EP1497032B1 - Zerkleinerungsvorrichtung - Google Patents

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EP1497032B1
EP1497032B1 EP03720351A EP03720351A EP1497032B1 EP 1497032 B1 EP1497032 B1 EP 1497032B1 EP 03720351 A EP03720351 A EP 03720351A EP 03720351 A EP03720351 A EP 03720351A EP 1497032 B1 EP1497032 B1 EP 1497032B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stator
crushing
rotor
hooks
elements
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03720351A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1497032A1 (de
Inventor
Donat BÖSCH
Philippe Bachmann
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.)
Alpinit Patentverwertungs-Anstalt
Original Assignee
Alpinit Patentverwertungs-Anstalt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alpinit Patentverwertungs-Anstalt filed Critical Alpinit Patentverwertungs-Anstalt
Publication of EP1497032A1 publication Critical patent/EP1497032A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1497032B1 publication Critical patent/EP1497032B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/142—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers with two or more inter-engaging rotatable cutter assemblies
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    • B02C18/182—Disc-shaped knives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/16—Details
    • B02C2018/164—Prevention of jamming and/or overload
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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    • 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
    • B02C2018/188—Stationary counter-knives; Mountings thereof

Definitions

  • the invention relates to a comminution device for comminuting products of all kinds, comprising at least one rotor, on whose circumference hooks are attached, and at least one stator.
  • Such machines are used for crushing products of all kinds, especially in the context of the disposal, treatment and recycling of waste and materials.
  • the material introduced into the comminution device is picked up by the hooks of at least one rotor, pulled down in the material flow direction and torn, shredded, broken, cut and / or crushed by interaction with a stator depending on the type of comminuting device.
  • Crushing machines can be driven hydraulically and are provided with the known devices for automatically changing the direction of rotation for forward and reverse, respectively.
  • a problem of such shredders is the wear of the hook and the stator depending on the material to be shredded. As a result of the wear, the intermediate spaces between the comminuting elements increase, as a result of which the efficiency of comminution decreases as a result of wear. The replacement of worn elements is very costly and time consuming.
  • a biaxial breaking machine in particular for industrial waste, in which comminution takes place by means of breaker blades arranged on two shafts, which act similar to scissors.
  • a secondary additional reduction takes place by means of downstream fixed blades whose distance from the shafts is adjustable in order to compensate for wear and to be able to adjust the grain size.
  • the void space between the individual breaker blades is small, which is why the actual comminution mainly by the interaction of the rotors - especially on the difficult to process or renewable back edges of the crushing blades - takes place, which are thus strongly exposed to the strigeiss. Smaller parts that do not need to be crushed due to their small size are also recorded and cause additional wear.
  • the invention has for its object to provide a crushing device in which the wear on the crushing elements is both low, and can be compensated without removal and the associated downtime.
  • the invention has the advantage that the service life of the shredding device according to the invention without the removal of the shredding elements is extended by a multiple, due to the abovementioned measures. Due to the adjustability of the position of the stator relative to the rotor throughput and grain size can be additionally regulated.
  • the discontinued material is detected by the hooks of at least one rotor, pulled down in the material flow direction and torn, shredded, broken, cut and / or crushed on a stator.
  • the actual comminution takes place essentially by the interaction between hook and stator, since the distances between the rotors and the free spaces between the hooks are so large that only a small interaction takes place between the hooks of the rotors. Since thus, in particular, the stator is fully exposed to the flow of material to be crushed Guts, mainly the material of the stator is worn. According to the invention, moreover, the position of the stator can be offset in the direction of the rotor axis - i.
  • the distance to the rotor axis is reduced - and twisted around the stator axis.
  • the - possibly hydraulic and / or mechanical - determination of the stator is released.
  • the stator can be additionally displaced axially, ie in the direction of the rotor axis, after release of the determination.
  • the offset of the position of the stator makes it possible to compensate for the wear of the elements involved in the comminution process, in particular the hooks and comminution elements of the stator, since the wear extended gap between the hooks of the rotor and the comminution elements of the stator by simply displacing the stator can be reduced. Furthermore, the adjustment of the position of the stator opens an additional Possibility to regulate throughput and grain size.
  • the adjusting mechanism for offsetting the position of the stator can be designed, for example, mechanically by means of screws with a manually operated hydraulic cylinder or with an automated system, in particular a hydraulic system.
  • the stator is arranged downstream of the rotor in the material flow direction of the material to be comminuted.
  • the inventive, special arrangement of the hooks on the rotor and the stator the actual comminution takes place essentially by the interaction between the hook and stator, since the distances between the rotor axes and the free spaces between the hooks are so large that between the hooks of the rotors only a small interaction takes place.
