EP2598249A2 - Zerkleinerungsvorrichtung mit schneckenförderer - Google Patents

Zerkleinerungsvorrichtung mit schneckenförderer

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EP2598249A2
EP2598249A2 EP11738450.3A EP11738450A EP2598249A2 EP 2598249 A2 EP2598249 A2 EP 2598249A2 EP 11738450 A EP11738450 A EP 11738450A EP 2598249 A2 EP2598249 A2 EP 2598249A2
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EP
European Patent Office
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conveyor
motor
crushing
tool
housing
Prior art date
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EP11738450.3A
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EP2598249B1 (de
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Heimo Wabnig
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Herbold Meckesheim GmbH
Original Assignee
MeWa Recycling Maschinen und Anlagenbau GmbH
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Publication date
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Application filed by MeWa Recycling Maschinen und Anlagenbau GmbH filed Critical MeWa Recycling Maschinen und Anlagenbau GmbH
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Publication of EP2598249B1 publication Critical patent/EP2598249B1/de
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/02—Feeding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/14—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
    • B02C18/142—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/16—Details
    • B02C18/22—Feed or discharge means
    • B02C18/2225—Feed means
    • B02C18/2258—Feed means of screw type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C18/16—Details
    • B02C18/18—Knives; Mountings thereof
    • B02C2018/188—Stationary counter-knives; Mountings thereof

Definitions

  • the invention relates to a crushing device, for example for domestic and commercial waste.
  • the comminution device serves to further comminute already pre-comminuted material.
  • the comminution device comprises a valve disposed in a housing shredding ⁇ approximately tool, which is driven by a milling motor.
  • the crushing tool can rotate about a rotation axis.
  • the crushing apparatus further has a feed device with a screw conveyor for the transport of material for shredding ⁇ approximately tool.
  • DE 22 648 26 A1 discloses a crusher ⁇ tion machine with an electric drive motor.
  • the actual value of the temperature of the motor winding is measured with the aid of a temperature sensor and compared with a temperature ⁇ setpoint.
  • a conveyor belt for feeding material is activated.
  • the temperature of the electric motor is regulated to the pre ⁇ given setpoint.
  • Exceeds the Wicklungstem ⁇ temperature a maximum permissible temperature value is the Conveyor belt switched off.
  • the comminuting device has a control unit which controls a conveying motor driving the screw conveyor.
  • the conveyor motor is designed in particular as an electric motor.
  • the control device preferably controls both the conveyor motor and the comminution motor driving the comminuting tool, which can also be embodied as an electric motor, in particular a three-phase motor.
  • the control unit is supplied with a load, eg the torque, of the comminution motor characterizing ⁇ sierende load size. This may ⁇ example, be the engine power of the grinding motor.
  • the load size is evaluated in the control unit. If the load is too small, the material flow is increased by the feed screw by controlling the feed motor.
  • the control unit Via the control unit, the load on the shredder ⁇ tion motor and in particular the torque of the crusher tion motor via the speed control of the conveyor motor ge ⁇ regulated.
  • the control unit is given a Drehmo ⁇ ment setpoint or torque setpoint range.
  • the control unit is given a maximum torque and a minimum torque, wherein the ge Facebook ⁇ te material flow is increased by the control of the conveyor motor when the torque of the crushing motor below the minimum torque and wherein the funded material flow is reduced by driving the conveyor motor, when the torque of the crushing motor Ma ⁇ ximalcardmoment exceed. If the torque is within the permissible range between the minimum torque and the maximum torque, the operating state of the delivery motor is not changed. In this way, a hysteresis in the control can be realized to avoid frequent operating state changes of the conveyor motor and certain
  • the comminution motor is preferably controlled by means of a frequency converter. It can be configured as Syn ⁇ nous motor. As a result, a rotational speed of the comminution motor that is independent of the mains frequency is set in a simple manner .
  • the frequency converter may further comprise a current limiting device for limiting the current delivered to the comminution motor to a maximum current value. The shredding motor is protected in this way from excessive currents.
  • the feeder may further comprise a conveyor belt.
  • the conveyor belt is arranged outside the casing of the shredding ⁇ reasoning apparatus, there is the conveying screw of the screw conveyor in the housing interior.
  • the transport drive of the conveyor belt is preferably also controlled by the control unit. For example, it can be adapted by the transport speed of the conveyor belt to the speed of the screw conveyor.
  • its length is measured in the direction of the longitudinal axis of the screw conveyor, larger than its transversely measured height.
  • the conveyed by the För ⁇ derschnecke in the compression space material can then dodge less strongly transversely to the conveying direction, so that the compression or the transport process is improved towards the crushing tool out.
  • the compression space may be at least partially monitored by a sensor device.
  • a sensor device Via the sensor device impurities or disruptive bodies can be detected and removed from the housing before they reach the comminution tool .
  • the sensor device may comprise, for example, an electromagnetic wave emitting sensor, such as an X-ray sensor and / or a microwave sensor and / or an ultrasonic sensor.
  • a controllable flap can be opened on the housing in order to remove the bluff body from the housing.
  • the screw conveyor is preferably only at an axia ⁇ len end, where it is driven by the conveyor motor, mounted on the housing.
  • the other, free axial end of the conveying screw is free of bearing means.
  • the transport of material through the screw conveyor is not hindered by storage ⁇ medium.
  • the screw conveyor can also be mounted at both axial ends.
  • the feed screw is seated in a housing shaft of the housing, the cross-section of which increases in the direction away from the comminution tool.
  • the radius of the screw conveyor can be larger away from the end of the crushing tool zugeord ⁇ Neten.
  • the cross section of the housing ⁇ shaft can also be adapted to the contour of the screw conveyor.
  • the material delivery can be adapted to the material to be shredded.
  • a shaft opening is provided in the housing shaft, which may be surrounded by a filler pipe.
  • the filler pipe is preferably vertically aligned.
  • the filler pipe can be used as material for the storage to be transported by the screw conveyor material to a smooth material handling and thus a uniform load of the conveyor motor embarkzustel ⁇ len.
  • the at least one helix of the screw conveyor can wind around a core extending along the longitudinal axis of the screw conveyor.
  • the auger may also be coreless, the helix being cantilevered about the longitudinal axis of the auger. det.
  • the spiral winds in this case a free ⁇ space in the longitudinal axis.
  • the coreless screw conveyor is lighter. It is, for example, in supplying RESIZE ⁇ ßeren, bulky pieces of material advantage.
  • the feeder may also have a plurality of augers. These may be coupled to each other, for example via a transmission. However, it is also possible to associate each auger with a separately controllable conveyor motor. Two or more augers may be arranged in parallel juxtaposition to convey material in the same direction to the comminution tool. Alternatively, it is also possible to provide a stepwise material delivery via a plurality of screw conveyors connected in series to the comminution tool. Furthermore, it may be advantageous to arrange the screw conveyors in different housing shafts, wherein each housing shaft is provided for supplying different materials or of different sized material parts.
  • its outer surface may consist of steel, which preferably has a hardness of at least 30 HRC.
  • the screw conveyor may have a jet-coated core or alternatively be made entirely of steel.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a comminuting device
  • FIG. 2 shows a block diagram for the electrical control of the conveyor motor and of the comminution motor
  • Figure 3 shows another embodiment of the Zerklei ⁇ n réellesvortechnisch in a schematic side view.
  • FIG. 5 shows a schematic view of a further exemplary embodiment of the comminution device with two housing shafts and in each case one screw conveyor,
  • FIG. 6 shows a modified embodiment of the exemplary embodiment according to FIG. 5 in a schematic side view
  • FIGS. 7 to 11 different design possibilities of the screw conveyor
  • Figure 12 shows another example of the guide from Zerklei- n réellesvorraum in schematic side view, with a compression space between the conveyor screw and the cerium ⁇ size reduction tool
  • FIG. 13 shows the embodiment of the crushing ⁇ device of Figure 12 in a schematic view according to section line BB in figure 12, and
  • FIG. 14 shows the embodiment of the crushing ⁇ device of Figures 12 and 13 in a partially sectioned view according to section line CC in FIG. 13
  • FIG. 1 schematically illustrates a first exemplary embodiment 20a of a comminuting device 20.
  • a drivable and in particular rotating crushing tool 22 is mounted in a housing 21 .
  • the cerium ⁇ size reduction tool 22 is preferably implemented in the form of a Ro ⁇ gate 23 on its outer surface at least one is fastened outwardly projecting cutting element 24th
  • the rotor 23 rotates about its longitudinal axis, which forms the axis of rotation D.
  • the cutting element 24 cooperates with a fixedly arranged in the housing 21 cutting edge 25 on which the cutting element 24 is moved ⁇ during the rotation of the rotor 23.
  • the cutting edge extends straight, for example horizontally.
  • the material supplied to the comminution tool is comminuted. Below the comminution tool 22, a collecting area 26 can be provided for the comminuted material.
  • the shredding ⁇ approximately tool 22 and, for example according to the rotor 23 is driven by means of a crusher motor 27th
  • the Zer ⁇ reducing motor 27 is executed, for example, as a three-phase motor in the form of an asynchronous motor or a synchronous motor.
  • the crushing device 20 further has a feeding device 30, which serves for feeding material to be comminuted to the comminution tool 22.
  • the feeding device 30 has at least one conveying screw 32 driven by a conveying motor 31.
  • the conveying screw 32 is arranged in a housing shaft 33 of the housing 21. It serves to convey material that is fed to the housing shaft 33 via a shaft opening 34.
  • a conveyor belt 35 may be present, which ends at the shaft opening 34 and the material to the shaft 33 and thus the feed screw 32 supplies.
  • the Conveyor belt 35 is driven by a transport drive 36 ⁇ .
  • all on ⁇ drive means are formed by three-phase motors.
  • a control unit 40 controls both the comminuting motor 27 and the conveying motor 31.
  • the transport drive 36 is also controlled by the control unit 40.
  • the comminution motor 27 may be operated via a frequency converter 41 in one embodiment. It can then be designed as a synchronous motor.
  • the frequency converter 41 is connected to the mains voltage of the supply network 42. It converts the mains frequency fi in a variable, predetermined by the control unit 40 operation ⁇ frequency f. 2 for the comminution motor 27 um. In this way, the speed of the synchronous motor on the Be ⁇ drive frequency f. 2 are set.
  • the frequency converter 41 may also have a current limiter 39 at its output in order to limit the current provided to the comminution motor 27 to a maximum current value.
  • the control unit 40 detects a load size L of the Zer ⁇ reducing motor 27.
  • the load size L characterizes the voltage applied to the crushing motor 27 load, for example, the torque currently applied.
  • a load size L for example, the motor current can be detected.
