EP2789393A2 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut - Google Patents

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EP2789393A2
EP2789393A2 EP14001286.5A EP14001286A EP2789393A2 EP 2789393 A2 EP2789393 A2 EP 2789393A2 EP 14001286 A EP14001286 A EP 14001286A EP 2789393 A2 EP2789393 A2 EP 2789393A2
Authority
EP
European Patent Office
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screen
gap
sealing
rotor
perforated screen
Prior art date
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EP14001286.5A
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English (en)
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EP2789393B1 (de
EP2789393A3 (de
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Harmut Pallmann
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Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Original Assignee
Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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Publication of EP2789393A3 publication Critical patent/EP2789393A3/de
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/183—Feeding or discharging devices
    • B02C17/1835—Discharging devices combined with sorting or separating of material
    • B02C17/1855—Discharging devices combined with sorting or separating of material with separator defining termination of crushing zone, e.g. screen denying egress of oversize material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • 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
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/16—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator defining termination of crushing or disintegrating zone, e.g. screen denying egress of oversize material
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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
    • B02C2018/162—Shape or inner surface of shredder-housings

Definitions

  • the invention relates to a device for comminuting feed material according to the preamble of patent claim 1.
  • Such devices are assigned to the field of mechanical processing technology, in particular the comminution of feed material by means of cutting, shearing, tearing or smashing. But also the dissolution of the composite of composite materials, which always involves a comminution of the feed material, is within the scope of the present invention.
  • Known within the meaning of the invention devices are, for example, shredders, granulators, hammer mills and the like.
  • Generic devices are therefore suitable for the comminution of bulk and bulk materials, in particular of plastics with and without admixtures, wood, waste wood, paper, cardboard, cellulose, textiles, waste, rubber, rubber, resins, leather, food, pleasure and Feeds, minerals, pigments, dyes, pharmaceuticals, metals, composites such as electronic scrap, cables, scrap tires and the like.
  • Other input material comes from the recovery of recyclables in the course of recycling, for example, for their use as a substitute fuels.
  • the basic principle of crop processing results from the interaction of rotating cutting, shearing or tearing tools with fixed tools or from the impact energy quickly rotating impact tools such as hammers, plates and the like, which shatter the feed.
  • the feed material is withdrawn from the device via a screen web, wherein the screen web can additionally act as a comminuting tool.
  • the screen thus divides the housing interior functionally into an upstream comminution section and a downstream section for the discharge of the already comminuted product.
  • a generic device known with a rotor receiving housing The rotor is formed by a drive shaft on which several rotor disks are concentric.
  • the rotor disks are equipped with tooth-shaped comminuting tools over their circumference and cooperate with stationary stator tools arranged in the housing.
  • a wear ring At the end rotor disks of the rotor in each case a wear ring is concentric with the drive shaft arranged.
  • the rotor passes through the housing in the axial direction, to which the housing walls have circular openings. The bearing of the rotor takes place in bearings outside the housing.
  • a screen web consisting of portafilter and perforated screen, extends over the circumferential section of the rotor extending below the drive shaft, wherein the perforated screen follows the outer circumference of the two wear rings while maintaining a radial distance, so that a respective sealing gap results between the perforated screen and the wear rings correspondingly small particles in the feed can escape from the housing.
  • the perforated screen and the wear ring are not constantly parallel to each other, but the radial width of the sealing gap varies over the circumference of the perforated screen. In areas with larger width of the sealing gap, therefore, a deterioration of the sealing effect can not be avoided.
  • Another disadvantage is that the gap is always aligned axially with the inner circumference of the perforated screen due to the nature of the construction. The operator of such a device is thus fixed to this machine geometry.
  • the object of the invention is to develop known devices such that the sealing effect of the sealing gap between the web and the rotor over the entire length is uniform. Another object is to be able to adapt by appropriate design measures in the region of the sealing gap, the type of crop processing to the feedstock.
  • a first advantage of the invention results from the ability to produce an inventive arcuate sealing element, in contrast to perforated screens not by rolling, but by cutting, turning or milling from a plate. These types the machining allow a very high precision in the production of the rotor facing the edge of the sealing element, whereby the required curvature over the entire length of the sealing element is exactly maintained.
  • the sealing gap formed with the rotor thus has over its entire length a uniform radial width, with the result that the sealing effect of the sealing gap is constant over its length.
  • the parts for the formation of the sealing gap of the parts to form the screen web functionally decoupled.
