EP1023942A1 - Zerkleinerungsvorrichtung mit wenigstens einer drehenden Welle - Google Patents

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EP1023942A1 EP99101912A EP99101912A EP1023942A1 EP 1023942 A1 EP1023942 A1 EP 1023942A1 EP 99101912 A EP99101912 A EP 99101912A EP 99101912 A EP99101912 A EP 99101912A EP 1023942 A1 EP1023942 A1 EP 1023942A1
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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
    • B02C18/182—Disc-shaped knives

Definitions

  • the invention relates to a shredding device according to the preamble of Claim 1, which for crushing products of any kind, in particular within the scope of processing measures, e.g. during disposal or Recycling of waste materials is used.
  • Such shredding machines can e.g. are rotor shears, their crushing effect is achieved by the fact that their teeth are used on their circumference Turn the provided rotor discs (cutting rings) against each other.
  • the result The cutting, tearing and breaking effect achieved is, among other things, a function of Distance between the nose of the rotor disks and that of each opposite surface, as well as the distance between the side surfaces of the Rotor disks.
  • the worn out Parts are exchanged and / or refurbished (problem 1).
  • the rotor disk segments 2b carry only one Extension 4b, which is essentially the entire distance between two bridging adjacent rotor disk segments 2b. This eliminates the need Creation of a groove in the shaft surface.
  • such a groove can also be used be dispensed with - with the same design of the shaft 1b as in FIG Wear rotor disc segments 2c at both ends of the U-legs extensions 4c, each of which is designed in its axial extent so that it - together with the opposite extension 4c of the adjacent one Rotor disc segment 2c - essentially the entire distance between bridges two adjacent rotor disk segments 2c.
  • the light gap 5b shown in FIG. 3 between the extension 4b and the neighboring one Rotor disc segment 2b, or the light gap 5c shown in Figure 4 between two adjacent extensions 4c can either be made so small that it only absorbs any thermal expansion, or deliberately part of the shaft surface leave uncovered, which on the one hand simplifies production means on the other hand counteracts wedging of material particles and to make disassembly easier.

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  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
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Abstract