  • the stator may, for example, be mounted below the rotor approximately parallel to the rotor shaft and fastened to the cross members of the frame of the comminution device. If multiple rotor shafts are mounted, the stator is placed between the rotor shafts, preferably offset downwards. If required, the stator can also be protected by wear plates.
  • stator can also be arranged on the frame laterally to the rotor, optionally between two hooks, and / or along, possibly parallel, to the rotor axis and perpendicular to the hooks.
  • stators which in particular fulfill the function of a scraper, which prevent leakage of the comminuted Guts against the insertion direction, can be made displaceable in position. With These stators reduce the space between the frame and the rotors.
  • At least one fixed, composed of one or more parts crushing element is attached.
  • This element can be interchangeably mounted on the stator and optionally protected with wear plates or welds.
  • the number and arrangement of comminution elements on the stator is chosen according to the function and arrangement of the hooks on the rotors, as well as the desired throughput crusher performance and grain size.
  • stator with the crushing elements in the gaps formed by the rotors and hooks that already small-grained material can fall through, while large pieces of material can not fall through and are thus crushed.
  • the front edges are mainly the hooks, in particular each one side edge and possibly a leading edge on the front side of a hook, and exposed the breaking edges of the stator to wear, whereas the difficult repairable back edges of the hook only slightly wear. Small parts that do not need to be crushed can fall through and cause no additional wear. Due to the larger free space, the machine is also cheaper and easier, since material can be saved.
  • the comminution elements on the stator are plate-shaped, wherein they may have a polygonal or disc-shaped cross-section.
  • the comminution elements preferably have at least three side edges, one of which is aligned substantially transversely to the material flow direction of the material to be comminuted and interacts with the hook.
  • the crushing element has four side edges and a substantially orthogonal shape. Because of this construction, only one or a part of the edges and sides of the comminution element are involved in comminution and are affected by the flow of material to be comminuted and the associated wear.
  • the edge exposed to the wear can be displaced and replaced by a subsequent, unworn edge in the circumferential direction, counter to the direction of rotation.
  • the service life of the stator is multiplied.
  • the hydraulic system for locking or locking and / or moving the stator can also be used to protect against overloading. If necessary, the hydraulic lock can be used to avoid the stator in case of overload are adjusted so that when a predetermined load is exceeded, the determination is released and the stator then moves either axially and / or transversely to its axis. This is a significant simplification compared to the known from the prior art complex systems for overload protection, in which the stators are folded away in case of overload, for example. If necessary, the hydraulic determination can take effect again as soon as the overload decreases.
  • hooks can be mounted interchangeably on the rotor.
  • hooks are understood to be the designs of comminuting elements on rotors known from the prior art, which are suitable for gripping the material to be comminuted and shredding it by at least one cutting, tear or breaking effect.
  • gear-shaped rotor disks should also be encompassed by this term.
  • the hooks can be equipped with protective elements.
  • protective elements are described, for example, in WO 00/44499.
  • rotor disk segments in U-shape - optionally with extensions for the shaft protection - are slipped over the hooks.
  • the rotor shafts are arranged approximately parallel to each other.
  • the opposing hooks on the rotors which are essentially parallel to one another are preferably offset relative to one another, wherein the spacing between the rotor shafts is selected such that the areas of action of the opposing hooks overlap only slightly and intermesh with one another.
  • the position of the rotor - optionally hydraulically - displaceable.
  • the same measures can be taken as for moving the stator.
  • Figure 1 shows in cross-section an inventive crushing device with a frame which is formed of cross members 8 and longitudinal members 9. Within the frame, two rotors 1 designed as shafts are arranged substantially parallel to one another. On the rotors 1 hooks 3 are mounted as crushing elements. The distance between the rotors 1 is chosen so that the areas of action of the hooks 3 only slightly interlock. For shredding the material is introduced above the rotors 1 in the device, detected by the hooks 3 and may optionally be pre-shredded thereby slightly. In the material flow direction the hook 3 below, below and between the two rotors 1, a bar-shaped stator 4 is arranged, on which the actual crushing process takes place.
  • the stator 4 which has been detected before rotation, is rotatable about the stator axis 5.
  • crushing elements 6 are fixed with orthogonal cross-section.
  • the crushing elements 6 are individually interchangeable if necessary.