  • the slip can also serve as load variable L. This can be determined, for example, on the basis of the rotational speed of the comminuting motor 27 and the operating frequency f 2 .
  • the load size L may also be a mechanical quantity.
  • the control unit 40 controls the conveyor motor 31 and preferably also the transport motor 36 depending on the load size L.
  • the speed of the winningmo ⁇ sector 31 is set depending on the load size L so that the load on the crushing motor 27 is within a permissible operating range or a load setpoint equivalent.
  • a load setpoint can be specified and the speed of the feed motor 31 can be varied such that the load size L is controlled to the load setpoint.
  • the speed of the Födermotors 31 and / or the Transportmo ⁇ sector 36 can be adjusted by the control unit 40, for example by means of a frequency converter.
  • the screw conveyor 32 is driven by bainmo ⁇ tor 31 continuously without a standstill.
  • the speed of the conveyor motor 31 and the bainschne ⁇ bridge 32 is varied to adjust the load of the crushing motor 32, but, for example, no intermittent render operation of the screw conveyor 32 is provided.
  • material is continuously conveyed to the comminution tool 22 and the throughput through the comminution device 20 is increased.
  • the screw conveyor is formed by the conveying motor 31 and associated screw 32 can be mounted along its longitudinal axis A displaceable in the housing shaft 33, as is illustrated by double ⁇ arrow 43rd
  • This allowed ⁇ light in addition, the pressing in the material being transported towards the comminuting tool by axial Ver ⁇ displacement of the screw conveyor 32.
  • the feed screw 32 on one or more coils, the radius along the longitudinal axis A does not change.
  • the screw conveyor 32 thus has a cylindrical contour 48.
  • the screw conveyor 32 may taper towards its end 44. They can have a frusto-conical contour 49 ( Figures 7, 8) or a tapered manner of a hyperboloid Kon ⁇ tur 50th
  • the shape of the housing shaft 33 can be adapted to the contour of the conveying screw 32 arranged therein. In the preferred exemplary embodiments described here, the housing shaft 33 widens away from the comminution tool 22, as shown for example in FIG Figures 3 and 4 is shown.
  • the housing shaft 33 widens away from the comminution tool 22, as shown for example in FIG Figures 3 and 4 is shown.
  • the housing shaft 33 widens away from the comminution tool 22, as shown for example in FIG Figures 3 and 4 is shown.
  • the housing shaft 33 widens away from the comminution tool 22, as shown for example in FIG Figures 3 and 4 is shown
  • Shaft cross-section adapted at least in the region of the end 44 of the screw conveyor 32 at the contour 48, 49, 50.
  • the shaft cross-section is in this section only by a predetermined clearance larger than the contour of the screw conveyor 32.
  • the tapered shape of the housing shaft 33 and / or the screw conveyor 32 causes an increasing Ma ⁇ terialverdichtung in the conveying direction.
  • the screw conveyor 32 is designed with only one helix 53, which winds helically around the longitudinal axis A.
  • the helix 53 may be made of flat material with a rectangular cross-section ge ⁇ forms.
  • the coil is so to speak self-supporting kepts ⁇ taltet and winds around an interior in the region of the longitudinal axis A clearance 54.
  • This clearance 54 is at a helix 53 is cylindrical (having a constant helix radius Figures 3, 4).
  • Figure 8 with conically tapered screw conveyor 32 of the spiral 53 surrounded space 54 is frustoconical.
  • FIGS. 7 and 9 A modified form of the screw conveyor 32 with a closed core 55 in the inner region of the helix 53 about the longitudinal axis A is shown in FIGS. 7 and 9.
  • the core 55 may be cylindrical in a spiral 53 having a constant helix radius, as shown in FIG.
  • the embodiment of the screw conveyor 32 shown in Figure 8 could be provided with a core 55, which would then have a frusto-conical contour.
  • the embodiment shown in Figure 7 of the För ⁇ Dersch corner 32 may overall by widening the band-shaped coil 53 radially inward from the embodiment Measure 8 can be obtained.
  • the core 55 is thereby formed by the radially inner part of the helix 53 itself.
  • one or more edges may also be rounded off.
  • On the cutting edge and sawtooth-like depressions can be formed.
  • the helix 53 may have a constant pitch h and a constant pitch angle ⁇ .
  • both pitch h and pitch ⁇ are constant over the entire axial length of the screw conveyor 32.
  • Both the pitch h, and the pitch angle ⁇ to the end 44 of the screw conveyor 32 decreases. The compression of the material flow thereby increases toward the end 44.
  • the wall projections 56 may have the conveyor screw 52 associated corners and / or edges, through which the material is torn open during transport through the screw conveyor 32 and pre-shredded ⁇ way.
  • the wall projections 56 can in Housing shaft 33 may be distributed around the longitudinal axis A of the screw conveyor 32 around. It may be sufficient to provide only an axial portion of the housing shaft 33 with wall projections 56.
  • FIG. 3 shows a second shredding device 20b.
  • a rotary shears 57 vorgese ⁇ hen as a comminuting tool 23rd
  • the rotor shears 57 has two parallel to each other ⁇ ordered rotation axes D.
  • Around each axis of rotation D is a plurality of plate-shaped scissors bodies 58 arranged at a distance from each other.
  • the around an axis of rotation D angeord ⁇ Neten scissors body 58 are staggered and arranged on the scissor bodies 58 of the respective other rotational axis D overlapping in an overlap region 59 between the axes of rotation.
  • the scissor bodies 58 are preferably made in one piece from a uniform material. At radially projecting noses of the scissors body 58 cutting edges are formed.
  • the plate-like scissors 58 may each have a plurality of outer peripheries
  • the longitudinal axis A of the screw conveyor 32 is aligned in the ⁇ preferred embodiments so that it intersects the rotation range of the cutting elements 24 of the comminution tool 22 ⁇ . This preferably applies to all screw conveyors 32 if the feed device 30 comprises several screw conveyors 32.
  • the longitudinal axis A of the screw conveyor 32 may be vertically aligned.
  • the longitudinal axis A of the screw conveyor 32 is inclined in the range of about 15 degrees to about 90 degrees relative to a horizontal ⁇ plane. Alternatively, magnitude smaller angle of inclination or a horizontal orientation of longitudinal axis A ⁇ are possible.
  • the longitudinal axis of the conveyor screw 32 intersects the Ro ⁇ tations Scheme of the cutting elements 24 and extending preferential ⁇ as a distance from the rotation axis D offset.
  • the longitudinal axis A is ⁇ towards the comminution site, in which the cutting elements 24 cooperate with the gepurusefes ⁇ th cutting edge 25 and further rotating the cutting elements 24th This is the case when using a rotary shear 57 in the overlapping region 59.
  • each screw can be associated with a guide wall 60 32 here which is not shown in detail in FIG. 4
  • Darge ⁇ represents in Figure 4
  • the two helices wind 53 in opposite directions about their respective longitudinal axis A. While a Wen ⁇ del 53 clockwise winds around the longitudinal axis A, the coil 53 overcomes the other feed screw 32 in the ent ⁇ opposite sense on the left.
  • Coiled screws 32 are also provided in the same direction right / right or left / left.
  • the coiled spiral conveyors 32 also rotate in the same direction, while co-rotating coiled screws 32 are driven in opposite directions.
  • the opposing drive of the counter-rotating screw conveyor by a spur gear 62 with a drive gear 63 and a plurality of meshing with the drive gear 63 output ⁇ gear wheels 64 can be achieved. Only the drive gear 63 is driven by a common conveyor motor 31.
  • Each screw conveyor 32 is rotatably connected to a Ab ⁇ drive gear 64.
  • the distance between the two longitudinal axes A of the screw conveyors 32 is, for example slightly greater than twice the radius of the helix 53. Alternatively, the distance could also be less, so that the two helices overlap or engage centrally between their longitudinal axes A. This is possible if both augers 32 are driven at the same speed, so that no collisions can occur in the engagement region of the two augers 32.
  • a comminuting device 20 has a plurality of conveying screws 32, these can also be driven by separate conveying motors 31, as shown in FIG.
  • a plurality of rotors 23 arranged parallel to one another can also be provided. These can be coupled in motion via a gear 61, so that a single comminution motor 27 is sufficient for the operation of the rotors 23.
  • each rotor 23 can also be driven by a separate comminution motor 27 assigned to it. ben.
  • the load sizes of each shredding motor 27 are detected and their loads kept within the allowable load range or controlled to a load setpoint.
  • each housing shaft 33 is associated with a screw conveyor 32.
  • the fourth crushing device 20d has two screw conveyors 32, which can be driven independently of each other by a respective associated conveying motor 31.
  • the pitch h and the pitch angle ⁇ of one auger 32a are smaller than the pitch h and the pitch angle ⁇ of the other auger 32b.
  • About the respective housing shafts 33 can be supplied to the comminution device 22 in ⁇ example different sized or coarse material.
  • FIG. 1 A modification of the fourth crushing device 20d is shown in FIG.
  • a conveyor screw transports the material 32b not 32a directly to the comminuting tool 22, but into the housing slot 33 of the respective walls ⁇ ren auger. From there, the material then becomes Crushing tool 22 transported further. It is per ⁇ but also possible to supply through a housing opening 34 directly to the material of the milling tool 22 associated with conveying screw 32a.
  • the fifth crushing device 20e includes a plurality and arranged in ⁇ game according to two parallel conveyor worm ⁇ 32nd Each auger 32 is associated with a separate conveyor motor 31, wherein alternatively, a single conveyor motor could be provided, as shown for example in Figure 4.
  • the screw conveyors 32 are rotatably mounted on the housing 21 only at their drive end 70 assigned to the conveyor motor 31. The opposite free end 44 of the screw conveyor 32 is unsupported. The screw conveyor 32 it ⁇ thus extends from its drive end 70 so ⁇ satisfied cantilevered into the housing shaft 33rd
  • the housing shaft 33 in which the two randomlyschne ⁇ blocks 32 are arranged, has a height z, which apart from the necessary clearance between the inner wall of the housing 21 and the screw conveyor 32 corresponds to the diameter of randomlyschne ⁇ bridge.
  • the height z is measured transversely to the longitudinal axis A of the screw conveyors 32 and transversely to the axis of rotation D of the rotor 23. In the embodiment described here, the height z is in the vertical direction.
  • the two longitudinal axes A of the screw conveyors 32 and the axis of rotation D of the rotor 23 lie in a common plane, which in particular runs horizontally.
  • the longitudinal axes A of the two augers 32 are inclined relative to a horizontal plane, for example, by up to 20 degrees or 30 degrees in amount.
  • the housing shaft 33 is divided into three shaft sections in thisariessbei ⁇ game. The first
  • Shaft portion 71 is located in the region of the shaft ⁇ opening 34.