Die Zerkleinerungsvorrichtung weist wenigstens eine drehende Welle (1) auf, auf der im Abstand voneinander ringförmige Bunde (6) angeordnet sind, über welche Bunde (6) U-förmige Rotorscheibensegmente (2) gestülpt sind, die an ihrem Umfang Zerkleinerungswerkzeuge tragen. Ein Rotorscheibensegment (2) trägt am Ende wenigstens eines U-Schenkels wenigstens einen die Oberfläche der Welle (1) im Zwischenraum zum axial beabstandeten, nächsten Rotorscheibensegment (2) wenigstens teilweise abdeckenden, sich vom U-Schenkel in axialer Wellenrichtung erstreckenden, auskragenden Fortsatz (4). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welche zum Zerkleinern von Produkten jedwelcher Art, insbesondere im Rahmen von Aufbereitungsmassnahmen, z.B. bei der Entsorgung bzw. Wiederverwertung von Abfallstoffen eingesetzt wird.
Bei solchen Zerkleinerungsmaschinen kann es sich z.B. um Rotorscheren handeln, deren Zerkleinerungseffekt dadurch erreicht wird, dass an ihrem Umfang mit Zähnen versehene Rotorscheiben (Schneideringe) gegeneinander drehen. Der dadurch erreichte Schneid-, Reiss- und Brucheffekt ist unter anderem eine Funktion der Distanz zwischen der Nase der Rotorscheiben und der dieser jeweils gegenüberliegenden Fläche, sowie der Distanz zwischen den Seitenflächen der Rotorscheiben.
In Abhängigkeit von dem zu zerkleinernden Material ist der Verschleiss der Rotorscheiben bzw. der Rotorscheibensegmente mehr oder weniger gross, wobei der Zerkleinerungseffekt durch die verschleissbedingte, zunehmende Vergrösserung der frontalen und seitlichen Zwischenräume abnimmt.
Um die gewünschte Funktionsfähigkeit wieder herzustellen, müssen die verschlissenen Teile ausgetauscht und / oder aufgearbeitet werden (Problemstellung 1).
Im Falle von Zerkleinerungsmaschinen, die unter speziell harten Bedingungen arbeiten, beschränkt der Verschleiss sich jedoch nicht nur auf die eigentlichen Rotorscheibensegmente bzw. Zerkleinerungswerkzeuge, sondern betrifft auch die zwischen den Rotorscheibensegmenten liegende Wellenoberfläche (Problemstellung 2). Diesen Verschleiss hat man bisher durch den Einsatz gehärteter Wellen (sehr teuer!) oder durch die Abdeckung mit Distanzhaltern zu verhindern, oder durch das Aufschweissen von Material auf verschlissene Stellen zu beseitigen gesucht. Beide letztgenannten Massnahmen sind aber ebenfalls sehr umständlich, insbesondere der Austausch verschlissener Distanzhalter, bzw. gefährlich, wie z.B. das Schweissen in der Umgebung von Chemieabfällen.
Ausserdem werden die Rotoren bzw. Distanzhalter durch den Verschleiss statisch geschwächt (Bruchgefahr) und die Abstreifer funktionieren schlechter (Problemstellung 3).
Aufgrund der hohen Anforderungen an die Stabilität und Sicherheit der Zerkleinerungsvorrichtungen und der sich daraus ergebenden hohen Gewichte ist ein Austausch der Rotoren und/oder der Distanzhalter aufgrund der dadurch verursachten Stillstandszeiten, der notwendigen Hebezeuge sowie eventuell baulicher Massnahmen, sowie schliesslich aufgrund des qualitätsbedingten, hohen Preises der Rotoren mit bedeutenden Kosten verbunden.
Das in der EP-A1-6.261 (deren Inhalt hiemit als im Rahmen dieser Beschreibung geoffenbart gilt) beschriebene System der ohne Wellendemontage austauschbaren Zerkleinerungswerkzeuge bzw. Rotorscheibensegmente mit U-förmigem Querschnitt, ebenso wie das in der US-A-3,991,944 beschriebene System erlauben, Zeit und Kosten für den Austausch der verschlissenen Rotorscheibensegmente (Problemstellung 1) ausreichend zu reduzieren, tragen jedoch nichts zur Lösung der Problemstellungen 2 und 3 bei.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die Problemstellungen 2 und 3 preisgünstig zu lösen, ohne aber die bekannte Lösung für die Problemstellung 1 zu vernachlässigen. Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschriebenen Merkmale mit denjenigen aus seinem Oberbegriff gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Kennzeichen der abhängigen Ansprüche beschrieben.
Aufgrund der langen Lebensdauer von Zerkleinerungsvorrichtungen ist es wünschenswert, dass auch bestehende Modelle mit einem minimalen Aufwand mit den neuartigen Rotorscheibensegmenten in U-Form mit Wellenschutz-Fortsätzen bestückt werden können. Solche Rotoren werden vorzugsweise für Zerkleinerungsanlagen mit Hydraulikantrieb verwendet, welche durch geeignete Massnahmen - z.B. durch Umkehrdrehungen, Wegfahren der Gegenmesser, oder automatischen Stillstand der Anlage - die Gefahr des Rotorenbruchs oder des Verschleisses bei extrem schwierigen Ausgangsprodukten zusätzlich mindern.
Sinngemäss können solche Rotoren jedoch in analoger Weise auch für andere Zerkleinerungsmaschinen (Schnell- oder Langsamläufer), unabhängig von deren Antriebsart (z.B. hydraulisch, elektrisch, oder mittels Verbrennungsmotoren), der Anzahl der festen oder drehenden Rotoren (z.B. 1,2,3 oder auch mehr) eingesetzt werden.
In der beiliegenden Zeichnung eines ringförmigen Bundes und des darüber gestülpten Rotorscheibensegmentes im Schnitt wird die Erfindung beispeilhaft näher erläutert. Es zeigen
  • Fig.1 den Stand der Technik nach der EP-B1-6,261, und die
  • Fig.2 bis 4 erfindungsgemäss verbesserte Ausführungsformen des Rotorscheibensegmentes.
    • Auf einer Welle 1 sind ringförmige, bei einer praktischen Ausführungsform axial etwa 30-40 mm breite Bunde 2 angeordnet, die in an sich bekannter Weise entweder einstückig mit dieser ausgebildet sind (Fig.1 bis 4) oder (nicht dargestellt) auf eine Sechskant-Welle geschoben bzw. über eine Zahnverbindung mit ihr verbunden sind.
    Die über die Bunde 6 gestülpten, bei einer praktischen Ausführungsform axial etwa 80-85 mm breiten, U-förmigen Rotorscheibensegmente 2 bzw. 2a (Fig.1 und 2) sind mit diesen in an sich bekannter Weise, z.B. über eine (nicht dargestellte) vorgespannte "Zapfen-Schraube"-Einheit verbunden und greifen in ringförmige Nuten 3 bzw. 3a in der Welle 1 bzw. 1a ein. Dabei sind die ringförmigen Nuten 3a (Fig.2) gegenüber den Nuten 3 (Fig.1, Stand der Technik) axial verbreitert und nehmen zwei am Schenkelende des U-förmigen Rotorscheibensegmentes 2a angebrachte Fortsätze 4 auf. Diese schützen den grösseren Teil der Wellenoberfläche vor dem Verschleiss.
    In der Ausführungsform nach Fig.3 tragen die Rotorscheibensegmente 2b nur einen Fortsatz 4b, der im wesentlichen den gesamten Abstand zwischen zwei benachbarten Rotorscheibensegmenten 2b überbrückt. Dadurch erübrigt sich die Herstellung einer Nut in der Wellenoberfläche.
    Natürlich kann, wie dies in Fig.4 dargestellt ist, auf eine solche Nut auch dann verzichtet werden - bei gleicher Ausbildung der Welle 1b wie in Fig.3 - wenn die Rotorscheibensegmente 2c an beiden Enden der U-Schenkel Fortsätze 4c tragen, von denen jeder in seiner axialen Erstreckung so ausgebildet ist, dass er - gemeinsam mit dem ihm gegenüberliegenden Fortsatz 4c des jeweils benachbarten Rotorscheibensegmentes 2c - im wesentlichen den gesamten Abstand zwischen zwei benachbarten Rotorscheibensegmenten 2c überbrückt.
    Der in Fig.3 gezeigte Lichtspalt 5b zwischen dem Fortsatz 4b und dem benachbarten Rotorscheibensegment 2b, bzw. der in Fig.4 gezeigte Lichtspalt 5c zwischen zwei benachbarten Fortsätzen 4c kann entweder so klein ausgebildet sein, dass er nur allfällige Wärmedehnungen aufnimmt, oder bewusst einen Teil der Wellenoberfläche unabgedeckt lassen, was einerseits eine fertigungstechnische Vereinfachung bedeutet, andererseits einer Verkeilung von Materialteilchen entgegenwirkt und damit die Demontage erleichtert.
    In der Ausführungsform nach Fig.5 ist die konkave Innenseite der Rotorscheibensegmente 2d mit einer Evolventenverzahnung 7 versehen, die mit einer analogen Verzahnung 8 an der Oberfläche der Welle 1c zusammenwirkt. Eine solche Ausgestaltung ist - gegenüber einer grundsätzlich möglichen Ausbildung der Welle als Keilwelle oder Sechskantwelle - bevorzugt, weil die Bruchgefahr verringert, die Montage und Demontage erleichtert, und die Kraftübertragung verbessert wird.

