig. 1 mit geöffnetem Aus¬ wurfkanal;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Einzelteile der Vorrichtung, teilweise im Schnitt;
Fig. 4 einen Vertikalschnitt gem. Fig. 1 in vergrösserter Darstellung;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die verdrehbare Mahlscheibe mit eingreifendem Exzenterzapfen als Ausschnitt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen in vereinfachter Darstellung die Vorrichtung mit dem Mahltrichter 2 mit in verschiedenen Höhen angebrachten Reissblöcken und der Messerkopfwelle 7 mit dem Mesεerkopf 4, der mit wengiεtens einem Reissmesεer 6 und wenigstens einem Eckmesεer 5 auεgerüεtet iεt. Ferner iεt im unteren Teil der Fig. 1 der Messerkopfantrieb mit Steuerung 41 zu erkennen.
In den Mahltrichter 2 mündet der Auεwurfkanal 10 mit dem Ka¬ nalschieber 11, welcher in Fig. 1 in seiner vorderen, den Auswurfkanal 10 verschliessenden Stellung und in Fig. 2 in seiner hinteren, den Auswurfkanal 10 offenhaltenden Lage dargestellt ist.
Mit 13 ist eine Steuervorrichtung bezeichnet, welche die Be- wegungen des Kanalschiebers 10 und der Messerkopfwelle 7 kontrolliert und koordiniert. Beim Absinken der Drehzahl der Messerkopfwelle 7 (oder bei deren Stillstand) durch ein im Mahltrichter befindliches Grobteil (GT) hervorgerufene Blockierung, wird von der Steuerung des Messerkopfantriebs 41 ein Signal an die Steuervorrichtung 13 abgegeben durch welches zwei Funktionen ausgelöst werden, und zwar wird durch einen ersten Signalgeber 19 die Steuerung des Kanal¬ schiebers im Öffnungssinne aktiviert, so dass dieser zurück in die in Fig. 2 dargestellte Lage fährt, während gleichzei¬ tig durch den zweiten Signalgeber 23 die Steuerung 41 des Messerkopfantriebs derart verstellt wird, dass der Messer¬ kopf 4 im Langsamgang seine Drehrichtung reversierend so¬ lange weiterdreht, bis er daε Grobteil GT in den Auswurfka- nal 10 geschoben hat, von wo es über das Abwurfblech 18 in einen nicht dargestellten Behälter fällt.
Durch den Sensor 21 mit dem dritten Signalgeber 42 wird der Signal-Empfänger 44 dahingehend geschaltet, dass er über den vierten Signalgeber 43 den Messerkopfantrieb 41 im Sinne einer Umschaltung auf Normalbetrieb steuert.
Durch dieεe Auεbildungsweise wird sichergestellt, dass Fremdkörper, vor allem Grobteile aus dem Mahltrichter 2 schnellstenε auεgeεchieden werden, bevor eε zu Beεchädigung oder Zerstörungen der Messer- und Reisε-Organe kommen kann.
Die perεpektivische Darstellung der Fig. 3 und die Fig. 4 und 5 zeigen weitere Einzelheiten der Vorrichtung.
In Fig. 3 ist der Aufnahmetrichter 1 mit dem darunter be¬ findlichen Mahltrichter 2, der die Form eines Polygonal¬ kegels aufweist, dargestellt". Die Weite MT des Mahltrich¬ ters 2 beträgt am Übergang zum Aufnahmetrichter 1 vorzugs- weise zwischen 280 und 500 mm. Im Beispiel wurden 400 mm gewählt, um angepasst an die Weite des Aufnahmetrichters einen nahtloεen Übergang beim Transport des Spänematerials zu erreichen.
Der Mahltrichter 2 weist im Innenbereich in verschiedenen Höhen am Umfang verteilt Reissblöcke 3 auf.