  • a side edge 10a of the comminution elements 6 is aligned transversely to the material flow direction of the material to be comminuted. If the service life of the edge 10a is exceeded, the determination of the stator 4 can be solved and you can rotate the stator by 90 °, whereby the circumferentially counter to the direction of rotation subsequent, still unworn edge 10b transverse to Material flow direction is brought. After re-detection or locking of the stator 4 can be continued with the crushing.
  • 9 lateral stators 7 are mounted between the frame and the rotors 1 perpendicular to the rotor axis 2, which are optionally formed adjustable in height relative to the rotor axis 2 at the two longitudinal beams.
  • FIG 2 shows the crushing device of Figure 1 in plan view.
  • the crushing elements 6 and the hooks 3 are arranged axially one behind the other on the rotors 1 and the stator 4, wherein the hooks 3 of the rotors 1, which are arranged parallel to one another, and the comminution elements 6 of the stator are offset from one another such that in each case between two hooks 3 opposite one another two mutually parallel rotors 1 is a crushing element 6 comes to rest.
  • the lateral spacing of the comminuting elements 6 relative to the hooks 3 or the gap between the hooks 3 and the comminution element 6 can be set axially to the stator axis 5 by centering the stator 4.
  • FIG. 3 a shows the stator in a position "lower”, lying lower in relation to the rotor.
  • the stator 5 is offset in the direction of the rotor axis and comes to rest in the "upper", higher position shown in Figure 3b.
  • FIGs 4, 4a and 4b show an example of a hydraulic adjusting mechanism for offsetting the position of the stator.
  • the position of the stator 4 is detected with screws 11a in the cross members 8.
  • the screws 11 a are released, and the stator 4 is lifted by means of a hydraulically driven piston 12 to the "higher" position shown in FIG. 4 b, whereby the distance between the stator 4 and the rotor 1 is reduced. Thereafter, the stator 4 is again detected in the new position with the screws 11a.
  • the hydraulic adjustment can be done both manually and automatically controlled.
  • FIG. 5a shows a cross-section and FIG. 5b shows a plan view of a comminution device according to the invention with four rotors 1 and three stators 4.
  • the frame of the comminution device is formed from the cross members 8 and the longitudinal members 9.
  • the stators 4 and rotors 1 are attached to the cross members 8.
  • stators 7 fixed in position to the longitudinal members 9 and / or stators 7 displaceable in position on the cross members 8 may be arranged.
  • FIG. 6a shows a cross section and FIG. 6b shows a plan view of a shredding device according to the invention with a rotor 1 and two stators 7 arranged laterally on the longitudinal carriers 9 of the frame, wherein at least one stator 7 can be displaced relative to the rotor axis 2, in particular along the longitudinal carrier 9.

Landscapes

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Produkten aller Art, bestehend aus zumindest einem Rotor, an dessen Umfang Haken angebracht sind, und zumindest einem Stator.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Solche Maschinen werden zum Zerkleinern von Produkten aller Art, insbesondere im Rahmen der Entsorgung, Aufbereitung und Wiederverwertung von Abfällen und Werkstoffen eingesetzt.
  • Das in die Zerkleinerungsvorrichtung aufgegebene Material wird von den Haken mindestens eines Rotors erfasst, in Stoffflussrichtung nach unten gezogen und durch Zusammenwirken mit einem Stator je nach Art der Zerkleinerungsvorrichtung zerrissen, zerfetzt, gebrochen, zerschnitten und/oder zerquetscht.
  • Zerkleinerungsmaschinen können hydraulisch angetrieben werden und sind mit den bekannten Vorrichtungen zur automatischen Drehrichtungsänderung zum Vorwärts- bzw. Rückwärtslauf versehen.
  • Die Auswahl geeigneter Zerkleinerungsmaschinen hinsichtlich Antrieb, Grösse, Anzahl und Ausstattung mit Rotoren und Statoren erfolgt nach der geforderten
    • Durchsatzleistung,
    • Korngrösse des zerkleinerten Guts, und
    • Standzeit.
  • Ein Problem derartiger Zerkleinerungsvorrichtungen ist der Verschleiss der Haken und des Stators in Abhängigkeit von dem zu zerkleinernden Gut. Durch den Verschleiss vergrössern sich die Zwischenräume zwischen den Zerkleinerungselementen, wodurch die Effizienz der Zerkleinerung verschleissbedingt abnimmt. Der Austausch von verschlissenen Elementen ist sehr kostenintensiv und zeitaufwendig.
  • Aus der WO 00/44499 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung bekannt, bei der den als Haken ausgeführten Zerkleinerungselemente des Rotors U-förmige Scheibensegmente als Verschleissschutz übergestülpt werden.