    Claims (6)

    1. Zerkleinerungsvorrichtung mit wenigstens einer drehenden Welle (1), auf der im Abstand voneinander ringförmige Bunde (6) angeordnet sind, über welche Bunde (6) U-förmige Rotorscheibensegmente (2) gestülpt sind, die an ihrem Umfang Zerkleinerungswerkzeuge tragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibensegmente (2) am Ende wenigstens eines U-Schenkels wenigstens einen die Oberfläche der Welle (1) im Zwischenraum zum axial beabstandeten, nächsten Rotorscheibensegment (2) wenigstens teilweise abdeckenden, sich vom U-Schenkel in axialer Wellenrichtung erstreckenden, auskragenden Fortsatz (4) tragen.
    2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide U-Schenkel einen Fortsatz (4) tragen.
    3. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Welle (1 ) im wesentlichen zur Gänze abgedeckt ist.
    4. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fortsatz (4) gehärtet ist.
    5. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Fortsatz (4) in einer an der Welle (1) angeordneten, ringförmigen Nut (3) versenkt ist.
    6. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (6) und/oder der wenigstens eine Fortsatz (4) mit der Oberfläche der Welle (1 ) über eine Verzahnung, eine polygonale Ausbildung od.dgl. verbunden ist bzw. sind.
    EP99101912A 1999-01-29 1999-01-29 Zerkleinerungsvorrichtung mit wenigstens einer drehenden Welle Expired - Lifetime EP1023942B1 (de)

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