  • Shaft section 71 is followed by a middle, second shaft section 72.
  • This second shaft portion 72 is surrounded by the housing 21 and located outside the shaft ⁇ opening 34.
  • the second shaft section 72 thus extends from the edge of the shaft opening 34 in the direction of the longitudinal axis A of the screw conveyor 32 up to its free end 44.
  • the third manhole section 73 which forms a compression space 74.
  • the length x of this compression space 74 corresponds to the distance from the free end 44 of the screw conveyor 32 to the comminution tool 22. This length x of the compression space 74 is greater than its height z.
  • the width y of the compression chamber 74 is at the off ⁇ operation example slightly larger than the sum of the diameters of the two arranged in the housing shaft 33
  • originallyschne ⁇ CKEN 32 corresponds to the axial dimension of the grinding tool 22 forming the rotor 23 74 approximately to the width y of the compression chamber
  • both Augers 32 is so ⁇ associated with a common crushing tool 22.
  • the two worm conveyors 32 are each associated with a conveyor pan 75, which it extends along the first ⁇ Schachtab ⁇ section 71 and the second chute section 72nd
  • the conveyor trough 75 is open to the shaft opening 34. Your wall course is adapted to the Durckmesser the screw conveyor 32, for example, the conveyor trough 75 has approximately the shape of the lateral surface of half a cylinder. Between the two augers 32, the conveyor troughs 75 abut one another at approximately the level of the longitudinal axes A. form there a common edge 76.
  • the screw conveyor 75 is shown in Figure 12 only by dashed lines.
  • the compression chamber 74 is free of transport and crushing tools.
  • the compression chamber 74 bounding inner wall of the housing 21 is preferably free of protruding into the compression space 74 projections.
  • the dimensions x, y, z of the compression space 74 are constant.
  • the compression space 74 for the comminution tool 23 could also taper in one or more spatial directions.
  • a sensor device 77 In the compression chamber 74, a sensor device 77 is provided, can be detected by the bluff body.
  • the sensor device 77 emits electromagnetic waves into the compression space 74 and receives their reflections.
  • Transmitters and receivers of the sensor device 77 may be arranged as a common unit or alternatively ge ⁇ separates on opposite sides of the compression space 74th
  • the sensor device 77 transmits a sensor signal S to a Ausnceeinrich ⁇ tung, which is provided for example in the control unit 40 for the control of the conveying motor 31 and / or the shredding motor ⁇ 27th
  • a flap 78 is provided on the underside of the housing 21 in the vertical Rich ⁇ tion seen below the compression space 74.
  • the flap 78 can be switched over between a closed position closing the compression space 74 from the outside and an open position opening the compression space 74 to the outside.
  • the open position of the flap 78 is illustrated by dashed lines in FIG. Switching the flap 78 between the open position and the closed position is controlled by the evaluation device. ert, which is formed in the embodiment of the control unit 40.
  • the flap 78 is opened and the bluff body can escape from the compression space 74 through the housing opening released from the flap 78 be removed.
  • the opening and closing of the flap can be done by a suitable drive, for example by means of fluidly and in particular hydraulically actuated cylinders 69.
  • Below the flap 78 is preferably a
  • Conveyor belt 79 is provided which removes the material removed from the compression space 74 before comminution.
  • the conveyor belt 79 can be switched on for this purpose via the control device 40 when the flap 78 is brought into the open position. After closing the flap 78, the conveyor belt 79 still runs depending on the transport path for a predetermined time and then is turned off by the control unit 40 again. Alternatively, the conveyor belt 79 can also be operated continuously.
  • the comminuting area 80 is provided in the housing 21.
  • the crushing zone 80 the grinding tool 22 and ⁇ play of the rotor 23 is disposed.
  • the portion of the Ge ⁇ koruses 21, which surrounds the crushing zone 80, has a sieve 81 in the fifth crushing device 20e.
  • the screening part 81 is preferably displaceably and / or pivotably mounted in order to allow access to the comminuting area 80 and in particular to the comminuting tool 22.
  • the screening member 81 is at least in part ⁇ example of a grid-like or mesh-like structure 82 formed, which is illustrated schematically in Figure 12 by the cross-hatching.
  • the sieve structure 82 is At least in the region of the screening part 81, via which the material shredded by the comminuting tool 22 is removed from the housing 21.
  • the screen structure 82 is provided in the lower portion of the screen member 81. The crushed material falls through the sieve
  • a filler pipe 85 is provided around the manhole opening 34.
  • This filler pipe 85 has a rectangular cross-section in the embodiment.
  • the ⁇ A filler pipe 85 extends substantially perpendicular to the longitudinal axis A of the screw conveyor 32 from the shaft opening 34 clear. It defines a loading chamber 86.
  • the volume VI of the Einglallraums 86 corresponds to the execution ⁇ example in approximately the volume V2 of the compression space 24, but can alternatively be chosen larger.
  • the first and second chute section 71, 72 to the auger 32 around remaining volume V3 is also preferably as large approximately as the volume V2 of the compaction ⁇ processing space 74.
  • the screw conveyor 32 is in all embodiments made at least on its outer surface of a hard material, for example having a hardness of preferably at least 30 HRC. As steel materials used ⁇ to.
  • the screw conveyor 32 may be formed entirely of the hard material or merely have a hard outer ⁇ layer.
  • the described embodiments may be combinatorial ⁇ ned.
  • the drive shown in Figure 1 can be used in all embodiments.
  • the various forms of screw conveyors can be used according to the figures 7 to 11 in all versions.
  • the conveyor trough described in connection with Figures 12 to 14 or 75 via the tung 77 Sensoreinrich ⁇ controlled flap 78 can also be realized in the other from ⁇ EMBODIMENTS.
  • the invention relates to a crushing device 20 with a crushing tool 22 and a conveyor ⁇ screw 32.
  • the screw conveyor 32 is driven by a bainmo ⁇ tor 31.
  • the comminution tool 22 is moved by means of a comminution motor 27.
  • Both motors 27, 31 are preferably designed as three-phase motors. They are controlled by a control unit 40.
  • the control unit 40 detects a load and in particular the torque of the motor 27 described crushing load ⁇ size L. Depending on this load size L of the operation ⁇ state of the conveying motor 31 is adjusted. Specifically, the rotational speed of the feed motor 31 is changed to increase or decrease the load of the crushing motor 27.
  • the conveying motor 31 and in particular also the comminuting motor 27 are operated continuously during standstill phases during the operation of the comminution device 20.
  • the invention also relates to a comminution direction in which between the screw conveyor 32 and the screw conveyor 32 on the one hand and the crushing tool 22 on the other hand, a tool-free compression chamber 74 is present.
  • Its volume V2 corresponds approximately to the volume V3, which remains in the housing 21 to the screw conveyor 32 and screw conveyor 32 around.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung (20) mit einem Zerkleinerungswerkzeug (22) und einer Förderschnecke (32). Die Förderschnecke (32) wird von einem Fördermotor (31) angetrieben. Das Zerkleinerungswerkzeug (22) wird mit Hilfe eines Zerkleinerungsmotors (27) bewegt. Beide Motoren (27), (31) sind vorzugsweise als Drehstrommotoren ausgeführt. Sie werden durch eine Steuereinheit (40) angesteuert. Die Steuereinheit (40) erfasst eine die Last und insbesondere das Drehmoment des Zerkleinerungsmotors (27) beschreibende Lastgröße (L). Abhängig von dieser Lastgröße (L) wird der Betriebszustand des Fördermotors (31) eingestellt. Die Erfindung betrifft auch eine Zerkleinerungsvorrichtung, bei der zwischen der Förderschnecke (32) bzw. den Förderschnecken (32) einerseits und dem Zerkleinerungswerkzeug (22) andererseits ein Werkzeug freier Verdichtungsraum (74) vorhanden ist. Dessen Volumen (V2) entspricht in etwa dem Volumen (V3), das im Gehäuse (21) um die Förderschnecke (32) bzw. Förderschnecken (32) herum verbleibt. Dadurch ist ein kontinuierlicher Materialtransport und eine gleichmäßige Last des Zerkleinerungswerkzeugs (22) und des Zerkleinerungsantriebs (27) erreicht. Insbesondere ist die Länge (x) des Verdichtungsraums (74) in Richtung der Längsachse (A) der Förderschnecke bzw. Förderschnecken (32) gemessen größer als dessen rechtwinklig dazu und rechwinklig zur Drehachse (D) des Zerkleinerungswerkzeugs (22) gemessene Höhe (z).

Description

Zerkleinerungsvorrichtung mit Schnecken örderer
Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung, zum Beispiel für Haus- und Gewerbemüll. Insbesondere dient die Zerkleinerungsvorrichtung dazu, bereits vorzerkleinertes Material weiter zu zerkleinern. Die Zerkleinerungsvorrichtung weist ein in einem Gehäuse angeordnetes Zerkleine¬ rungswerkzeug auf, das von einem Zerkleinerungsmotor angetrieben wird. Beispielsweise kann das Zerkleinerungswerkzeug um eine Drehachse rotieren. Die Zerkleinerungsvorrichtung verfügt ferner über eine Zuführeinrichtung mit einer Förderschnecke zum Transport von Material zum Zerkleine¬ rungswerkzeug .
Die Förderschnecke dient dabei nicht nur zum Transpor¬ tieren von zu zerkleinerndem Material, sondern bildet gleichzeitig eine Nachdrückeinrichtung, die das transportierte Material verdichtet und mit einer gewünschten Kraft oder einem gewünschten Druck gegen das Zerkleinerungswerkzeug drückt. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 20 2007 006 712 Ul bekannt.
Ferner offenbart die DE 22 648 26 AI eine Zerkleine¬ rungsmaschine mit einem elektrischen Antriebsmotor. Der Istwert der Temperatur der Motorwicklung wird mit Hilfe eines Temperaturfühlers gemessen und mit einem Temperatur¬ sollwert verglichen. Abhängig vom Vergleichsergebnis wird ein Förderband zur Materialzufuhr angesteuert. Auf diese Weise wird die Temperatur des Elektromotors auf den vorge¬ gebenen Sollwert geregelt. Überschreitet die Wicklungstem¬ peratur einen maximal zulässigen Temperaturwert wird das Förderband abgeschaltet.
Es kann als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, den Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung mit Förderschnecke zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Zerkleinerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und des Patentan¬ spruches 6 gelöst.
