EP3248688A1 - Messer für eine zerkleinerungsmaschine - Google Patents

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EP3248688A1
EP3248688A1 EP16171760.8A EP16171760A EP3248688A1 EP 3248688 A1 EP3248688 A1 EP 3248688A1 EP 16171760 A EP16171760 A EP 16171760A EP 3248688 A1 EP3248688 A1 EP 3248688A1
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EP
European Patent Office
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knife
cutting
chip space
side surfaces
base
Prior art date
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EP16171760.8A
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Stefan PISCHON
Josef Kaindl
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Untha Shredding Technology GmbH
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Untha Shredding Technology GmbH
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    • B02C2201/00—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials
    • B02C2201/06—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for garbage, waste or sewage

Definitions

  • the invention relates to a knife for a comminuting machine for comminuting material, having two base surfaces and at least three side surfaces, wherein on at least one base surface in the region of the coincidence of two side surfaces, a cutting device and a chip space formed adjacent thereto are provided.
  • the invention further relates to a crushing machine for crushing material, in particular valuable materials, waste wood and data carriers, comprising a machine frame, at least one rotatably mounted on the machine frame crushing rotor and a material feed space through which the material to be crushed the at least one crushing rotor can be fed, said at Crushing rotor several blades according to the invention are arranged.
  • FIG. 1 shows a relevant section of a crushing device 3 for crushing material, in particular valuable materials, waste wood and data carriers.
  • the comminution machine 3 comprises a machine frame 28, on which a comminution rotor 29 is rotatably mounted.
  • the material to be shredded by the crushing rotor 29 is supplied to the crushing machine 3 via a material feeding space 30, wherein the material feeding space 30 can be manually fed, for example, by wheel loaders, forklifts or conveyor belts.
  • the crushing machine 3 further comprises a feed device 35, which is pivotally mounted on the machine frame 28, and with which the material to be crushed to the crushing rotor 29 is conveyed.
  • the crushing machine 3 according to the in the FIG. 1 illustrated embodiment comprises a maintenance flap 36, which in the Material input space 30 is pivoted, whereby a maintenance person 37 access to the crushing rotor 29 receives.
  • the crusher rotor For crushing the material 29 knives are arranged on the crushing rotor, which is the main objective of the subject invention. These knives cooperate with stationary fixed counter knives 38, which may be in the form of stator knives or scraper combs. Preferably, the counter blades 38 are fixedly connected to the machine frame 28. In order to bring about a relative movement between the knives arranged on the comminution rotor 29 and the counterblades 38, the comminution rotor 29 performs a rotational movement in a specific direction of rotation 33 about the axis of rotation 34. The circle of the blades during this rotational movement is provided with the reference numeral 32.
  • the material shredded between the rotating knives and the fixed counter knives is subsequently discharged by a sieving device 31, which determines the comminution factor in accordance with the size of the sieve, and further conveyed, for example, by means of a conveyor belt, a transport screw, a chain conveyor or an extraction system.
  • FIGS. 2a-2d show a knife 101 according to the prior art, as for example in the EP 2 848 311 A1 is described. It shows the FIG. 2a a perspective view, the FIG. 2b a side view, in which one looks at the side surfaces 109 and 108, the Figure 2c a plan view of the base 104 and the Figure 2d
  • the knife 101 is substantially cuboid and comprises two base surfaces 104 and 105 and four side surfaces 106, 107, 108, 109.
  • At the base 104 are in the region of the meeting of the two side surfaces 108 and 109 one Cutting device 110 and a chip space formed adjacent thereto 111 provided.
  • the knife 101 is formed on the second, opposite base surface 105 accordingly.
  • the cutting devices 110 are formed as a cutting tip.
  • the material shredded by the knife 101 or a cutting tip 110 passes into the chip space 111 formed adjacent thereto.
  • This chip space 111 extends between two side surfaces 106, 107, 108 and 109 respectively and forms a respective material exit edge 119 and 119 on each of the respective side surfaces 120 off. These material outlet edges 119 and 120 are identical.
  • the bottom of the chip space 111 is arranged in a plane which is aligned parallel to the base surfaces 104 and 105.
  • FIG. 3 schematically shows a crushing rotor 29 with a knife 101 arranged thereon in the shredding insert. Schematically also shown is the screening device 31, which surrounds the crushing rotor 29 in regions.