  • the radius and thus the curvature of the sealing element corresponds to that of the perforated screen, resulting in a radial position of the sealing gap at the level of the inner circumference of the perforated screen, in which the sealing gap is thus aligned in the axial direction with the perforated screen.
  • This embodiment is particularly suitable for feed material with fibers or wires, which can pass through the sealing gap relatively well, while larger particles are excreted in the feed material, such as rubber granules on the screen path.
  • a preferred field of application of this embodiment is the recycling of scrap tires in which both the steel and rubber fractions are recovered.
  • the radii of the sealing element and the annular discs are chosen smaller or their curvatures greater than that of the perforated screen, then results in a radial direction to the axis of rotation staggered position of the sealing gap, wherein the sealing element with its sealing gap forming the inner circumference radially over the inner circumference the perforated screen survives.
  • the radial projection causes a build-up of fine particles before they pass axially through the sealing gap, so that there is a time delay of the gap passage.
  • composite materials are processed with this machine configuration.
  • the Fig. 1 and 2 show the general structure of a device according to the invention.
  • the device has a substantially symmetrical structure, based on a machine base frame 1 with two plane-parallel in the distance opposite transverse walls 2, which are connected in their lower corners of lower longitudinal members 3 and in their upper corners of upper longitudinal members 4 rigidly together.
  • the transverse walls 2 connecting longitudinal walls 5 are formed over their entire surface of doors 6, which are pivotable about hinges 8 for opening and closing of the resulting housing 7 and thus ensure accessibility to the interior of the device.
  • the transverse walls 10 represent the continuation of the transverse walls 2 of the base frame 1 and the longitudinal walls 11 are formed in the lower region of each of a bearing bar 12 for receiving Statormessern.
  • the feed chute 9 is open at the top, so that via this opening the feed material into the area of action of a centrally arranged in the housing 7, about a longitudinal axis 13 rotating rotor 14 passes.
  • the rotor 14 is essentially formed by a rotor drum 15, in the front side in each case a stub shaft 16 rotatably engages.
  • the two stub shafts 16 extend with their free ends through openings in the transverse walls 2, 10 and are rotatably mounted there in shaft bearings 17 outside the housing 7 at an axial distance from the transverse walls 2, 10.
  • 2 brackets 18 are welded to the outer sides of the transverse walls.
  • the rotor 14 is fitted over its circumference with a plurality of rotor tools 19, which are spaced apart both in the circumferential direction and in the axial direction.
  • Each rotor tool 19 is mounted replaceably in a receptacle on the lateral surface of the rotor drum 15. As indicated by the arrow 20, the rotor 14 can be operated in both directions of rotation.
  • the front ends of the rotor 14 are formed by concentric to the axis 13 annular discs 21, which are preferably composed of several sectors such as three Ringusionnsektoren with a peripheral portion of 120 ° and axially bolted to the front end of the rotor.
  • the multi-part design of the annular discs 21 allows their assembly and disassembly without having to remove the rotor 14 from the machine base frame 1.
  • the outer diameter of the annular discs 21 is greater than the diameter of the Cutting flight circle.
  • the outer circumference of the annular discs 21 is indicated by the reference numeral 22.
  • the lower peripheral portion of the rotor 14 is surrounded by a screen web 23, which is formed in the present example of four sieve elements 24.
  • Each sieve element 24 consists essentially of a portafilter 25, on which a perforated screen 26 is clamped.
  • two sieve elements 24 extend mirror-symmetrically over approximately one quarter of the circumference of the rotor, and in the longitudinal direction, two sieve elements 24 each follow one another axially.
  • axle bearings 28 are arranged on the inside of the transverse wall 2 and on an intermediate wall, in which the filter holder 25 are rotatably mounted.
  • the sieve elements 24 can each be pivoted downwards. With open doors 6 access to the perforated screens 26 and the rotor 14 is thus ensured.
  • Fig. 3 one sees the end-side lower peripheral portion of the rotor with a tooth-like rotor tool 19, the effective edge is designated by the reference numeral 30.
  • the maximum radial distance A 1 between rotor tools 19 and perforated screen 26 is between 15 mm and 35 mm.
  • annular disc 21 the rotor end.
  • the transverse wall 2 of the housing 7 runs.
  • the rotor 14 radially opposite one sees the screen web 23 comprising the portafilter 25 with mounted thereon perforated screen 26.
  • a circular arc-shaped sealing member 31 is fixed, which extends over the entire circumferential length of the screen 24 and thereby its inner circumference a radial projection W on the inner periphery of the perforated screen 26 is formed.