Erfindungsgemäß verfügt die Zerkleinerungsvorrichtung über eine Steuereinheit, die einen die Förderschnecke an¬ treibenden Fördermotor steuert. Der Fördermotor ist insbesondere als Elektromotor ausgeführt. Bevorzugt steuert die Steuereinrichtung sowohl den Fördermotor als auch den das Zerkleinerungswerkzeug antreibenden Zerkleinerungsmotor an, der auch als Elektromotor, insbesondere Drehstrommotor ausgeführt sein kann. Der Steuereinheit wird eine die Last, z.B. das Drehmoment, des Zerkleinerungsmotors charakteri¬ sierende Lastgröße zugeführt. Dabei kann es sich beispiels¬ weise um den Motorstrom des Zerkleinerungsmotors handeln. Die Lastgröße wird in der Steuereinheit ausgewertet. Ist die Last zu klein, wird der Materialstrom über die Förderschnecke durch Ansteuerung des Fördermotors vergrößert. Die Kraft bzw. der Druck, den die Förderschnecke über das zuge¬ führte Material auf das Zerkleinerungswerkzeug nimmt zu, wodurch die Last und insbesondere das Drehmoment des Zer¬ kleinerungsmotors ansteigt. Ist das Drehmoment des Zerklei¬ nerungsmotors zu groß, wird der über die Förderschnecke zu¬ geführte Materialstrom reduziert, so dass auch die Kraft bzw. der Druck sinkt, mit der das zugeführte Material gegen das Zerkleinerungswerkzeug gedrückt wird.
Über die Steuereinheit kann die Last am Zerkleine¬ rungsmotor und insbesondere das Drehmoment des Zerkleine- rungsmotors über die Drehzahlsteuerung des Fördermotors ge¬ regelt werden. Hierfür wird der Steuereinheit ein Drehmo¬ mentsollwert oder Drehmomentsollwertbereich vorgegeben. Beispielsweise ist der Steuereinheit ein Maximaldrehmoment sowie ein Minimaldrehmoment vorgegeben, wobei der geförder¬ te Materialstrom über die Ansteuerung des Fördermotors erhöht wird, wenn das Drehmoment des Zerkleinerungsmotors das Minimaldrehmoment unterschreitet und wobei der geförderte Materialstrom durch Ansteuerung des Fördermotors reduziert wird, wenn das Drehmoment des Zerkleinerungsmotors das Ma¬ ximaldrehmoment überschreitet. Befindet sich das Drehmoment im zulässigen Bereich zwischen Minimaldrehmoment und Maximaldrehmoment wird der Betriebszustand des Fördermotors nicht verändert. Auf diese Weise kann eine Hysterese in der Regelung realisiert werden, um zu häufige Betriebszustands- änderungen des Fördermotors zu vermeiden und gewisse
Schwankungen der Last am Zerkleinerungsmotor zuzulassen.
Der Zerkleinerungsmotor wird vorzugsweise mit Hilfe eines Frequenzumformers angesteuert. Er kann dabei als Syn¬ chronmotor ausgebildet sein. Dadurch wird auf einfache Wei¬ se eine von der Netzfrequenz unabhängige Drehzahl des Zerkleinerungsmotors eingestellt. Der Frequenzumformer kann ferner eine Strombegrenzungseinrichtung aufweisen, um den an den Zerkleinerungsmotor abgegebenen Strom auf einen Maximalstromwert zu begrenzen. Der Zerkleinerungsmotor wird auf diese Weise vor zu großen Strömen geschützt.
Die Zuführeinrichtung kann ferner ein Transportband aufweisen. Dieses transportiert das Material zudem als Nachdrückeinrichtung dienenden Schneckenförderer. Während das Transportband außerhalb des Gehäuses der Zerkleine¬ rungsvorrichtung angeordnet ist, befindet sich die Förderschnecke des Schneckenförderers im Gehäuseinneren. Der Transportantrieb des Transportbandes wird vorzugsweise auch von der Steuereinheit gesteuert. Beispielsweise kann da¬ durch die Transportgeschwindigkeit des Transportbandes an die Drehzahl der Förderschnecke angepasst werden.
Die Erfindung besteht auch in einer Zerkleinerungsvorrichtung, wobei zwischen der Förderschnecke und dem Zer¬ kleinerungswerkzeug im Gehäuse ein Verdichtungsraum vorge¬ sehen ist. In den Verdichtungsraum ragt weder die Förderschnecke, noch das Zerkleinerungswerkzeug hinein. Der Ver¬ dichtungsraum ist frei von Förder- oder Zerkleinerungsmitteln. Im Verdichtungsraum kann das von der Förderschnecke zum Verkleinerungswerkzeug transportierte Material weiter verdichtet werden, bevor es durch das Zerkleinerungswerkzeug bearbeitet wird. Dadurch, dass im Verdichtungsraum stets eine auf ein gewünschtes Maß verdichtete Materialmen¬ ge vorhanden ist, kann ein kontinuierlicher und gleichmäßiger Betrieb des Zerkleinerungswerkzeugs erreicht werden. Der Verdichtungsraum dient sozusagen als Pufferspeicher für das zu zerkleinernde Material. Insbesondere ist seine Länge in Richtung der Längsachse der Förderschnecke gemessen, größer als seine quer dazu gemessene Höhe. Das von der För¬ derschnecke in den Verdichtungsraum geförderte Material kann dann weniger stark quer zur Förderrichtung ausweichen, so dass der Verdichtungs- bzw. der Transportprozess zum Zerkleinerungswerkzeug hin verbessert ist.
Das Zerkleinerungswerkzeug dreht sich im Gehäuse um eine Drehachse, die insbesondere horizontal ausgerichtet ist. Der Materialauswurf des zerkleinerten Materials kann vorzugsweise über ein Sieb und unterstützt durch die Ge¬ wichtskraft aus dem Gehäuse erfolgen. Die Längsachse der Förderschnecke kann horizontal oder mit einer Neigung im Bereich bis zu maximal 30° ausgerichtet, um eine geringe Bauhöhe in Vertikalrichtung zu ermöglichen. Alternativ sind auch größere Neigungen bis zu einer vertikal ausgerichteten Längsachse der Förderschnecke möglich, um den Material¬ transport zu erleichtern.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Verdichtungsraum zumindest teilweise von einer Sensoreinrichtung überwacht werden. Über die Sensoreinrichtung können Störstoffe bzw. Störkörper erkannt und aus dem Gehäuse entfernt werden, bevor sie das Zerkleinerungswerkzeug er¬ reichen. Die Sensoreinrichtung kann hierfür beispielsweise einen elektromagnetische Wellen abstrahlenden Sensor wie etwa einen Röntgensensor und/oder einen Mikrowellensensor und/oder einen Ultraschallsensor aufweisen. Insbesondere kann bei der Erkennung eines Störkörpers eine ansteuerbare Klappe am Gehäuse geöffnet werden, um den Störkörper aus dem Gehäuse zu entfernen.
Die Förderschnecke ist vorzugsweise nur an einem axia¬ len Ende, an dem sie vom Fördermotor angetrieben wird, am Gehäuse gelagert. Das andere, freie axiale Ende der Förder¬ schnecke ist frei von Lagermitteln. Dadurch wird der Materialtransport durch die Förderschnecke nicht durch Lager¬ mittel behindert. Alternativ kann die Förderschnecke auch an beiden axialen Enden gelagert sein.
Bei einer bevorzugten Aus führungs form sitzt die Förderschnecke in einem Gehäuseschacht des Gehäuses, dessen Querschnitt sich in Richtung vom Zerkleinerungswerkzeug weg vergrößert. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Radius der Förderschnecke vom dem Zerkleinerungswerkzeug zugeord¬ neten Ende weg größer werden. Der Querschnitt des Gehäuse¬ schachts kann auch an die Kontur der Förderschnecke ange- passt sein. Durch geeignete Auswahl einer oder mehrerer dieser Maßnahmen kann die Materialförderung an das zu zerkleinernde Material angepasst werden. Zum Einfüllen von Material ist im Gehäuseschacht eine Schachtöffnung vorgesehen, die von einem Einfüllrohr umgeben sein kann. Das Einfüllrohr ist vorzugsweise vertikal ausgerichtet. Das Einfüllrohr kann als Materialspeicher für das durch die Förderschnecke zu transportierende Material dienen, um einen gleichmäßigen Materialtransport und damit auch eine gleichmäßige Last des Fördermotors sicherzustel¬ len .
Es ist ferner möglich, im Gehäuseschacht einen oder mehrere Wandvorsprünge vorzusehen, an denen das transportierte Material während des Transports durch die Förder¬ schnecke vorzerkleinert wird.
Die Förderschnecke kann eine oder auch mehrere Wendeln aufweisen, die insbesondere jeweils gleich ausgestaltet sind. Die Ganghöhe und/oder der Gangwinkel der Wendel der Förderschnecke kann über die gesamte axiale Länge der För¬ derschnecke konstant sein. In Abwandlung hierzu ist es auch möglich, die Ganghöhe und/oder den Gangwinkel zu variieren. Insbesondere kann die Ganghöhe und/oder der Gangwinkel im Bereich des dem Zerkleinerungswerkzeug zugeordneten Endes der Förderschnecke kleiner sein als im übrigen Bereich der Förderschnecke. Dadurch wird im Endbereich zum Zerkleine¬ rungswerkzeug hin eine zunehmende Materialverdichtung er¬ reicht .
Es ist auch möglich, eine Kante der Förderschnecke als scharfe Schneidkante auszugestalten.
Die wenigstens eine Wendel der Förderschnecke kann sich um einen entlang der Längsachse der Förderschnecke erstreckenden Kern winden. Alternativ hierzu kann die Förderschnecke auch kernlos ausgeführt sein, wobei die Wendel sich freitragend um die Längsachse der Förderschnecke win- det. Die Wendel windet sich in diesem Fall um einen Frei¬ raum im Bereich der Längsachse. Die kernlose Förderschnecke ist leichter. Sie ist beispielsweise beim Zuführen von grö¬ ßeren, sperrigeren Materialteilen von Vorteil.
Die Zuführeinrichtung kann auch mehrere Förderschnecken aufweisen. Diese können miteinander bewegungsgekoppelt sein, beispielsweise über ein Getriebe. Es ist jedoch auch möglich, jeder Förderschnecke einen separat ansteuerbaren Fördermotor zuzuordnen. Zwei oder mehr Förderschnecken können parallel nebeneinander angeordnet werden, um Material in derselben Richtung zum Zerkleinerungswerkzeug zu fördern. Alternativ ist es auch möglich, eine stufenweise Materialförderung über mehrere hintereinander geschaltete Förderschnecken bis zum Zerkleinerungswerkzeug vorzusehen. Ferner kann es vorteilhaft sein, die Förderschnecken in unterschiedlichen Gehäuseschächten anzuordnen, wobei jeder Gehäuseschacht zum Zuführen von unterschiedlichen Materialien bzw. von unterschiedlich großen Materialteilen vorgesehen ist.