  • Aus der Offenlegungsschrift JP 2001-149806 A auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert ist eine zweiachsige Brechmaschine - insbesondere für Industrieabfälle - bekannt, bei der die Zerkleinerung durch auf zwei Wellen angeordneten Brechklingen erfolgt, die scherenähnlich wirken. Eine sekundäre Zusatzzerkleinerung erfolgt durch nachgeschaltete, feststehende Klingen, deren Abstand zu den Wellen verstellbar ist, um Verschleiss ausgleichen und die Korngrösse verstellen zu können. Der Leerraum zwischen den einzelnen Brechklingen ist gering, weshalb die eigentliche Zerkleinerung hauptsächlich durch die Interaktion der Rotoren - insbesondere über die nur schwierig aufbereitbaren oder erneuerbaren Rückenkanten der Brechklingen - erfolgt, die somit dem Verscheiss stark ausgesetzt sind. Kleinere Teile, die aufgrund ihrer geringen Grösse nicht zerkleinert werden müssten, werden ebenfalls erfasst und verursachen einen zusätzlichen Verschleiss.
  • In DE 196 19 411 wird eine Aufbereitungsmaschine für Mineralstoffe beschrieben, bei der die Zerkleinerung durch zwei Zahnwalzen erfolgt, deren Zähne in einem radialen Abstand voneinander angeordnet sind. Das Endkorn wird von den Zähnen der zwei Zahnwalzen zusätzlich durch eine kammähnliche, flexibel gelagerte Matrize hindurchgedrückt und somit nachzerkleinert. In der Matrize erfolgt ein Schneiden, Brechen und Reissen an drei Kanten der Zähne. Die Abstände zwischen den Zähnen und der Matrize weisen nur wenig Leerraum auf, so dass auch bei dieser Maschine kleine, nicht notwendigerweise zu zerkleinernde Teile erfasst werden und Verschleiss verursachen. Die schwierig instandsetzbaren Zähne der Zahnwalzen sind durch den ersten Zerkleinerungsvorgang und das anschliessende Hindurchdrücken durch die Matrizen einem besonderen Verschleiss unterworfen.
    • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zerkleinerungsvorrichtung bereitzustellen, bei der der Verschleiss an den Zerkleinerungselementen sowohl gering ist, als auch ohne Ausbau und den damit verbundenen Stillstandzeiten kompensiert werden kann. Diese Aufgabe wird u.a. durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erstmals in überraschender Weise gelöst. Alternative oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Bei der Lösung geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, dass einerseits eine spezielle Anordnung der Haken auf dem Rotor und der Zerkleinerungselemente auf dem Stators zu einem geringen Verschleiss führt, andererseits der durch den Verschleiss vergrösserte Zwischenraum zwischen dem Haken des Rotors und dem Stator dadurch kompensiert werden kann, dass einerseits der Stator in Richtung zur Rotorachse versetzt wird und andererseits der Stator um einen bestimmten Winkel verdreht wird, so dass eine verschlissene Seite des Stators durch eine unverbrauchte Seite des Stators ersetzt wird.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die oben genannten Massnahmen die Standzeit der erfindungsgemässen Zerkleinerungseinrichtung ohne Ausbau der Zerkleinerungselemente um ein Vielfaches verlängert wird. Durch die Verstellbarkeit der Position des Stators gegenüber dem Rotor können Durchsatz und Korngrösse zusätzlich reguliert werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Figur 1
    zeigt eine Zerkleinerungsvorrichtung im Querschnitt mit zwei Rotoren und einem Stator.
    Figur 2
    zeigt die Zerkleinerungsvorrichtung aus Figur 1 in Aufsicht.
    Figur 3a
    zeigt eine verstellbare Arretierung des Stators in einer "unteren" Position.
    Figur 3b
    zeigt eine verstellbare Arretierung des Stators in einer "oberen" Position.
    Figur 4
    zeigt eine hydraulische Arretierung des Stators
    Figur 4a
    zeigt in einer Detailansicht die hydraulische Arretierung des Stators in einer "unteren" Position.
    Figur 4b
    zeigt in einer Detailansicht die hydraulische Arretierung des Stators in einer "oberen" Position.
    Figuren 5a und 5b
    zeigen eine Zerkleinerungsvorrichtung mit vier Rotoren und drei Statoren.
    Figuren 6a und 6b
    zeigen eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Rotor und seitlich angeordneten Statoren.
    Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Im Folgenden soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • Bei der erfindungsgemässen Zerkleinerungsvorrichtung wird das aufgegebene Material durch die Haken mindestens eines Rotors erfasst, in Stoffflussrichtung nach unten gezogen und an einem Stator zerrissen, zerfetzt, gebrochen, zerschnitten und/oder zerquetscht. Die eigentliche Zerkleinerung erfolgt im Wesentlichen durch das Zusammenwirken zwischen Haken und Stator, da die Abstände zwischen den Rotoren und die Freiräume zwischen den Haken so gross sind, dass zwischen den Haken der Rotoren nur eine geringe Interaktion stattfindet. Da somit vor allem der Stator dem Stofffluss des zu zerkleinernden Guts voll ausgesetzt ist, wird hauptsächlich das Material des Stators verschlissen. Gemäss der Erfindung kann ausserdem die Position des Stators in Richtung zur Rotorachse versetzt - d.h. der Abstand zur Rotorachse verringert - und um die Statorachse verdreht werden. Zur Änderung der Position wird die - gegebenenfalls hydraulische und/oder mechanische - Feststellung des Stators gelöst. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Stator nach Lösen der Feststellung zusätzlich axial, also in Richtung der Rotorachse verschoben werden.
  • Das Versetzen der Position des Stators ermöglicht es, den Verschleiss der am Zerkleinerungsprozess beteiligten Elemente - insbesondere der Haken und Zerkleinerungselemente des Stators - zu kompensieren, da der durch den Verschleiss erweiterte Spalt zwischen den Haken des Rotors und den Zerkleinerungselementen des Stators durch einfaches Versetzen des Stators vermindert werden kann. Weiters eröffnet die Verstellung der Position des Stators eine zusätzliche Möglichkeit zur Regulierung des Durchsatzes und der Korngrösse.
  • Der Verstellmechanismus zum Versetzen der Position des Stators kann beispielsweise mechanisch durch Schrauben mit einem handbetätigten Hydraulikzylinder oder mit einem automatisierten - insbesondere hydraulischen - System ausgebildet sein.
  • Der Stator ist in Stoffflussrichtung des zu zerkleinernden Guts nachfolgend dem Rotor angeordnet. Durch die erfindungsgemässe, spezielle Anordnung der Haken auf dem Rotor und des Stators erfolgt die eigentliche Zerkleinerung im Wesentlichen durch das Zusammenwirken zwischen Haken und Stator, da die Abstände zwischen den Rotorachsen und die Freiräume zwischen den Haken so gross sind, dass zwischen den Haken der Rotoren nur eine geringe Interaktion stattfindet.
  • Der Stator kann beispielsweise unterhalb des Rotors in etwa parallel zur Rotorwelle angebracht und auf den Querträgern des Rahmens der Zerkleinerungsvorrichtung befestigt werden. Wenn mehrere Rotorwellen angebracht sind, wird der Stator - bevorzugt nach unten versetzt - zwischen den Rotorwellen platziert. Bei Bedarf kann der Stator zusätzlich durch Verschleissplatten geschützt werden.
  • Zusätzlich kann der Stator auch am Rahmen seitlich zum Rotor, gegebenenfalls zwischen zwei Haken, und/oder längs, gegebenenfalls parallel, zur Rotorachse und senkrecht zu den Haken angeordnet sein. Auch solche Statoren, die insbesondere die Funktion eines Abstreifers erfüllen, der ein Austreten des zerkleinerten Guts entgegen der Einbringrichtung verhindern, können in ihrer Position versetzbar ausgebildet sein. Mit diesen Statoren wird der Freiraum zwischen Rahmen und den Rotoren vermindert.
  • Auf dem Stator ist zumindest ein festes, aus ein oder mehreren Teilen zusammengesetztes Zerkleinerungselement befestigt. Dieses Element kann austauschbar auf dem Stator montiert sein und gegebenenfalls mit Verschleissplatten oder Aufschweissungen geschützt werden.
  • Die Anzahl und Anordnung der Zerkleinerungselemente auf dem Stator wird in Abhängigkeit von der Funktion und der Anordnung der Haken auf den Rotoren sowie der gewünschten Zerkleinerungsleistung hinsichtlich des Durchsatzes und der Korngrösse gewählt.
  • Die besondere Anordnung des Stators mit den Zerkleinerungselementen in den aus den Rotoren und Haken gebildeten Zwischenräumen erlaubt, dass bereits kleinkörniges Material durchfallen kann, während grosse Materialstücke nicht durchfallen können und somit zerkleinert werden.
  • Durch die Zusammenarbeit von Rotor und Stator werden Durchsatz und Korngrösse reguliert und u.a. folgende Wirkungen erzielt:
    • Reinigung des Rotors und dessen Haken,
    • zusätzliche Zerkleinerung des Guts zwischen Rotor und Stator, und
    • gleichmässigere Korngrössenverteilung durch die verbesserte Siebwirkung.