  • the sealing element 31 may be formed from one, two, three or more arc sections. In the present embodiment, the sealing element 31 is clamped by means of screws axially against the portafilter. That has the advantage. in that the sealing elements 31 can be exchanged and replaced with others for retrofitting the device. In the context of the invention, however, embodiments are also monolithically molded to the portafilter 25 sealing elements 31, which reduces the installation effort on site.
  • the sealing element 31 of the annular disc 21 is opposite to form a sealing gap at a narrow radial distance.
  • the radial width of the sealing gap is denoted by S 1 and is for example between 0.5 mm and 1.5 mm, preferably 1 mm.
  • S 1 The radial projection of the sealing element 31 via the perforated screen 26 causes a damming of the particles passing through the sealing gap, with the effect that the passage of the gap takes place with a delay.
  • FIG. 4 illustrated variant by a relative position of the sealing gap in the radial direction at the height of the perforated screen 26.
  • the sealing gap is thus aligned with the inner periphery of the perforated screen 26, which facilitates the passage of the gap, especially for fiber-containing feed material or wires.
  • the radial width of the sealing gap is again denoted by S 1 and is for example between 0.5 mm and 1.5 mm, preferably 1 mm.
  • the radial maximum distance A 2 of the rotor tools 19 from the perforated screen 26 in this case is, for example, 5 mm to 15 mm.
  • the embodiment shown is the sealing gap with respect to in FIG. 4 described embodiment radially outwardly displaced, wherein the rotor-side annular disc 21 radially overlaps with the end face of the perforated screen 26 by the dimension W.
  • annular disk 21 and perforated screen 26 thus form a second radially directed sealing gap, which opens into the first axially directed sealing gap.
  • the second sealing gap has a smaller width than the first sealing gap, in order to prevent clogging of the sealing gaps.
  • the width S 2 of the second sealing gap is at most 0.5 mm and the width S 1 of the first sealing gap is at most 1 mm.
  • the radial maximum distance A 3 of the rotor tools 19 from the perforated screen 26 is, for example, 0.5 mm to 5 mm.
  • FIG. 6 shows an embodiment of the invention in which the sealing gap between the annular disc 21 and sealing member 31 is not axially, but at an angle ⁇ to the longitudinal axis 13.
  • the sealing gap has an inner, the perforated screen 26 facing gap opening 32 and an outer perforated screen 26 facing away from the gap opening 33, wherein the inner gap opening 32 is flush with the inner periphery of the perforated screen 26 and the outer gap opening 33, however, offset radially inwardly toward the longitudinal axis 13 is.
  • the gap width is again between 0.5 mm and 1 mm.
  • the angle ⁇ is 15 ° to 45 °.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut mit einem innerhalb eines Gehäuses (7) angeordneten Rotors (14), der um eine Rotationsachse (13) rotiert und der über seinen Umfang mit Zerkleinerungswerkzeugen (19) ausgestattet ist. An den Stirnseiten des Rotors (14) ist jeweils konzentrisch zur Rotationsachse (13) eine Ringscheibe (21) befestigt. Der Abzug des ausreichend zerkleinerten Materials erfolgt über eine Siebbahn (23), die sich über einen Teil des Rotorumfangs erstreckt. Die Erfindung sieht vor, dass an den axialen Stirnseiten der Siebbahn (23) jeweils ein dem Außenumfang der Ringscheibe (21) folgendes bogenförmiges Dichtelement (31) angeordnet ist, das zur Bildung eines Dichtspalts in der Ebene der Ringscheibe (21) dieser radial gegenüberliegt. Auf diese Weise gelingt es, die Dichtwirkung des Dichtspalts zwischen Siebbahn (23) und Rotor (14) über die gesamte Länge einheitlich auszubilden. Ferner ist es möglich, die Geometrie des Dichtspalts an die Art des Aufgabeguts und dessen Bearbeitung anpassen zu können.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Derartige Vorrichtungen sind dem Gebiet der mechanischen Verfahrenstechnik zuzuordnen, insbesondere der Zerkleinerung von Aufgabegut im Wege des Schneidens, Scherens, Reißens oder Zertrümmerns. Aber auch das Auflösen des Verbundes von Verbundmaterialien, womit stets eine Zerkleinerung des Aufgabeguts einhergeht, liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Im Sinne der Erfindung bekannte Vorrichtungen sind beispielsweise Shredder, Schneidmühlen, Hammermühlen und dergleichen. Gattungsgemäße Vorrichtungen eignen sich folglich zur Zerkleinerung von Stück- und Schüttgütern, insbesondere von Kunststoffen mit und ohne Beimengungen, von Holz, Altholz, Papier, Karton, Zellulose, Textilen, Abfall, Gummi, Kautschuk, Harze, Leder, Nahrungs-, Genuss- und Futtermittel, Mineralien, Pigmente, Farbstoffe, Pharmazeutika, Metalle, Verbundmaterialien wie Elektronikschrott, Kabel, Altreifen und dergleichen. Weiteres Aufgabegut stammt aus der Wiedergewinnung von Wertstoffen im Zuge des Recyclings, beispielsweise zu deren Verwertung als Ersatzbrennstoffe.