Um Beschädigungen der Förderschnecke zu vermeiden, kann deren Außenfläche aus Stahl bestehen, der vorzugsweise eine Härte von zumindest 30 HRC aufweist. Dabei kann die Förderschnecke einen strahlummantelten Kern aufweisen oder alternativ vollständig aus Stahl hergestellt sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen sowie der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung sowie sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Zerkleinerungsvorrichtung, Figur 2 ein Blockschaltbild für die elektrische An- steuerung des Fördermotors sowie des Zerkleinerungsmotors,
Figur 3 eine weiteres Ausführungsbeispiel der Zerklei¬ nerungsvorrichtung in schematischer Seitenansicht.
Figur 4 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Zer¬ kleinerungsvorrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten Förderschnecken in schematischer Darstellung,
Figur 5 eine schematische Ansicht eines weiteren Aus¬ führungsbeispiels der Zerkleinerungsvorrichtung mit zwei Gehäuseschächten und jeweils einer Förderschnecke,
Figur 6 eine abgewandelte Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels nach Figur 5 in schematischer Seitenansicht,
Figuren 7 bis 11 verschiedene Ausgestaltungsmöglich- keiten der Förderschnecke,
Figur 12 ein weiteres Aus führungsbeispiel der Zerklei- nerungsvorrichtung in schematischer Seitenansicht mit einem Verdichtungsraum zwischen der Förderschnecke und dem Zer¬ kleinerungswerkzeug,
Figur 13 das Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungs¬ vorrichtung aus Figur 12 in einer schematischen Ansicht gemäß Schnittlinie B-B in Figur 12 und
Figur 14 das Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungs¬ vorrichtung aus Figuren 12 und 13 in einer teilgeschnittenen Ansicht gemäß Schnittlinie C-C in Figur 13. In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel 20a einer Zerkleinerungsvorrichtung 20 schematisch veranschaulicht. In einem Gehäuse 21 ist ein antreibbares und insbesondere rotierendes Zerkleinerungswerkzeug 22 gelagert. Das Zer¬ kleinerungswerkzeug 22 ist vorzugsweise in Form eines Ro¬ tors 23 realisiert, an dessen Mantelfläche zumindest ein nach außen vorstehendes Schneidelement 24 befestigt ist. Der Rotor 23 rotiert um seine Längsachse, die die Drehachse D bildet.
Das Schneidelement 24 arbeitet mit einer im Gehäuse 21 feststehend angeordneten Schneidkante 25 zusammen, an der das Schneidelement 24 bei der Drehung des Rotors 23 vorbei¬ bewegt wird. Die Schneidkante erstreckt sich geradlinig, beispielsweise horizontal. Das dem Zerkleinerungswerkzeug zugeführte Material wird dabei zerkleinert. Unterhalb des Zerkleinerungswerkzeugs 22 kann ein Auffangbereich 26 für das zerkleinerte Material vorgesehen sein. Das Zerkleine¬ rungswerkzeug 22 und beispielsgemäß der Rotor 23 wird mit Hilfe eines Zerkleinerungsmotors 27 angetrieben. Der Zer¬ kleinerungsmotor 27 ist beispielsgemäß als Drehstrommotor in Form eines Asynchronmotors oder eines Synchronmotors ausgeführt .
Die Zerkleinerungsvorrichtung 20 verfügt ferner über eine Zuführeinrichtung 30, die zum Zuführen von zu zerkleinerndem Material zum Zerkleinerungswerkzeug 22 dient. Die Zuführeinrichtung 30 weist wenigstens eine von einem Fördermotor 31 angetriebene Förderschnecke 32 auf. Die Förder¬ schnecke 32 ist in einem Gehäuseschacht 33 des Gehäuses 21 angeordnet. Sie dient zum Befördern von Material, das dem Gehäuseschacht 33 über eine Schachtöffnung 34 zugeführt wird. Zu diesem Zweck kann ein Transportband 35 vorhanden sein, das an der Schachtöffnung 34 endet und das Material dem Schacht 33 und somit der Förderschnecke 32 zuführt. Das Transportband 35 wird von einem Transportantrieb 36 ange¬ trieben .
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel sind alle An¬ triebseinrichtungen durch Drehstrommotoren gebildet. Eine Steuereinheit 40 steuert sowohl den Zerkleinerungsmotor 27, als auch den Fördermotor 31. Beispielsgemäß wird auch der Transportantrieb 36 durch die Steuereinheit 40 gesteuert. Der Zerkleinerungsmotor 27 kann bei einem Ausführungsbeispiel über einen Frequenzumrichter 41 betrieben werden. Er kann dann als Synchronmotor ausgeführt sein. Der Frequenzumrichter 41 ist an die Netzspannung des Versorgungsnetzes 42 angeschlossen. Er wandelt die Netzfrequenz fi in eine variable, durch die Steuereinheit 40 vorgebbare Betriebs¬ frequenz f.2 für den Zerkleinerungsmotor 27 um. Auf diese Weise kann die Drehzahl des Synchronmotors über die Be¬ triebsfrequenz f.2 eingestellt werden. Der Frequenzumrichter 41 kann an seinem Ausgang auch einen Strombegrenzer 39 aufweisen, um den dem Zerkleinerungsmotor 27 zur Verfügung gestellten Strom auf einen maximalen Stromwert zu begrenzen.
Die Steuereinheit 40 erfasst eine Lastgröße L des Zer¬ kleinerungsmotors 27. Die Lastgröße L charakterisiert die am Zerkleinerungsmotor 27 anliegende Last, beispielsweise das aktuell aufgebrachte Drehmoment. Als Lastgröße L kann beispielsweise der Motorstrom erfasst werden. Ist der Zerkleinerungsmotor 27 als Asynchronmotor ausgeführt, kann auch der Schlupf als Lastgröße L dienen. Dieser kann beispielsweise auf Basis der Drehzahl des Zerkleinerungsmotors 27 und der Betriebsfrequenz f2 bestimmt werden.
Die Lastgröße L kann auch eine mechanische Größe sein. Beispielsweise kann die auf die Lager des Rotors 23 wirken¬ de Kraft erfasst und als Lastgröße L dienen. Die Steuereinheit 40 steuert den Fördermotor 31 und vorzugsweise auch den Transportmotor 36 abhängig von der Lastgröße L. Insbesondere wird die Drehzahl des Fördermo¬ tors 31 abhängig von der Lastgröße L so eingestellt, dass die Last am Zerkleinerungsmotor 27 in einem zulässigen Betriebsbereich liegt oder einem Lastsollwert entspricht. Zu diesem Zweck kann ein Lastsollwert vorgegebenen werden und die Drehzahl des Fördermotors 31 derart variiert werden, dass die Lastgröße L auf den Lastsollwert geregelt wird. Die Drehzahl des Födermotors 31 und/oder des Transportmo¬ tors 36 kann durch die Steuereinheit 40 beispielsweise mit- hilfe eines Frequenzumrichters eingestellt werden. Erhöht der Fördermotor 31 seine Drehzahl, nimmt der durch die Förderschnecke 32 zum Zerkleinerungswerkzeug 22 transportierte Materialstrom zu. Die Förderschnecke 32 drückt das geför¬ derte Material gegen den Rotor 23, wodurch deren Last ansteigt. Umgekehrt, wenn die Drehzahl des Fördermotors 31 reduziert wird, nimmt der geförderte Materialstrom ab und die Last am Zerkleinerungswerkzeug 22 und mithin am Zer¬ kleinerungsmotor 27 sinkt.
Es ist auch möglich, die Drehzahl der Fördermotors 31 so zu regeln, dass bei überschreiten eines Maximalwerts der Lastgröße L eine Drehzahlreduzierung der Fördermotors 31 erfolgt. Bei Unterschreiten eines Minimalwerts der Lastgrö¬ ße L wird die Drehzahl des Fördermotors 31 erhöht. Befindet sich die Lastgröße L im zulässigen Bereich zwischen Minimalwert und Maximalwert wird die Drehzahl des Fördermotors 31 konstant gehalten.
Vorzugsweise wird die Förderschnecke 32 vom Fördermo¬ tor 31 kontinuierlich ohne Stillstand angetrieben. Zwar wird die Drehzahl des Fördermotors 31 und der Förderschne¬ cke 32 variiert, um die Last des Zerkleinerungsmotors 32 einzustellen, jedoch ist beispielsgemäß kein intermittie- render Betrieb der Förderschnecke 32 vorgesehen. Dadurch wird kontinuierlich Material zum Zerkleinerungswerkzeug 22 befördert und der Durchsatz durch die Zerkleinerungsvorrichtung 20 gesteigert.
Wie dies bei der ersten Zerkleinerungsvorrichtung 20a in Figur 1 schematisch veranschaulicht ist, kann der durch Fördermotor 31 und zugeordnete Förderschnecke 32 gebildete Schneckenförderer entlang seiner Längsachse A verschiebbar im Gehäuseschacht 33 gelagert sein, wie dies durch Doppel¬ pfeil 43 veranschaulicht ist. Dadurch kann der Abstand x in Richtung des Längsachse A zwischen dem den Zerkleinerungs¬ werkzeug 22 zugeordneten Ende 44 der Förderschnecke 32 und dem Zerkleinerungswerkzeug 22 verändert werden. Dies ermög¬ licht zusätzlich das Nachdrücken des transportierten Materials gegen das Zerkleinerungswerkzeug durch axiale Ver¬ schiebung der Förderschnecke 32. Alternativ oder zusätzlich kann auch die variable Einstellung der Neigung der Längsachse A der Förderschnecke 32 gegenüber einer durch die Drehachse D verlaufenden Radialebene verändert werden (Dop¬ pelpfeil 45) .
Beim ersten Ausführungsbeispiel 20a der Zerkleine¬ rungsvorrichtung 20 weist die Förderschnecke 32 eine oder mehrere Wendeln auf, deren Radius sich entlang der Längsachse A nicht ändert. Die Förderschnecke 32 hat somit eine zylindrische Kontur 48. In Abwandlung hierzu kann sich die Förderschnecke 32 zu ihrem Ende 44 hin verjüngen. Sie kann dabei eine kegelstumpfförmige Kontur 49 (Figuren 7, 8) oder auch eine sich nach Art eines Hyperboloids verjüngende Kon¬ tur 50 aufweisen. Die Form des Gehäuseschachts 33 kann an die Kontur der darin angeordneten Förderschnecke 32 ange- passt sein. Bei den hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen erweitert sich der Gehäuseschacht 33 vom Zerkleinerungswerkzeug 22 weg, wie dies beispielsweise in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist. Vorzugsweise ist der
Schachtquerschnitt zumindest im Bereich des Endes 44 der Förderschnecke 32 an deren Kontur 48, 49, 50 angepasst. Der Schachtquerschnitt ist in diesem Abschnitt lediglich um ein vorgegebenes Spiel größer als die Kontur der Förderschnecke 32. Die sich verjüngende Form des Gehäuseschachts 33 und/oder der Förderschnecke 32 bewirkt eine zunehmende Ma¬ terialverdichtung in Förderrichtung.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Förderschnecke 32 mit lediglich einer Wendel 53 ausgeführt, die sich schraubenförmig um die Längsachse A windet. Die Wendel 53 kann aus Flachmaterial mit rechteckigem Querschnitt ge¬ bildet sein. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 3, 4 und 8 ist die Wendel sozusagen freitragend ausges¬ taltet und windet sich um einen im Bereich der Längsachse A innen liegenden Freiraum 54. Dieser Freiraum 54 ist bei einer Wendel 53 mit konstantem Wendelradius zylindrisch (Figuren 3, 4) . Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 mit sich konisch verjüngender Förderschnecke 32 ist der von der Wendel 53 umgebene Freiraum 54 kegelstumpfförmig .