  • Da die Abstände zwischen den Rotorachsen und die Freiräume zwischen den Haken so gross sind, dass zwischen den Haken der Rotoren nur eine geringe Interaktion stattfindet und somit die eigentliche Zerkleinerung am Stator erfolgt, sind hauptsächlich die vorderen Kanten der Haken, insbesondere jeweils eine einzige Seitenkante und eventuell eine Vorderkante auf der vorderen Seite eines Hakens, und die Brechkanten des Stators dem Verschleiss ausgesetzt, wohingegen die schwierig instandsetzbaren Rückenkanten der Haken nur geringfügig verschleissen. Kleine Teile, die nicht zerkleinert werden müssen, können durchfallen und verursachen keinen zusätzlichen Verschleiss. Durch die grösseren Freiräume wird die Maschine ferner kostengünstiger und leichter, da Material eingespart werden kann.
  • Die Zerkleinerungselemente am Stator sind plattenförmig ausgebildet, wobei sie einen polygonalen oder scheibenförmigen Querschnitt aufweisen können. Bevorzugt weisen die Zerkleinerungselemente zumindest drei Seitenkanten auf, von denen eine im Wesentlichen quer zur Stoffflussrichtung des zu zerkleinernden Guts ausgerichtet ist und mit dem Haken zusammenwirkt. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist das Zerkleinerungselement vier Seitenkanten und eine im wesentlichen orthogonale Form auf. Aufgrund dieser Konstruktion ist jeweils nur eine bzw. ein Teil der das Zerkleinerungselement umlaufenden Kanten und Seiten an der Zerkleinerung beteiligt und vom Stofffluss des zu zerkleinernden Guts und dem damit einhergehenden Verschleiss betroffen. Durch Verdrehen des Stators um die Statorachse kann die dem Verschleiss ausgesetzte Kante deplaziert und durch eine in Umfangrichtung, entgegen der Drehrichtung, nachfolgende, unverschlissene Kante ersetzt werden. Durch diese erfindungsgemässe Massnahme wird die Standzeit des Stators vervielfacht.
  • Das Hydrauliksystem zum Feststellen bzw. Arretieren und/oder Versetzen des Stators kann auch zum Schutz vor Überlastung eingesetzt werden. Bei Bedarf kann die hydraulische Feststellung zum Ausweichen des Stators bei Überlastung so eingestellt werden, dass bei Überschreiten einer festgelegten Belastung die Feststellung gelöst wird und der Stator sich dann entweder axial und/oder quer zu seiner Achse verschiebt. Dies ist eine wesentliche Vereinfachung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten aufwendigen Systemen für den Überlastungsschutz, in welchen die Statoren bei Überlastung z.B. weggeklappt werden. Gegebenenfalls kann die hydraulische Feststellung wieder greifen, sobald die Überlastung zurückgeht.
  • Die einzelnen Haken können auf dem Rotor austauschbar montiert sein. Unter "Haken" werden im Rahmen der Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten Ausbildungen von Zerkleinerungselementen an Rotoren verstanden, die dazu geeignet sind, das zu zerkleinernde Gut zu erfassen und durch zumindest einen Schneid-, Reiss- oder Brucheffekt zu zerkleinern. Mit diesem Begriff sollen beispielsweise auch zahnradförmige Rotorscheiben umfasst sein.
  • Abhängig von den Anforderungen an die Verschleiss- und Materialbeständigkeit können die Haken mit Schutzelementen ausgestattet werden. Derartige Schutzelemente sind zum Beispiel in der WO 00/44499 beschrieben. Beispielsweise können Rotorscheibensegmente in U-Form - gegebenenfalls mit Fortsätzen für den Wellenschutz - über die Haken gestülpt werden.
  • Bei Maschinen mit mehreren Rotoren werden die Rotorwellen in etwa parallel zueinander angeordnet. Die gegenüberliegenden Haken auf den einander im Wesentlichen parallelen Rotoren sind, bevorzugt, zueinander versetzt angeordnet, wobei der Abstand zwischen den Rotorwellen derart gewählt wird, dass die Wirkungsbereiche der einander gegenüberliegenden Haken sich nur leicht überschneiden und wenig ineinander greifen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist auch die Position des Rotors - gegebenenfalls hydraulisch - versetzbar. Zum Verstellen des Rotors können die selben Massnahmen ergriffen werden wie zum Versetzen des Stators.