  • Das Grundprinzip der Gutbearbeitung ergibt sich aus dem Zusammenwirken rotierender Schneid-, Scher- oder Reißwerkzeuge mit feststehenden Werkzeugen oder aber aus der Schlagenergie schnell rotierender Schlagwerkzeuge wie Hämmer, Platten und dergleichen, die das Aufgabegut zertrümmern. Nach ausreichender Zerkleinerung wird das Aufgabegut über eine Siebbahn aus der Vorrichtung abgezogen, wobei die Siebbahn zusätzlich als Zerkleinerungswerkzeug wirken kann. Das Sieb teilt somit den Gehäuseinnenraum funktionell in einen stromaufwärts liegenden Zerkleinerungsbereich und einen stromabwärts liegenden Bereich für den Austrag des bereits zerkleinerten Guts.
  • Aus der US 2006/0118671 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt mit einem einen Rotor aufnehmenden Gehäuse. Der Rotor wird von einer Antriebswelle gebildet, auf der mehrere Rotorscheiben konzentrisch sitzen. Die Rotorscheiben sind über ihren Umfang mit zahnförmigen Zerkleinerungswerkzeugen bestückt und wirken mit stationär im Gehäuse angeordneten Statorwerkzeugen zusammen. An den stirnseitigen Rotorscheiben des Rotors ist jeweils ein Verschleißring konzentrisch zur Antriebswelle angeordnet. Der Rotor durchsetzt das Gehäuse in axialer Richtung, wozu die Gehäusewände kreisförmige Öffnungen aufweisen. Die Lagerung des Rotors erfolgt in Lagern außerhalb des Gehäuses.
  • Eine Siebbahn, bestehend aus Siebträger und Lochsieb, erstreckt sich über den unterhalb der Antriebswelle verlaufenden Umfangsabschnitt des Rotors, wobei das Lochsieb unter Einhaltung eines radialen Abstandes dem Außenumfang der beiden Verschleißringe folgt, so dass sich zwischen Lochsieb und Verschleißringen jeweils ein Dichtspalt ergibt, durch welchen entsprechend kleine Partikel im Aufgabegut aus dem Gehäuse austreten können.
  • Da die teilzylindrische Form des Lochsiebs durch Walzen hergestellt wird, ergeben sich fertigungsbedingt Toleranzen hinsichtlich der Krümmung des Lochsiebs. In der Folge verlaufen das Lochsieb und der Verschleißring nicht konstant parallel zueinander, sondern die radiale Weite des Dichtspalts variiert über den Umfang des Lochsiebs. In Bereichen mit größerer Weite des Dichtspalts ist daher eine Beeinträchtigung der Dichtwirkung nicht zu vermeiden. Als weiterer Nachteil zeigt sich, dass der Spalt aufgrund der Art der Konstruktion stets mit dem Innenumfang des Lochsiebs axial fluchtet. Der Betreiber einer solchen Vorrichtung ist somit auf diese Maschinengeometrie festgelegt.
  • Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bekannte Vorrichtungen derart weiter zu entwickeln, dass die Dichtwirkung des Dichtspalts zwischen Siebbahn und Rotor über die gesamte Länge einheitlich ist. Eine weitere Aufgabe ist darin zu sehen, durch geeignete konstruktive Maßnahmen im Bereich des Dichtspalts die Art der Gutbearbeitung an das Aufgabegut anpassen zu können.
  • Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ein erster Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Möglichkeit ein erfindungsgemäßes bogenförmiges Dichtelement im Gegensatz zu Lochsieben nicht durch Walzen herstellen zu müssen, sondern durch Schneiden, Drehen oder Fräsen aus einer Platte. Diese Arten der Bearbeitung erlauben eine sehr hohe Präzision bei der Fertigung des dem Rotor zugewandten Randes des Dichtelements, wodurch die erforderliche Krümmung über die gesamte Länge des Dichtelements exakt eingehalten ist. Der mit dem Rotor gebildete Dichtspalt weist somit über seine gesamte Länge eine einheitliche radiale Weite auf, mit dem Ergebnis, dass die Dichtwirkung des Dichtspalts über dessen Länge konstant ist.