Eine abgewandelte Form der Förderschnecke 32 mit einem geschlossenen Kern 55 im Innenbereich der Wendel 53 um die Längsachse A ist in den Figuren 7 und 9 dargestellt. Der Kern 55 kann bei einer Wendel 53 mit konstantem Wendelradius zylindrisch ausgeführt sein, wie dies in Figur 9 gezeigt ist. Auch das in Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel der Förderschnecke 32 könnte mit einem Kern 55 versehen werden, der dann eine kegelstumpfförmige Kontur aufweisen würde .
Das in Figur 7 gezeigte Ausführungsbeispiel der För¬ derschnecke 32 kann durch Verbreiterung der bandförmigen Wendel 53 radial nach innen aus dem Ausführungsbeispiel ge- maß Figur 8 erhalten werden. Der Kern 55 wird dabei durch den radial inneren Teil der Wendel 53 selbst gebildet.
Anstelle des rechteckförmigen Querschnitts der Wendel 53 gemäß der Figuren 3, 4 und 8 können auch eine oder mehrere Kanten abgerundet sein. Es kann jedoch von Vorteil sein, eine scharfe Schneidkante an der Wendel 53 zu belas¬ sen, um durch die Rotationsbewegung der Förderschnecke 32 eine Vorzerkleinerung von sperrigen Materialteilen erreichen oder verbessern zu können. An der Schneidkante können auch sägezahnartige Vertiefungen ausgebildet sein.
Die Wendel 53 kann eine konstante Ganghöhe h und einen konstanten Gangwinkel α aufweisen. Bei den Ausführungsbei¬ spielen gemäß der Figuren 1, 3 bis 6 und 9 sind sowohl Ganghöhe h als auch Gangwinkel α über die gesamte axiale Länge der Förderschnecke 32 konstant. Es ist jedoch auch möglich, die Ganghöhe h und/oder den Gangwinkel α der Wendel 53 einer Förderschnecke 32 zu variieren, wie dies bei¬ spielsweise bei den Aus führungs formen der Figuren 10 und 11 der Fall ist. Dabei nehmen sowohl die Ganghöhe h, als auch der Gangwinkel α zum Ende 44 der Förderschnecke 32 hin ab. Die Verdichtung des Materialstroms nimmt dadurch zum Ende 44 hin zu.
Zur Unterstützung der Materialzerkleinerung bzw. zur Vorzerkleinerung des Materials während des Transports durch die Förderschnecke 32 können im Gehäuseschacht 32 benach¬ bart zur Förderschnecke 32 Wandvorsprünge 56 angeordnet sein, wie dies schematisch in Figur 1 gezeigt ist. Die Wandvorsprünge 56 können der Förderschnecke 52 zugeordnete Ecken und/oder Kanten aufweisen, über die das Material beim Transport durch die Förderschnecke 32 aufgerissen und mit¬ hin vorzerkleinert wird. Die Wandvorsprünge 56 können im Gehäuseschacht 33 um die Längsachse A der Förderschnecke 32 herum verteilt angeordnet sein. Dabei kann es ausreichen, lediglich einen Axialabschnitt des Gehäuseschachts 33 mit Wandvorsprüngen 56 zu versehen.
Figur 3 zeigt eine zweite Zerkleinerungsvorrichtung 20b. Im Unterschied zur ersten Zerkleinerungsvorrichtung 20a ist anstelle eines Rotors 23 mit Schneidelementen 24 eine Rotorschere 57 als Zerkleinerungswerkzeug 23 vorgese¬ hen. Die Rotorschere 57 weist zwei parallel zueinander an¬ geordnete Drehachsen D auf. Um jede Drehachse D ist eine Mehrzahl von plattenförmigen Scherenkörpern 58 mit Abstand zueinander angeordnet. Die um die eine Drehachse D angeord¬ neten Scherenkörper 58 sind versetzt und in einem Überlappungsbereich 59 zwischen den Drehachsen überlappend zu den Scherenkörpern 58 der jeweils anderen Drehachse D angeordnet. Die Scherenkörper 58 sind vorzugsweise einstückig aus einem einheitlichen Material ausgeführt. An radial vor¬ springenden Nasen der Scherenkörper 58 sind Schneidkanten gebildet. Alternativ hierzu können die plattenähnlichen Scherenkörper 58 an ihrem Außenumfang jeweils mehrere
Scheidelemente 24 aufweisen, die lösbar am Scherenkörper befestigt und vorzugsweise angeschraubt sind.
Der Gehäuseschacht 33 erweitert sich von der Rotor¬ schere 57 weg. Die im Gehäuseschacht 33 angeordnete Förder¬ schraube 32 ist teilweise von einer Leitwand 60 umschlos¬ sen, die im Wesentlich koaxial zur Längsachse A der Förderschraube 32 angeordnet ist. Die Leitwand 60 befindet sich innerhalb des Gehäuseschachts 33. Sie umgibt die Förder¬ schnecke 32 beispielsgemäß vollständig in axialer Richtung entlang der Längsachse A und in Umfangsrichtung in etwa zur Hälfte. Die Längsachse A schneidet die Rotorschere 57 etwa im Zerkleinerungsbereich, in dem die Scheidelemente 24 der beiden der Scherenkörper 58 zur Zerkleinerung zusammenwir- ken, beispielsgemäß im Überlappungsbereich 59.
Die Längsachse A der Förderschnecke 32 ist bei den be¬ vorzugten Ausführungsbeispielen so ausgerichtet, dass sie den Rotationsbereich der Schneidelemente 24 des Zerkleine¬ rungswerkzeugs 22 schneidet. Dies gilt vorzugsweise für al¬ le Förderschnecken 32, wenn die Zuführeinrichtung 30 mehrere Förderschnecken 32 umfasst. Die Längsachse A der Förderschnecke 32 kann vertikal ausgerichtet sein. Vorzugsweise ist die Längsachse A der Förderschnecke 32 im Bereich von etwa 15 Grad bis etwa 90 Grad gegenüber einer Horizontal¬ ebene geneigt. Alternativ sind auch betragsmäßig kleinere Neigungswinkel oder eine horizontale Ausrichtung der Längs¬ achse A möglich.
Die Längsachse der Förderschnecke 32 schneidet den Ro¬ tationsbereich der Schneidelemente 24 und verläuft vorzugs¬ weise mit Abstand zur Drehachse D versetzt. Insbesondere ist die Längsachse A auf die Zerkleinerungsstelle ausge¬ richtet, in der die Schneidelemente 24 mit der gehäusefes¬ ten Schneidkante 25 bzw. den weiteren rotierenden Schneidelementen 24 zusammenwirken. Dies ist beim Einsatz einer Rotationsschere 57 im Überlappungsbereich 59 der Fall.
Bei der dritten Zerkleinerungsvorrichtung 20c nach Figur 4, sind zwei Förderschnecken 32 nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuseschacht 33 angeordnet. Wie beim Ausfüh¬ rungsbeispiel nach Figur 3 kann auch hier jeder Förderschnecke 32 eine Leitwand 60 zugeordnet sein, die in Figur 4 nicht näher dargestellt ist. Wie dies in Figur 4 darge¬ stellt ist, winden sich die beiden Wendeln 53 gegenläufig um ihre jeweilige Längsachse A. Während sich die eine Wen¬ del 53 rechtsherum um die Längsachse A windet, windet sich die Wendel 53 der jeweils anderen Förderschnecke 32 im ent¬ gegengesetzten Sinn linksherum. Alternativ hierzu könnten auch gleichsinnig rechts/rechts oder links/links gewendelte Förderschnecken 32 vorgesehen werden. Die gleichsinnig ge- wendelten Förderschnecken 32 drehen sich auch gleichsinnig, während gegensinnig gewendelte Förderschnecken 32 gegensinnig angetrieben werden. Gemäß Figur 4 wird der gegensinnige Antrieb der gegensinnig gewendelten Förderschnecken durch eine Stirnradgetriebestufe 62 mit einem Antriebszahnrad 63 und mehreren mit dem Antriebszahnrad 63 kämmenden Abtriebs¬ zahnrädern 64 erreicht werden. Lediglich das Antriebszahnrad 63 wird von einem gemeinsamen Fördermotor 31 angetrieben. Jede Förderschnecke 32 ist drehfest mit einem Ab¬ triebszahnrad 64 verbunden.
Der Abstand der beiden Längsachsen A der Förderschnecken 32 ist beispielsgemäß etwas größer als der doppelte Radius der Wendel 53. Alternativ hierzu könnte der Abstand auch geringer sein, so dass sich die beiden Wendeln überlappen bzw. mittig zwischen ihren Längsachsen A ineinander greifen. Dies ist dann möglich, wenn beide Förderschnecken 32 mit der gleichen Drehzahl angetrieben werden, so dass im Eingriffsbereich der beiden Förderschnecken 32 keine Kollisionen auftreten können.
Weist eine Zerkleinerungsvorrichtung 20 mehrere Förderschnecken 32 auf, so können diese auch durch separate Fördermotoren 31 angetrieben werden, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung der Zerkleinerungsvorrichtung 20 können auch mehrere parallel nebeneinander angeordnete Rotoren 23 vorgesehen sein. Diese können über ein Getriebe 61 bewegungsgekoppelt werden, so dass ein einziger Zerkleinerungsmotor 27 zum Betrieb der Rotoren 23 ausreicht. Alternativ kann jeder Rotor 23 auch durch einen ihr zugeordneten separaten Zerkleinerungsmotor 27 angetrie- ben werden. Im Falle von mehreren Zerkleinerungsmotoren 27 werden die Lastgrößen jedes Zerkleinerungsmotors 27 erfasst und deren Lasten im zulässigen Lastbereich gehalten oder auf einen Lastsollwert geregelt.