Innerhalb des Mahltrichers 2 befindet sich die rotierende Mesεerkopfwelle 7 mit dem zugehörigen Messerkopf 4. Am Um¬ fang des Messerkopfes 4 verteilt sind ein Reissmesser 6 und zwei Eckmesser 5 angebracht, die mit den Reisεkanten 22 der Reissblöcke 3 derart zusammenwirken, dass die Zerkleinerung der Wollspäne zwischen den aneinander sich vorbeibewegenden Reisskanten stattfindet. Der Spalt zwischen den zusammen¬ wirkenden Reisskanten wird auf einen Abstand zwischen 0,1 und 0,5 mm eingestellt.
Die Reissblöcke 3 mit ihren Reisskanten 22 sind im Winkel von 65 bis 45 Winkelgrad geneigt zu der durch die Rotations¬ achse der Messerkopfwelle 7 gebildeten Vertikalebene ange¬ ordnet. Die Reisskanten 22 der Reisεblöcke 3 weisen in kurzen Abständen a Kehlnuten 27 auf, deren Breite und Tiefe zwischen 2 und 4 mm beträgt. Reissmesser 6, Eckmesser 5 und Reissflächen bestehen aus gehärtetem Stahl und weisen fein¬ bearbeitete Reisεkanten auf. Durch die beεchriebene Art der Anordnung der einzelnen Bauelemente in Kombination mit den Kehlnuten 27 der Reissblöcke 3 wird ein optimales Zerreis- εen der Späneknäuel bzw. Zerkleinerung der Späne vor dem Übergang in daε nachfolgende Mahlwerk erreicht, wobei ein Verεtopfen der Vorrichtung durch Spänematerial gleichzeitig vermieden wird.
Der Messerkopf 4 iεt auf der rotierenden Messerkopfwelle 7 befestigt, welche mittels der Lager 12 im Lagerbock 16 ge¬ lagert iεt. Im oberen Bereich weist der Messerkopf 4 ein ab¬ nehmbares Abdeckelement 8 mit zugehörigem Verschraubungsele- ment 9 auf. Die Befestigung des Abdeckelementes 9 erfolgt durch Verschraubung in Richtung Vertikalachse der Mesεer¬ kopfwelle 7. Im oberen Bereich des Mahltrichterε 2 werden die Späneklum¬ pen zunächst auseinandergerissen und in kleinere Portionen zerteilt. Diese werden in seinem unteren Bereich von den Eckmessern 5 weiter zerteilt und zerrissen. Die Feinzer- kleinerung findet in dem an den Mahlkegel 2 anschliessenden Bereich zwischen den Mahlscheiben 25, 26 und den Schermes¬ sern 34 des Scherkopfes 33 statt. Dieser Bereich stellt das eigentliche Mahlwerk dar.
Entsprechend der gewünschten Spangröεεe ist der Abstand zwi¬ schen den Ringinnenflächen 31 und Unterseite 37 der Mahl¬ scheiben 25, 26 und den mit diesen Flächen in Kontakt' stehenden Schenkelflächen 35, 36 der Schermesser 34 auf 0,1 bis 0,5 mm einstellbar.
Gemäss Fig. 5 iεt die Auεnehmung 30 am äusseren Umfang der verdrehbaren Mahlscheibe 25 dargestellt, in die der Exzen¬ terzapfen 29 eingreift, über die an den Exzenterzapfen 29 anschliessende Exzenterwelle 39 mit Rendelschraube 40 wird durch Drehung eine Verschiebung der Mahlscheibe 25 bewirkt. Die Schernut 28 weist nach der Verdrehung der Mahlscheibe 25 noch eine Breite von 4 mm auf.
Entsprechend der gewünschten Spangrösse ist der Abstand zwi- sehen den Ringinnenflächen 31 und Unterseite 37 der Mahl¬ scheiben 25,26 und den mit diesen Flächen in Kontakt stehen¬ den Schenkelflächen der Schermesser 34 im Beispiel auf 0,3 mm eingestellt. Gemäss vorstehender Erläuterungen gelangen nur noch derartige Späne vom Mahlkegel 2 in den Mahlbe- reich, die vom Volumen her die eingestellte Spaltbreite pas¬ sieren können.