  • Darüber hinaus sind durch Vorsehen eines bogenförmigen Dichtelements an der Stirnseite der Siebbahn die Teile zur Bildung des Dichtspalts von den Teilen zur Bildung der Siebbahn funktionell entkoppelt. Das eröffnet die Möglichkeit, die relative Lage des Dichtspalts in Bezug auf das Lochsieb durch Auswahl geeigneter Radien der Ringscheiben und Dichtelemente bezogen auf die Rotorachse einstellen zu können. Bei einer ersten Ausführungsform entspricht der Radius und damit die Krümmung des Dichtelements dem des Lochsiebs, woraus sich eine radiale Lage des Dichtspalts auf Höhe des Innenumfangs des Lochsiebs ergibt, bei der der Dichtspalt also in axialer Richtung mit dem Lochsieb fluchtet. Diese Ausführungsform eignet sich in besonderer Weise für Aufgabegut mit Fasern oder Drähten, die den Dichtspalt verhältnismäßig gut passieren können, während größere Partikel im Aufgabegut, wie zum Beispiel Gummigranulat, über die Siebbahn ausgeschieden werden. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet dieser Ausführungsform ist das Recyceln von Altreifen, bei dem sowohl die Stahl- als auch Gummifraktion wiedergewonnen wird.
  • Werden hingegen die Radien des Dichtelements und der Ringscheiben kleiner gewählt bzw. deren Krümmungen größer als die des Lochsiebs, dann ergibt sich eine in radialer Richtung zur Rotationsachse hin versetzte Lage des Dichtspalts, bei der das Dichtelement mit seinem den Dichtspalt bildenden Innenumfang radial über den Innenumfang des Lochsiebs übersteht. Bei dieser Ausführungsform bewirkt der radiale Überstand ein Aufstauen feiner Partikel, bevor diese axial durch den Dichtspalt gelangen, so dass es zu einer zeitlichen Verzögerung des Spaltdurchtritts kommt. Vorzugsweise werden mit dieser Maschinenkonfiguration Verbundmaterialien aufbereitet.
  • Demgegenüber kann durch die Wahl eines größeren Radius der Dichtelemente bzw. der Ringscheiben erreicht werden, dass der Dichtspalt in radialer Richtung nach außen versetzt ist. Bei dieser Ausführungsform überlappen die Ringscheibe und das Lochsieb in radialer Richtung, was zur Ausbildung eines zweiten radial gerichteten Dichtspalts führt. Bei dieser Ausführungsform stellt sich daher eine erhöhte Dichtwirkung und damit erschwerter Spaltdurchtritt ein, was beispielsweise bei der Bearbeitung von folienartigem Aufgabegut von Vorteil ist. Derartige Ausführungsformen eignen sich daher insbesondere zur Aufbereitung von Aufgabegut zu Ersatzbrennstoffen (EBS).
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden. Das Ausführungsbeispiel betrifft die Umsetzung der Erfindung bei einem Shredder, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Vielmehr liegen ähnlich aufgebaute auf dem gleichen Funktionsprinzip beruhende Vorrichtungen im Rahmen der Erfindung, beispielsweise Schneidmühlen, Trommelreißer, Schlagmühlen und dergleichen.
  • Es zeigt
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie I-I,
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie II-II,
    Fig. 3
    den in Fig. 1 mit D gekennzeichneten Bereich in einem größeren Maßstab,
    Fig. 4
    eine erste alternative Ausführungsform des in Fig. 1 mit D gekennzeichneten Bereichs,
    Fig. 5
    eine zweite alternative Ausführungsform des in Fig. 1 mit D gekennzeichneten Bereichs, und
    Fig. 6
    eine dritte alternative Ausführungsform des in Fig. 1 mit D gekennzeichneten Bereichs.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen den allgemeinen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung besitzt einen im Wesentlichen symmetrischen Aufbau, basierend auf einem Maschinengrundrahmen 1 mit zwei sich planparallel im Abstand gegenüberliegenden Querwänden 2, die in ihren unteren Ecken von unteren Längsholmen 3 und in ihren oberen Ecken von oberen Längsholmen 4 starr miteinander verbunden sind. Die die Querwände 2 verbindenden Längswände 5 sind über ihre gesamte Fläche von Türen 6 gebildet, die zum Öffnen und Schließen des auf diese Weise entstehenden Gehäuses 7 um Scharniere 8 verschwenkbar sind und so die Zugänglichkeit zum Inneren der Vorrichtung gewährleisten. An den Maschinengrundrahmen 1 schließt sich vertikal nach oben ein Zuführschacht 9 mit rechteckförmigem Querschnitt an, dessen Querwände 10 die Fortsetzung der Querwände 2 des Grundrahmens 1 darstellen und dessen Längswände 11 im unteren Bereich jeweils von einem Lagerbalken 12 zur Aufnahme von Statormessern gebildet sind. Der Zuführschacht 9 ist nach oben offen, so dass über diese Öffnung das Aufgabegut in den Wirkungsbereich eines zentral im Gehäuse 7 angeordneten, um eine Längsachse 13 drehenden Rotors 14 gelangt.
  • Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht ist der Rotor 14 im Wesentlichen von einer Rotortrommel 15 gebildet, in die stirnseitig jeweils ein Wellenstummel 16 drehfest eingreift. Die beiden Wellenstummel 16 erstrecken sich mit ihren freien Enden durch Öffnungen in den Querwänden 2, 10 und sind dort außerhalb des Gehäuses 7 in axialem Abstand zu den Querwänden 2, 10 in Wellenlagern 17 drehbar gelagert. Zu diesem Zweck sind an den Außenseiten der Querwände 2 Konsolen 18 angeschweißt. Der Rotor 14 ist über seinen Umfang mit einer Vielzahl von Rotorwerkzeugen 19 bestückt, die sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung zueinander beabstandet sind. Jedes Rotorwerkzeug 19 ist dabei in einer Aufnahme an der Mantelfläche der Rotortrommel 15 auswechselbar befestigt. Wie durch den Pfeil 20 angedeutet, kann der Rotor 14 in beide Drehrichtungen betrieben werden.
  • Die stirnseitigen Enden des Rotors 14 werden von zur Achse 13 konzentrischen Ringscheiben 21 gebildet, die vorzugsweise aus mehreren Sektoren wie zum Beispiel aus drei Ringscheibensektoren mit einem Umfangsabschnitt von jeweils 120° zusammengesetzt und axial mit dem stirnseitigen Rotorende verschraubt sind. Die mehrteilige Ausbildung der Ringscheiben 21 ermöglicht deren Montage und Demontage ohne dabei den Rotor 14 aus dem Maschinengrundrahmen 1 ausbauen zu müssen. Der Außendurchmesser der Ringscheiben 21 ist dabei größer als der Durchmesser des Schneidenflugkreises. In Fig. 2 ist der Außenumfang der Ringscheiben 21 mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet.
  • Der untere Umfangsabschnitt des Rotors 14 ist von einer Siebbahn 23 umgeben, die im vorliegenden Beispiel von vier Siebelementen 24 gebildet ist. Jedes Siebelement 24 besteht im Wesentlichen aus einem Siebträger 25, auf den ein Lochsieb 26 aufgespannt ist. Im Querschnitt erstrecken sich zwei Siebelemente 24 spiegelbildlich über annähernd ein Viertel des Rotorumfangs und in Längsrichtung folgen zwei Siebelemente 24 jeweils axial aufeinander.
  • Zur schwenkbaren Lagerung der Siebelemente 24 sind an der Innenseite der Querwand 2 bzw. an einer Zwischenwand 27 Achslager 28 angeordnet, in denen die Siebträger 25 drehbar gelagert sind. Mit Hilfe der Zylinderkolbeneinheiten 29 an der Außenseite der Querwände 2, deren bewegliche Kolben über Stellhebel auf die Siebträger 24 wirken, lassen sich die Siebelemente 24 jeweils nach unten schwenken. Bei geöffneten Türen 6 ist somit der Zugang zu den Lochsieben 26 und dem Rotor 14 gewährleistet.
  • Durch diese Art der Konstruktion bilden die Längswände 11 des Zuführschachts 9 zusammen mit der Siebbahn 23 in verfahrenstechnischer Hinsicht eine Trennung des stromaufwärts liegenden Bereichs, wo die aktive Gutbearbeitung erfolgt, vom stromabwärts liegenden Bereich, der dem Abzug des zerkleinerten Guts aus der Vorrichtung dient.