Die Schneidelemente 24 können durch Kanten oder Leis¬ ten gebildet sein, die sich parallel zur Drehachse D erstrecken. Alternativ ist auch möglich, dass sich die Schneidelemente um die Drehachse D winden, wie dies in Fi¬ gur 4 gezeigt ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Schneid¬ element 24 nicht über seine gesamte Länge gleichzeitig mit der gehäusefesten Schneidkanten 25 in Schneidwirkung steht.
Bei dem in Figur 5 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel 20d der Zerkleinerungsvorrichtung 20 sind im Gehäuse 21 mehrere beispielsgemäß zwei separate Gehäuseschächte 33 vorgesehen. Jedem Gehäuseschacht 33 ist eine Förderschnecke 32 zugeordnet. Die vierte Zerkleinerungsvorrichtung 20d weist zwei Förderschnecken 32 auf, die unabhängig voneinander durch einen jeweils zugeordneten Fördermotor 31 angetrieben werden können. Die Ganghöhe h und der Gangwinkel α der einen Förderschnecke 32a sind kleiner als die Ganghöhe h und der Gangwinkel α der jeweils anderen Förderschnecke 32b. Über die betreffenden Gehäuseschächte 33 kann bei¬ spielsweise unterschiedlich großes bzw. grobes Material der Zerkleinerungsvorrichtung 22 zugeführt werden.
Eine Abwandlung der vierten Zerkleinerungsvorrichtung 20d ist in Figur 6 dargestellt. Dort bilden die beiden För¬ derschnecken 32a, 32b jeweils eine Transportstufe für zuge¬ führtes Material. Die eine Förderschnecke 32b transportiert das Material nicht direkt zum Zerkleinerungswerkzeug 22, sondern zunächst in den Gehäuseschacht 33 der jeweils ande¬ ren Förderschnecke 32a. Von dort wird das Material dann zum Zerkleinerungswerkzeug 22 weiter transportiert. Es ist je¬ doch auch hier möglich, über eine Gehäuseöffnung 34 Material direkt der dem Zerkleinerungswerkzeug 22 zugeordneten Förderschnecke 32a zuzuführen.
In den Figuren 12 und 13 ist eine fünfte Ausführungs¬ form 20e der Zerkleinerungsvorrichtung 20 dargestellt. Die fünfte Zerkleinerungsvorrichtung 20e weist mehrere und bei¬ spielsgemäß zwei parallel zueinander angeordnete Förder¬ schnecken 32 auf. Jeder Förderschnecke 32 ist ein separater Fördermotor 31 zugeordnet, wobei alternativ auch ein einziger Fördermotor vorgesehen sein könnte, wie dies beispielsweise in Figur 4 gezeigt ist.
Die Förderschnecken 32 sind lediglich an ihrem dem Fördermotor 31 zugeordnetem Antriebsende 70 am Gehäuse 21 drehbar gelagert. Das entgegengesetzte, freie Ende 44 der Förderschnecke 32 ist ungelagert. Die Förderschnecke 32 er¬ streckt sich somit ausgehend von ihrem Antriebsende 70 so¬ zusagen freitragend in den Gehäuseschacht 33 hinein.
Der Gehäuseschacht 33, in dem die beiden Förderschne¬ cken 32 angeordnet sind, hat eine Höhe z, die abgesehen vom notwendigen Spiel zwischen der Innenwand des Gehäuses 21 und der Förderschnecke 32 dem Durchmesser der Förderschne¬ cke entspricht. Die Höhe z wird quer zur Längsachse A der Förderschnecken 32 und quer zur Drehachse D des Rotors 23 gemessen. Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel verläuft die Höhe z in vertikaler Richtung. Die beiden Längsachsen A der Förderschnecken 32 und die Drehachse D des Rotors 23 liegen in einer gemeinsamen Ebene, die insbesondere horizontal verläuft. In Abwandlung hierzu ist es auch mög¬ lich, dass die Längsachsen A der beiden Förderschnecken 32 gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt verlaufen, beispielsweise um betragsmäßig bis zu 20 Grad oder 30 Grad. Der Gehäuseschacht 33 ist bei diesem Ausführungsbei¬ spiel in drei Schachtabschnitte unterteilt. Der erste
Schachtabschnitt 71 befindet sich im Bereich der Schacht¬ öffnung 34. Im ersten Schachtabschnitt 71 befindet sich das Antriebsende 70 der Förderschnecke 32. An den ersten
Schachtabschnitt 71 schließt sich ein mittlerer, zweiter Schachtabschnitt 72 an. Dieser zweite Schachtabschnitt 72 ist vom Gehäuse 21 umgeben und liegt außerhalb der Schacht¬ öffnung 34. Der zweite Schachtabschnitt 72 erstreckt sich somit vom Rand der Schachtöffnung 34 in Richtung der Längsachse A der Förderschnecke 32 bis zu ihrem freien Ende 44. Zwischen diesem freien Ende 44 und dem Zerkleinerungswerkzeug 22 befindet sich der dritte Schachtabschnitt 73, der einen Verdichtungsraum 74 bildet. Die Länge x dieses Verdichtungsraums 74 entspricht dem Abstand vom freien Ende 44 der Förderschnecke 32 bis zum Zerkleinerungswerkzeug 22. Diese Länge x des Verdichtungsraums 74 ist größer als seine Höhe z. Die Breite y des Verdichtungsraums 74 ist beim Aus¬ führungsbeispiel etwas größer als die Summe der Durchmesser der beiden im Gehäuseschacht 33 angeordneten Förderschne¬ cken 32. Die axiale Abmessung des das Zerkleinerungswerkzeug 22 bildenden Rotors 23 entspricht in etwa der Breite y des Verdichtungsraums 74. Beiden Förderschnecken 32 ist so¬ mit ein gemeinsames Zerkleinerungswerkzeug 22 zugeordnet.
Den beiden Förderschnecken 32 ist jeweils eine Förderwanne 75 zugeordnet, der sich entlang des ersten Schachtab¬ schnitts 71 sowie des zweiten Schachtabschnitts 72 er¬ streckt. Die Förderwanne 75 ist zur Schachtöffnung 34 hin offen. Ihr Wandverlauf ist an den Durckmesser der Förderschnecke 32 angepasst, beispielsgemäß hat die Förderwanne 75 in etwa die Form der Mantelfläche eine halben Zylinders. Zwischen den beiden Förderschnecken 32 stoßen die Förderwannen 75 in etwa auf Höhe der Längsachsen A aneinander und bilden dort eine gemeinsame Kante 76. Der Übersichtlichkeit halber ist die Förderschnecke 75 in Figur 12 lediglich gestrichelt dargestellt.
Der Verdichtungsraum 74 ist frei von Transport- und Zerkleinerungswerkzeugen. Die den Verdichtungsraum 74 begrenzende Innenwand des Gehäuses 21 ist vorzugsweise frei von in den Verdichtungsraum 74 hineinragenden Vorsprüngen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen x, y, z des Verdichtungsraums 74 konstant. Alternativ hierzu könnte sich der Verdichtungsraum 74 zum Zerkleinerungswerkzeug 23 hin auch in eine oder mehrere Raumrichtungen verjüngen.
Im Verdichtungsraum 74 ist eine Sensoreinrichtung 77 vorgesehen, über die Störkörper erkannt werden können. Die Sensoreinrichtung 77 strahlt hierfür elektromagnetische Wellen in den Verdichtungsraum 74 ab und empfängt deren Reflexionen. Sender und Empfänger der Sensoreinrichtung 77 können als gemeinsame Baueinheit oder alternativ auch ge¬ trennt voneinander auf gegenüberliegenden Seiten des Verdichtungsraumes 74 angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung 77 übermittelt ein Sensorsignal S an eine Auswerteeinrich¬ tung, die beispielsweise in die Steuereinheit 40 für die Steuerung des Fördermotors 31 und/oder des Zerkleinerungs¬ motors 27 vorgesehen ist.
Auf der Unterseite des Gehäuses 21 in vertikaler Rich¬ tung gesehen unterhalb des Verdichtungsraums 74 ist eine Klappe 78 vorgesehen. Die Klappe 78 kann zwischen einer den Verdichtungsraum 74 von außen her schließenden Schließstellung und einer den Verdichtungsraum 74 nach außen öffnenden Offenstellung umgeschaltet werden. Die Offenstellung der Klappe 78 ist in Figur 12 gestrichelt veranschaulicht. Das Umschalten der Klappe 78 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung wird durch die Auswerteeinrichtung gesteu- ert, die beim Ausführungsbeispiel von der Steuereinheit 40 gebildet ist. Ergibt die Auswertung des Sensorsignals S, dass sich in dem von der Sensoreinrichtung 77 überwachten Bereich oberhalb der Klappe 78 ein Störkörper im Verdichtungsraum 74 befindet, so wird die Klappe 78 geöffnet und der Störkörper kann durch die von der Klappe 78 freigegebene Gehäuseöffnung aus dem Verdichtungsraum 74 entfernt werden. Das Öffnen und Schließen der Klappe kann durch einen geeigneten Antrieb erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von fluidisch und insbesondere hydraulisch betätigbaren Zylindern 69. Unterhalb der Klappe 78 ist vorzugsweise ein
Transportband 79 vorgesehen, das das vor der Zerkleinerung aus dem Verdichtungsraum 74 entfernte Material abtransportiert. Das Transportband 79 kann zu diesem Zweck über die Steuereinrichtung 40 eingeschaltet werden, wenn die Klappe 78 in die Offenstellung gebracht wird. Nach dem Schließen der Klappe 78 läuft das Transportband 79 noch abhängig vom Transportweg eine vorgegebene Zeit lang nach und wird dann durch die Steuereinheit 40 wieder abgeschaltet. Alternativ kann das Transportband 79 auch kontinuierlich betrieben werden .
Im Anschuss an den Verdichtungsraum 74 ist im Gehäuse 21 der Zerkleinerungsbereich 80 vorgesehen. Im Zerkleinerungsbereich 80 ist das Zerkleinerungswerkzeug 22 und bei¬ spielsgemäß der Rotor 23 angeordnet. Der Abschnitt des Ge¬ häuses 21, der den Zerkleinerungsbereich 80 umgibt, weist bei der fünften Zerkleinerungsvorrichtung 20e ein Siebteil 81 auf. Das Siebteil 81 ist vorzugsweise verschiebbar und/oder verschwenkbar gelagert, um den Zugang zum Zerkleinerungsbereich 80 und insbesondere zum Zerkleinerungswerkzeug 22 zu ermöglichen. Das Siebteil 81 ist zumindest teil¬ weise von einer gitterartigen oder siebartigen Struktur 82 gebildet, die in Figur 12 schematisch durch die gekreuzte Schraffur veranschaulicht ist. Die Siebstruktur 82 ist zu- mindest in dem Bereich des Siebteils 81 vorgesehen, über den das vom Zerkleinerungswerkzeug 22 zerkleinerte Material aus dem Gehäuse 21 abgeführt wird. Beispielsgemäß ist die Siebstruktur 82 im unteren Abschnitt des Siebteils 81 vorgesehen. Das zerkleinerte Material fällt durch das Siebteil
82 nach unten aus dem Gehäuse 21 heraus auf ein Abfuhrband
83.