  • Nachfolgend werden die Figuren mit Beispielen für Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben.
  • Figur 1 zeigt im Querschnitt eine erfindungsgemässe Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Rahmen, der aus Querträgern 8 und Längsträgern 9 gebildet wird. Innerhalb des Rahmens sind, im Wesentlichen parallel zueinander, zwei als Wellen ausgebildete Rotoren 1 angeordnet. Auf den Rotoren 1 sind als Zerkleinerungselemente Haken 3 angebracht. Der Abstand zwischen den Rotoren 1 ist so gewählt, dass die Wirkungsbereiche der Haken 3 nur leicht ineinander greifen. Zur Zerkleinerung wird das Gut oberhalb der Rotoren 1 in die Vorrichtung eingebracht, von den Haken 3 erfasst und kann gegebenenfalls hierdurch geringfügig vorzerkleinert werden. In der Stoffflussrichtung den Haken 3 nachfolgend, unterhalb und zwischen den beiden Rotoren 1, ist ein balkenförmiger Stator 4 angeordnet, an welchem der eigentliche Zerkleinerungsvorgang stattfindet. Der vor Verdrehung festgestellte Stator 4 ist um die Statorachse 5 drehbar. Auf dem Stator 4 sind Zerkleinerungselemente 6 mit orthogonalem Querschnitt befestigt. Die Zerkleinerungselemente 6 sind bei Bedarf einzeln austauschbar. Eine Seitenkante 10a der Zerkleinerungselemente 6 ist quer zur Stoffflussrichtung des zu zerkleinernden Guts ausgerichtet. Ist die Standzeit der Kante 10a überschritten, kann die Feststellung des Stators 4 gelöst werden und man kann den Stator um 90° verdrehen, wodurch die in Umfangsrichtung entgegen der Drehrichtung nachfolgende, noch unverschlissene Kante 10b quer zur Stoffflussrichtung gebracht wird. Nach erneuter Feststellung bzw. Arretierung des Stators 4 kann mit der Zerkleinerung fortgefahren werden. Zusätzlich sind an den beiden Längsträgern 9 seitliche Statoren 7 zwischen dem Rahmen und den Rotoren 1 senkrecht zur Rotorachse 2 angebracht, die gegebenenfalls gegenüber der Rotorachse 2 höhenverstellbar ausgebildet sind.
  • Figur 2 zeigt die Zerkleinerungsvorrichtung aus Figur 1 in Aufsicht. Auf den Rotoren 1 und dem Stator 4 sind axial hintereinander die Zerkleinerungselemente 6 und die Haken 3 angeordnet, wobei die Haken 3 der zueinander parallel angeordneten Rotoren 1 und die Zerkleinerungselemente 6 des Stators zueinander so versetzt sind, dass jeweils zwischen zwei einander gegenüberliegenden Haken 3 der beiden zueinander parallelen Rotoren 1 ein Zerkleinerungselement 6 zu liegen kommt. Der seitliche Abstand der Zerkleinerungselemente 6 zu den Haken 3 bzw. der Spalt zwischen den Haken 3 und dem Zerkleinerungselement 6 kann durch Zentrieren des Stators 4 axial zur Statorachse 5 eingestellt werden.
  • Figuren 3a und 3b zeigen ein Beispiel für einen Verstellmechanismus zum Versetzen der Position des Stators. Figur 3a zeigt den Stator in einer gegenüber dem Rotor "unteren", tiefer liegenden, Position. Durch Anziehen der Schraube 11 wird die Statorachse 5 in Richtung der Rotorachse versetzt und kommt in die in Figur 3b dargestellte "obere", höhere Position zu liegen.
  • Figuren 4, 4a und 4b zeigen ein Beispiel für einen hydraulischen Verstellmechanismus zum Versetzen der Position des Stators. Die Position des Stators 4 ist mit Schrauben 11a in den Querträgern 8 festgestellt. Zum Versetzen der "unteren", tiefer liegenden Position des Stators 4 in Figur 4a werden die Schrauben 11a gelöst, und der Stator 4 wird mit einem hydraulisch getriebenen Kolben 12 auf die in der Figur 4b dargestellte "höhere" Position gehoben, wodurch der Abstand zwischen dem Stator 4 und dem Rotor 1 verringert wird. Danach wird der Stator 4 in der neuen Position mit den Schrauben 11a wieder festgestellt. Die hydraulische Verstellung kann sowohl manuell als auch automatisch gesteuert erfolgen.