  • Von großer Bedeutung in diesem Zusammenhang ist der Anschluss rotierender Maschinenteile an feststehende Teile, insbesondere der Ringscheiben 21 des Rotors 14 an die Siebbahn 23. Zum einen muss sichergestellt sein, dass nicht ausreichend zerkleinertes Aufgabegut nicht unter Umgehung der Siebbahn 23 in den Austragsbereich der Vorrichtung gelangt, was einen relativ geringen Spalt voraussetzt. Andererseits darf der Spalt zwischen rotierenden und feststehenden Maschinenteilen nicht so eng sein, dass dadurch die Drehbewegung des Rotors 14 beeinträchtigt oder Wärmeentwicklung und Verschleiß infolge Reibung zu groß sind. Dieser in Fig. 1 mit "D" gekennzeichnete Bereich ist Gegenstand von Fig. 3; alternative Ausführungsformen hierzu sind in den Fig. 4 und 6 dargestellt.
  • In Fig. 3 sieht man den stirnseitigen unteren Umfangsabschnitt des Rotors mit einem zahnartigen Rotorwerkzeug 19, dessen wirksame Kante mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet ist. Der maximale radiale Abstand A1 zwischen Rotorwerkzeuge 19 und Lochsieb 26 liegt zwischen 15 mm und 35 mm. In axialer Richtung bildet die bereits erwähnte, aus drei gleichen Ringscheibensektoren zusammengesetzte Ringscheibe 21 den Rotorabschluss. Im lichten axialen Abstand von beispielsweise mindestens 3 cm oder mindestens 5 cm zur Ringscheibe 21 verläuft die Querwand 2 des Gehäuses 7.
  • Dem Rotor 14 radial gegenüberliegend sieht man die Siebbahn 23 umfassend den Siebträger 25 mit darauf aufgespanntem Lochsieb 26. An der der Querwand 2 gegenüberliegenden Außenseite des Siebhalters 25 ist ein kreisbogenförmiges Dichtungselement 31 befestigt, das sich über die gesamte Umfangslänge des Siebelements 24 erstreckt und dabei mit seinem Innenumfang einen radialen Überstand W über den Innenumfang des Lochsiebs 26 ausbildet. Das Dichtungselement 31 kann dabei aus einem, zwei, drei oder mehr Bogenabschnitten gebildet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Dichtungselement 31 mittels Schrauben axial gegen den Siebträger gespannt. Das hat den Vorteil. dass die Dichtungselemente 31 ausgetauscht und zur Umrüstung der Vorrichtung gegen andere ersetzt werden können. Im Rahmen der Erfindung liegen jedoch auch Ausführungsformen mit monolithisch an den Siebträger 25 angeformten Dichtungselementen 31, was den Montageaufwand vor Ort verringert.
  • Zudem liegt das Dichtungselement 31 der Ringscheibe 21 unter Bildung eines Dichtspalts in engem radialem Abstand gegenüber. Die radiale Weite des Dichtspalts ist mit S1 bezeichnet und beträgt beispielsweise zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise 1 mm. Der radiale Überstand des Dichtungselements 31 über das Lochsieb 26 bewirkt ein Aufstauen der den Dichtspalt passierenden Partikel, mit dem Effekt, dass der Spaltdurchtritt mit Verzögerung erfolgt.
  • Von dieser Ausführungsform unterscheidet sich die in Figur 4 dargestellte Variante durch eine relative Lage des Dichtspalts in radialer Richtung auf Höhe des Lochsiebs 26. Der Dichtspalt fluchtet also mit dem Innenumfang des Lochsiebs 26, was den Spaltdurchtritt vor allem für faserhaltiges Aufgabegut oder Drähte erleichtert. Die radiale Weite des Dichtspalts ist wiederum mit S1 bezeichnet und beträgt beispielsweise zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, vorzugsweise 1 mm. Der radiale Maximalabstand A2 der Rotorwerkzeuge 19 vom Lochsieb 26 beträgt in diesem Fall beispielsweise 5 mm bis 15 mm.
  • Bei der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform ist der Dichtspalt gegenüber der in Figur 4 beschriebenen Ausführungsform radial nach außen verlagert, wobei die rotorseitige Ringscheibe 21 mit der Stirnseite des Lochsiebs 26 radial um das Maß W überlappt. Im Überlappungsbereich bilden Ringscheibe 21 und Lochsieb 26 somit einen zweiten radial gerichteten Dichtspalt, der in den ersten axial gerichteten Dichtspalt mündet. Vorzugsweise weist der zweite Dichtspalt eine geringere Weite auf als der erste Dichtspalt, um einem Zusetzen der Dichtspalte vorzubeugen. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Weite S2 des zweiten Dichtspalts maximal 0,5 mm und die Weite S1 des ersten Dichtspalts maximal 1 mm. Der radiale Maximalabstand A3 der Rotorwerkzeuge 19 vom Lochsieb 26 beträgt beispielsweise 0,5 mm bis 5 mm.