Nach den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass die verdrebare Mahlscheibe 25 auf der unverdrehbaren Mahlscheibe 26 in der oberen ringförmigen Ausnehmung des Flanschteileε vom Ge- häuεe 32 verdrehbar gelagert iεt. Weiterhin ist aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, dass die am unteren Teil des Messerkopfes 4 angeordneten Eckmesser 5 mit ihren Reisskanten gegenüber der durch die Rotations- achεe der Meεserkopfwelle 7 verlaufenden Vertikalebene zwi- sehen 15 und 35 Winkelgrad geneigt angeordnet sind. Durch diese Schrägstellung der Reisskanten wird die im oberen Be¬ reich des Mahlkegels 2 erreichte Zertrennung der Späne¬ knäuel in kleinere Portionen fortgesetzt; ein bloss Zer¬ quetschen der Späneknäuel und eine damit verbundene Ver- stopfungsgefahr werden vermieden.
Nach Fig. 3 und 4 liegen weiterhin die in einem Winkel zur Mesεerkopfwelle 7 verlaufenden Schenkel 35, 36 der Schermeε- ser 34 auf dem kreisrunden Bund des Scherkopfes 33 auf. An der unteren Ringfläche εind, von den Messerschenkeln 35, 36 abgewandt, am Umfang verteilt, Ansätze 24 angebracht, die alε Späneauswerfer dienen. Sie werden in einer unteren Auε- nehmung des Gehäuses 32 geführt und sind analog der Form dieser Ausnehmung vorzugsweise rechteckig ausgebildet. Durch die Ansätze 24 werden die Späne in der unteren Aus¬ nehmung des Gehäuses 32 gleichlaufend mit der Umdrehung des Scherkopfes 33 zu dem am Umfang der Auεnehmung befindlichen Späneabfuhrblech 15 befördert, auf dessen Schräge eine Weiterbeförderung zu vorhandenen Spänesammeleinrichtungen erfolgt.

Claims

Anεprüche
1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Stahl- oder Metall¬ spänen aus spanabhebender Bearbeitung mit einem an einen Aufnah etrichter sich anschliessenden kegelig geform¬ ten Mahltrichter mit in unterschiedlichen Höhen umfangsver- teilt angeordneten Reissblöcken, deren Reisεkanten gegen¬ über der Vertikalebene der Rotationsachse einer zugeord¬ neten Messerkopfwelle geneigt angeordnet und an deren Reiss¬ kanten die am rotierenden Messerkopf angebrachten Reisεmes- εer und Eckmesser vorbei bewegbar sind, mit einem unter dem Mahltrichter angeordneten Mahlwerk,
gekennzeichnet durch,
a) einen im unteren Bereich des Mahltrichters (2) jedoch oberhalb der Ausmündung (14) des Späneabfuhrbleches
(15) Auswurfkanal (10), der mittels eines kraftange¬ triebenen Kanalschiebers (11) offenbar und verschliess- bar ist, und der in geöffneter Stellung eine im Auswurf¬ kanal (10) angebrachte, nach unten offene Ausnehmung (17) freigibt, an welche ein εchräg nach auεεen führen¬ des Grobteil-Abwurfblech (18) angeschlossen ist,
b) ein aus mindestens zwei übereinander angeordneten ring- förmigen und gegeneinander verdrehbar ausgebildeten
Mahlscheiben (25, 26) gebildetes Mahlwerk, deren Ring¬ innenflächen (31) den rotierenden Scherkopf (33) mit εeinen umfangεverteilten Schermeεsern (34) umgeben und die mit voneinander beabstandet angebrachten Schernuten (28) versehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalschieber (11) im Auswurfkanal (10) längs¬ geführt und mittels eines εignalgeεteuerten, reversierbaren Antriebs (20) in die öffnungs- und die Schliesstellung ver- fahrbar ist .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem motorisch angetriebenen Messerkopf (4) in Wirkverbindung stehende Steuervorrichtung (13) mit einem ersten Signalgeber (19) zur Steuerung des Kanalschie¬ bers (11) und ferner einem zweiten Signalgeber (23) zur Reversier-Langsam-Steuerung deε Antriebε (41) deε Messer¬ kopfes (4) versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeich¬ net, dass im Auswurfkanal (10) ein optischer, elektro¬ magnetischer, elektroinduktiver o. dgl. Sensor (21) mit einem dritten Signalgeber (42) angeordnet ist, der mit der Steuervorrichtung (13) und deren Signalgebern (19) zur