  • Figur 5a zeigt einen Querschnitt und Figur 5b eine Aufsicht auf eine erfindungsgemässe Zerkleinerungseinrichtung mit vier Rotoren 1 und drei Statoren 4. Der Rahmen der Zerkleinerungseinrichtung wird aus den Querträgern 8 und den Längsträgern 9 gebildet. Die Statoren 4 und Rotoren 1 sind an den Querträgern 8 befestigt. Zusätzlich können direkt an den Längsträgern 9 in ihrer Position fixierte Statoren 7 und/oder an den Querträgern 8 in ihrer Position versetzbare Statoren 7 angeordnet sein.
  • Figur 6a zeigt einen Querschnitt und Figur 6b eine Aufsicht auf eine erfindungsgemässe Zerkleinerungseinrichtung mit einem Rotor 1 und zwei seitlich an den Längsträgern 9 des Rahmens angeordnete Statoren 7, wobei zumindest ein Stator 7 zur Rotorachse 2, insbesondere entlang des Längsträgers 9 versetzbar ist.

Claims (8)

  1. Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern eines Gutes, mit mindestens einem um eine Rotorachse (2) rotierbaren Rotor (1), an dessen Umfang entlang der Rotorachse (2) mehrere Haken (3) in einem Abstand voneinander zum Erfassen und Mitreissen des Gutes in eine Stoffflussrichtung angebracht sind, und mindestens einem Stator (4, 7), an dem in Richtung der Rotorachse mehrere mit den Haken (3) in Eingriff stehende Zerkleinerungselemente (6) befestigt sind, welcher Stator (4, 7) in Richtung zur Rotorachse (2) versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) ausserdem um eine Statorachse (5) verdrehbar sowie vorzugsweise axial und/oder quer zur Statorachse (5) verschiebbar ist.
  2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei Zerkleinerungselementen (6) mindestens ein Haken (3) rotiert, dessen Rotationsebene sich in einem wesentlich aussermittigen Bereich, bezogen auf den Abstand zweier Zerkleinerungselemente (6) zueinander, befindet, und die Zerkleinerungselemente (6) jeweils mindestens eine im Wesentlichen quer zur Stoffflussrichtung ausrichtbare Seitenkante (10a, 10b) zum Zerkleinern des von den Haken (3) mitgerissenen, zu zerkleinernden Guts aufweisen, so dass die Zerkleinerung im Wesentlichen jeweils durch die quer zur Stoffflussrichtung ausrichtbare Seitenkante (10a, 10b) des Zerkleinerungselements (6) und im Wesentlichen durch eine einzige Haken-Seitenkante und eventuell eine Haken-Vorderkante eines Hakens (3) erfolgt.
  3. Zerkleinerungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungseinrichtung zumindest zwei zueinander parallele Rotoren (1) aufweist, zwischen jeweils zwei Rotoren (1) ein Stator (4) platziert ist und die Haken (3) einander gegenüberliegend, axial versetzt auf den zueinander parallelen Rotoren (1) so angeordnet sind und die Rotorachsen (2) dermassen voneinander beabstandet sind, dass die Haken (3) der nebeneinander angeordneten Rotoren in einem solchen Abstand aneinander vorbeirotieren, dass die Zerkleinerung im Wesentlichen zwischen den Haken (3) und den Zerkleinerungselementen (6) erfolgt.
  4. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungselemente (6) jeweils plattenförmig ausgebildet sind und jeweils zumindest drei Seitenkanten (10a, 10b) - vorzugsweise vier Seitenkanten (10a, 10b) mit einem im Wesentlichen orthogonalen Querschnitt - aufweisen, wobei abhängig von einem Verdrehwinkel des Stators (4) um die Statorachse (5) jeweils eine andere der mindestens drei Seitenkanten (10a, 10b) quer zur Stoffflussrichtung ausgerichtet und somit an der Zerkleinerung beteiligt ist.
  5. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) hydraulisch feststellbar ist und insbesondere die hydraulische Feststellung beim Erreichen einer vorbestimmten Druckbelastung gelöst wird, sowie gegebenenfalls beim Unterschreiten dieser vorbestimmten Druckbelastung zugestellt wird.
  6. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsvorrichtung von einem Rahmen (8, 9) umgeben ist und der Stator (7) zwischen dem Rahmen (8) und einem Haken (3) oder zwischen dem Rahmen (9) und einem Rotor (1) angeordnet ist.
  7. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Rotor (1) - gegebenenfalls hydraulisch - verstellbar ist.
  8. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haken (3) und/oder das Zerkleinerungselement (6) am Stator (4, 7) austauschbar und/oder mit einem Schutzelement zumindest teilweise abgedeckt sind.
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