Nicht ausreichend zerkleinertes Material wird durch das Siebteil 81 im Gehäuse 21 zurückgehalten. Solche Mate¬ rialteile können durch den Rotor 23 wieder in den Verdichtungsraum 74 zurücktransportiert werden, wie dies schema¬ tisch durch den Pfeil 83 in Figur 12 angedeutet ist.
Um die Schachtöffnung 34 herum ist ein Einfüllrohr 85 vorgesehen. Dieses Einfüllrohr 85 weist beim Ausführungsbeispiel einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Das Ein¬ füllrohr 85 erstreckt sich im Wesentlichen rechtwinkelig zur Längsachse A der Förderschnecken 32 von der Schachtöffnung 34 weg. Es begrenzt einen Einfüllraum 86. In diesem Einfüllraum 86 wird das zugeführte, zu zerkleinernde Mate¬ rial aufbewahrt, bis es durch eine der Förderschnecken 32 weiter in den Verdichtungsraum 74 transportiert wird. Das Volumen VI des Einfüllraums 86 entspricht beim Ausführungs¬ beispiel in etwa dem Volumen V2 des Verdichtungsraums 24, kann alternativ jedoch auch größer gewählt werden. Das im ersten und zweiten Schachtabschnitt 71, 72 um die Förderschnecken 32 herum verbleibende Volumen V3 ist vorzugsweise ebenfalls in etwa so groß wie das Volumen V2 des Verdich¬ tungsraums 74. Durch diese Bevorratung von Material im Ge¬ häuse 21 wird ein kontinuierlicher Materialtransport und eine gleichmäßige Last sowohl des Förderantriebs 31, als auch des Zerkleinerungsantriebs 27 erreicht.
Die Förderschnecke 32 ist bei allen Aus führungs formen zumindest an ihrer Außenfläche aus einem hartem Werkstoff hergestellt, zum Beispiel mit einer Härte von vorzugsweise mindestens 30 HRC . Als Werkstoff kann Stahl verwendet wer¬ den. Die Förderschnecke 32 kann vollständig aus dem harten Werkstoff gebildet sein oder lediglich eine harte Außen¬ schicht aufweisen.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können kombi¬ niert werden. Der in Figur 1 dargestellte Antrieb kann bei allen Ausführungsbeispielen verwendet werden. Des weiteren können die verschiedenen Formen der Förderschnecken nach den Figuren 7 bis 11 in allen Ausführungen eingesetzt werden. Auch die im Zusammenhang mit den Figuren 12 bis 14 beschriebene Förderwanne 75 oder die über die Sensoreinrich¬ tung 77 gesteuerte Klappe 78 sind auch bei den anderen Aus¬ führungsformen realisierbar.
Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung 20 mit einem Zerkleinerungswerkzeug 22 und einer Förder¬ schnecke 32. Die Förderschnecke 32 wird von einem Fördermo¬ tor 31 angetrieben. Das Zerkleinerungswerkzeug 22 wird mit Hilfe eines Zerkleinerungsmotors 27 bewegt. Beide Motoren 27, 31 sind vorzugsweise als Drehstrommotoren ausgeführt. Sie werden durch eine Steuereinheit 40 angesteuert. Die Steuereinheit 40 erfasst eine die Last und insbesondere das Drehmoment des Zerkleinerungsmotors 27 beschreibende Last¬ größe L. Abhängig von dieser Lastgröße L wird der Betriebs¬ zustand des Fördermotors 31 eingestellt. Insbesondere wird die Drehzahl des Fördermotors 31 verändert, um die Last des Zerkleinerungsmotors 27 zu erhöhen oder zu verringern. Der Fördermotor 31 und insbesondere auch der Zerkleinerungsmo¬ tor 27 werden beim Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung 20 kontinuierlich ohne Stillstandsphasen betrieben.
Die Erfindung betrifft auch eine Zerkleinerungsvor- richtung, bei der zwischen der Förderschnecke 32 bzw. den Förderschnecken 32 einerseits und dem Zerkleinerungswerkzeug 22 andererseits ein werkzeugfreier Verdichtungsraum 74 vorhanden ist. Dessen Volumen V2 entspricht in etwa dem Volumen V3, das im Gehäuse 21 um die Förderschnecke 32 bzw. Förderschnecken 32 herum verbleibt. Dadurch ist ein kontinuierlicher Materialtransport und eine gleichmäßige Last des Zerkleinerungswerkzeugs 22 und des Zerkleinerungsan¬ triebs 27 erreicht. Insbesondere ist die Länge x des Ver¬ dichtungsraums 74 in Richtung der Längsachse A der Förderschnecke bzw. Förderschnecken 32 gemessen größer als dessen rechtwinklig dazu und rechwinklig zur Drehachse D des Zerkleinerungswerkzeugs 22 gemessene Höhe z.
Bezugs zeichenliste :
20 Zerkleinerungsvorrichtung
20a erste Zerkleinerungsvorrichtung
20b zweite Zerkleinerungsvorrichtung
20c dritte Zerkleinerungsvorrichtung
20d vierte Zerkleinerungsvorrichtung
20e fünfte Zerkleinerungsvorrichtung
21 Gehäuse
22 Zerkleinerungswerkzeug
23 Rotor
24 Schneidelement
25 Schneidkante
26 Auffangbereich
27 Zerkleinerungsmotor
30 Zuführeinrichtung
31 Fördermotor
32 Förderschnecke
32a Förderschnecke
32b Förderschnecke
33 Gehäuseschacht
34 Schachtöffnung
35 Transportband
36 Transportantrieb
39 Strombegrenzer
40 Steuereinheit
41 Frequenzumrichter
42 Versorgungsnetz
43 Doppelpfeil
44 Ende v. 32
45 Doppelpfeil zylindrische Kontur kegelstumpfförmige Kontur hyperboloidförmige Kontur Wendel v. 32
Freiraum
Kern
Wandvorsprung
Rotorschere
Scherenkörper
Überlappungsbereich
Leitwand
Getriebe
Stirnradgetriebestufe Antriebszahnrad
Abtriebszahnrad Zylinder
Antriebsende v. 32 erster Schachtabschnitt zweiter Schachtabschnitt dritter Schachtabschnitt Verdichtungsraum
Förderwanne
Kante
Sensoreinrichtung
Klappe
Transportband
Zerkleinerungsbereich Siebteil
Siebstruktur
Einfüllrohr 86 Einfüllraum
A Längsachse
α Gangwinkel
D Drehachse
fi Netzfrequenz
f.2 Betriebsfrequenz
h Ganghöge
L Lastgröße
S Sensorsignal
VI Volumen v. 86
V2 Volumen v. 74
V3 Volumen verbleibend in 71, 72 x Länge v. 74
y Breite v. 74
z Höhe v. 74

Claims

Patentansprüche :
1. Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Gehäuse (21), in dem ein von einem
Zerkleinerungsmotor (27) angetriebenes
Zerkleinerungswerkzeug (22) angeordnet ist, mit einer Zuführeinrichtung (30) zum Zuführen von
Material zum Zerkleinerungswerkzeug (22), wobei die Zuführeinrichtung (30) eine von einem Fördermotor (31) antreibbare, im Gehäuse (21) angeordnete Förderschnecke (32) aufweist, mit einer Steuereinheit (40), die den Fördermotor (31) abhängig von einer die Last des Zerkleinerungsmotors (27) charakterisierenden Lastgröße (L) steuert.
2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (40) sowohl der Fördermotor (31) als auch den
Zerkleinerungsmotor (27) steuert.
3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (30) ein durch die Steuereinheit (40) steuerbares
Transportband (35) umfasst.
4. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zerkleinerungsmotor (27) von einem Elektromotor gebildet ist und als
Lastgröße (L) der Motorstrom erfasst wird.
5. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fördermotor (31) und/oder der Zerkleinerungsmotor (27) über einen
Frequenzumformer (41) betrieben wird.
6. Zerkleinerungsvorrichtung mit einem Gehäuse (21), in dem ein von einem
Zerkleinerungsmotor (27) angetriebenes
Zerkleinerungswerkzeug (22) angeordnet ist, mit einer Zuführeinrichtung (30) zum Zuführen von
Material zum Zerkleinerungswerkzeug (22), wobei die Zuführeinrichtung (30) eine von einem Fördermotor (31) antreibbare, im Gehäuse (21) angeordnete Förderschnecke (32) aufweist, mit einem zwischen Förderschnecke (32) und
Zerkleinerungswerkzeug (22) vorgesehenen
Verdichtungsraum (74), dessen Länge (x) in Richtung der Längsachse (A) der Förderschnecke (32) gemessen größer ist als seine quer dazu gemessene Höhe (z) .
7. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Zerkleinerungswerkzeug (22, 23) um eine Drehachse (D) rotiert.
8. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (D) des Zerkleinerungswerkzeugs (22, 23) und/oder die
Längsachse (A) der Förderschnecke (32) horizontal angeordnet sind.
9. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichtungsraum (74) durch eine Sensoreinrichtung (77) überwacht wird.
10. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) eine Klappe (78) am Verdichtungsraum (74) aufweist.
11. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (78)
ansteuerbar ist und zwischen einer Offenstellung und einer Geschlossenstellung umschaltbar ist.
12. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (32) nur an einem axialen Ende (70) gelagert ist.
13. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (32) an beiden axialen Enden gelagert ist.
14. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) ein Sieb (81, 82) aufweist, über das das vom
Zerkeinerungswerkzeug (22) zerkleinerte Material aus dem Gehäuse (21) abgeführt wird.
15. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Förderschnecke (32) zum Zerkleinerungswerkzeug (22) hin verjüngt.
16. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (32) in einem Gehäuseschacht (33) angeordnet ist, der sich insbesondere zum Zerkleinerungswerkzeug (22) hin ver üngt .
17. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseschacht (33) eine Schachtöffnung (34) aufweist, die von einem
Einfüllrohr (85) umgeben ist.
18. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ganghöhe (h) und/oder der Gangwinkel ( oc ) der Wendel (53) der
Förderschnecke (32) entlang der Längsachse (A) der Förderschnecke (32) ändert.
19. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (30) mehrere Förderschnecken (32) aufweist.
20. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der
Förderschnecke (32) aus Stahl besteht.
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