Steuerung des Kanalschiebers (11) und dem Signalgeber (23) zur Reversier-Steuerung des Antriebs (41) des Messerkopfes (4) in Wirkverbindung steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswurfkanal (10) im wesentlichen horizontal angeordnet ist und einen rechteckigen Querεchnitt aufweist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass beim Absinken der Drehzahl des Messer¬ kopfes (4) oder Messerkopf-Stillstand über die Steuervor¬ richtung (13) durch den ersten Signalgeber (19) die Steue¬ rung des Kanalschieberε (11) im Öffnungssinne und durch den zweiten Signalgeber (23) die Steuerung des Antriebs (41) des Messerkopfes (4) im Sinne einer Reversier-Langsam- drehung beeinflussbar, und dass beim Ansprechen des Sensors (21) des Auswurfkanals (10) infolge des Passierens eines Grobteils (GT) die Steuervorrichtung (13) mit ihren Signal¬ gebern (19, 23) die Steuerung des Kanalschiebers (11) im Schliessinne und die Steuerung des Antriebes (41) des Mes¬ serkopfes (4) im Sinne seiner Normaldrehzahl und Drehrich¬ tung beeinflusεbar ist.
7. Vorrichtung nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Mahlscheiben (25) gegenüber der anderen unverdrehbar angeordneten Mahlscheibe (26) in einer ring¬ förmigen Ausnehmung eines Flanschteiles des Gehäuses (32) verdrehbar gelagert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schermesεer (34) aus zwei einen Winkel ein- schliessenden Schenkeln (35, 36) bestehen, die an die Mahlscheiben (25, 26) an ihren Innenumfang (31) und an ihrer Unterseite (37) gering beabstandet anschliessen.
9. Vorrichtung nach Anspruch' 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mesεerschenkel (35, 36) in einem Abstand von 0,1 bis 0,5 mm an den Innenflächen (31) der Mahlscheiben (25, 26) vorbeigleiten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Winkel zur Messerkopf elle (7) ver- laufenden Schenkel (35, 36) der Schermesser (34) auf einem umlaufenden kreisrunden Bund (38) des Scherkopfes (33) auf¬ liegen, an dessen den Schenkeln (35, 36) abgewandten (unte¬ ren) Ringfläche umfangsverteilt Ansätze (24) angeεetzt sind, die als Späneauswerfer dienen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasε die Reiεεkanten (22) der im Winkel von 65 bis 45
Winkelgrad geneigt angeordneten Reissblöcke (3) an die Kon¬ tur der Reisskanten des Reissmessers (6) und der Eckmesser (5) angepasst geformt sind, so dass der Spalt zwischen den zusammenwirkenden Reisskanten nicht mehr als 0,1 bis 0,5 mm beträgt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reisεmesser (6), Eckmesser (5) und Reiss¬ flächen aus gehärtetem Stahl mit feinbearbeiteten Reisεkan¬ ten beεtehen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Reisskanten (22) der Reissblöcke (3) durch in kurzen Abständen (a) voneinander angebrachten Kehlnuten (27) unterbrochen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Eckmesser (5) mit ihren Reisskanten gegenüber der durch die Rotationsachse der Messerkopfwelle (7) verlaufenden Vertikalebene geneigt angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung zwischen 15 und 35 Winkelgrad be¬ trägt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schernuten (28) eine Breite von 6 mm und eine Tiefe von 5 mm aufweisen.
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