  • Figur 6 zeigt schließlich eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Dichtspalt zwischen Ringscheibe 21 und Dichtungselement 31 nicht axial, sondern im Winkel α zur Längsachse 13 verläuft. Der Dichtspalt weist eine innere, dem Lochsieb 26 zugewandte Spaltöffnung 32 und eine äußere dem Lochsieb 26 abgewandte Spaltöffnung 33 auf, wobei die innere Spaltöffnung 32 bündig an dem Innenumfang des Lochsiebs 26 anschließt und die äußere Spaltöffnung 33 demgegenüber radial nach innen zur Längsachse 13 hin versetzt ist. Daraus ergibt sich ein schräg zu Längsachse 13 ausgerichteter Spaltverlauf, bei dem das den Spalt entlang der Bahn 34 durchdringende Material einer Stauwirkung ausgesetzt ist. Die Spaltweite liegt wiederum zwischen 0,5 mm und 1 mm. Der Winkel α beträgt 15° bis 45°.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalskombinationen offenbart, sondern umfasst ebenso Kombinationen von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsbeispiele, soweit sich diese dem Fachmann ohne weiteres erschließen.

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut mit einem innerhalb eines Gehäuses (7) angeordneten, um eine Rotationsachse (13) rotierenden Rotor (14), der über seinen Umfang mit Zerkleinerungswerkzeugen (19) ausgestattet ist und an dessen Stirnseite jeweils konzentrisch zur Rotationsachse (13) eine Ringscheibe (21) befestigt ist, und mit mindestens einer Siebbahn (23), die sich über einen Teil des Umfangs des Rotors (14) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass an den axialen Stirnseiten der Siebbahn (23) jeweils ein dem Außenumfang der Ringscheibe (21) folgendes bogenförmiges Dichtelement (31) angeordnet ist, das zur Bildung eines Dichtspalts in der Ebene der Ringscheibe (21) dieser radial gegenüber liegt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebbahn (23) einen Siebhalter (25) besitzt, auf dem das Lochsieb (26) angeordnet ist, wobei der Innenumfang des Dichtelements (31) in axialer Richtung mit dem Innenumfang des Lochsiebs (26) fluchtet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebbahn (23) einen Siebhalter (25) besitzt, auf dem das Lochsieb (26) angeordnet ist, wobei der Innenumfang des Dichtelements (31) gegenüber dem Innenumfang des Lochsiebs (26) radial nach innen versetzt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebbahn (23) einen Siebhalter (25) besitzt, auf dem das Lochsieb (26) angeordnet ist, wobei der Innenumfang des Dichtelements (31) gegenüber dem Innenumfang des Lochsiebs (26) radial nach außen versetzt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt eine dem Lochsieb (26) zugewandte innere Spaltöffnung und eine dem Lochsieb (26) abgewandte äußere Spaltöffnung besitzt, wobei innere Spaltöffnung und äußere Spaltöffnung in axialer Richtung fluchten.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt eine dem Lochsieb (26) zugewandte innere Spaltöffnung (32) und eine dem Lochsieb (26) abgewandte äußere Spaltöffnung (33) besitzt, wobei die äußere Spaltöffnung (33) gegenüber der inneren Spaltöffnung (32) radial nach innen versetzt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt eine dem Lochsieb (26) zugewandte innere Spaltöffnung und eine dem Lochsieb (26) abgewandte äußere Spaltöffnung besitzt, wobei die äußere Spaltöffnung gegenüber der inneren Spaltöffnung radial nach außen versetzt ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheiben (21) und die Lochsiebe (26) unter Bildung eines radial gerichteten Dichtspalts überlappen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radial gerichtete Dichtspalt in den axial gerichteten Dichtspalt mündet.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Weite S2 des radial gerichteten Dichtspalts geringer ist als die Weite S1 des axial gerichteten Dichtspalts.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (31) am Siebträger (25) lösbar befestigt sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtelement (21) und Siebträger (25) monolithisch ausgebildet sind.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringscheibe (21) aus mindestens zwei Ringscheibensektoren, vorzugsweise drei Ringscheibensektoren gebildet ist.
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