  • the knife 101 has a number of disadvantages: In that the cutting device 110 is designed as a cutting tip, the cutting device 110, in particular in the comminution of contaminated material, that is to say material which contains contaminants, has a strong tendency to cause wear or tear to cancel or cancel. In addition, when processing or crushing of solid materials (lumps, chunks, sprues, etc.) no real cutting action takes place. Rather, tearing takes place, whereby the knife 101 is essentially only suitable for the comminution of films. Looking at the FIG. 3 , it is clear that in the region of the perforated screen 31 during the rotation of the blade 101 about the rotation axis 34 of the crushing rotor 29, only a point contact with the perforated screen 31 takes place. This also results in a reduced comminution effect.
  • Another disadvantage is the fact that the material removed from the cutting tip 110 passes into the chip space 111 and due to the formation of the chip space 111 is present on the blade 101, which can lead to a material aggregation and in the worst case to a blockade of the crushing rotor 29.
  • the object of the present invention is therefore to provide a comparison with the prior art improved knife for a crushing machine for crushing material or a crushing machine with such improved knife, the knife in particular by an increased immunity to interference and an optimal cutting action at solid materials and especially in the field of screening device is characterized.
  • the cutting device is formed as a cutting edge, and the chip space is inclined relative to the at least one base surface that shredded material by the cutting device is preferably conveyed in the direction of one of the side surfaces.
  • the cutting device is designed as a cutting edge and not as in the prior art as a cutting tip, the wear is significantly reduced.
  • the cutting device achieves an actual cutting action rather than a mere tearing action on the material to be shredded.
  • the cutting edges of the blades essentially form a line rather than a point contact, which also increases the crushing effect.
  • the cutting device is designed as a cutting edge, the cutting action and thus the chip flow increases while reducing the susceptibility to failure.
  • the life of the knife can be significantly increased. If the cutting device and the chip space formed adjacent thereto are worn in an area where two side surfaces come together, the knife only has to be turned and / or turned over and can be used like a fresh knife. This process can be repeated so often until all provided on the knife cutting devices and adjacent trained chip spaces are worn.
  • the knife is formed on the two base areas substantially identical, wherein the cutting edge and the chip space or the cutting edges and the chip spaces of the second base surfaces inverted to the cutting edge and the chip space or the cutting edges and the Span spaces of the first base are arranged, it is possible to select by an appropriate mounting of the blade on the crushing rotor, whether the chip flow is directed to the left or right.
  • configurations are possible in which, for example, in the left area of Crushing rotor, the material is transported to the left and in the right area of the crushing rotor to the right, whereby a total of a particularly efficient removal of the chipped or cut material from the crushing rotor takes place.
  • FIGS. 1 . 2a-2d such as 3 have already been described in the introduction.
  • FIGS. 4a to 4d show a first preferred embodiment of a knife 1 according to the invention for a crushing machine 3 for the crushing of material.
  • the knife 1 has two base surfaces 4 and 5, which are spaced from each other.
  • the distance 44 may be 20 mm, for example.
  • the base surfaces 4 and 5 have a substantially quadrangular, more precisely said square, shape with an edge length 43 of, for example, 40 mm.
  • embodiments with, for example, triangular bases are also conceivable.
  • the knife 1 also has four side surfaces 6, 7, 8 and 9, which connect the two base surfaces 4 and 5 with each other.
  • a cutting device 10 and a chip space 11 formed adjacent thereto are provided on the opposite base surface 5 in the region of the coincidence of the side surfaces 7 and 8 and 9 and 6.
  • the cutting devices 10 are each formed as a cutting edge, wherein the cutting edge 10 has a width of 5-9 mm, preferably 7 mm.
  • the cutting edges 10 are further formed in each case at between the two coinciding side surfaces 6, 7, 8 and 9 arranged corner surfaces 15, wherein the corner surfaces 15 in the cutting edge 10 opposite and adjacent to the other base surface 4 and 5 area a flattening 16 to Avoiding contact with the material to be shredded.
  • the corner surfaces 15 substantially at an angle 17 of 45 ° to the two coincident side surfaces 6, 7, 8 and 9, respectively.
  • the knife 1 has a total of four arranged on a base 4 and 5 in the region of the meeting of two side surfaces 6, 7, 8 and 9 cutting devices 10 and adjacent thereto formed chip spaces 11, the knife 1 is quadruple usable.
  • the knife 1 in the following order: First, the cutting edge 10 disposed between the side surfaces 6 and 7 is used. Subsequently, the knife 1 is rotated by 180 ° about a central axis 22 oriented substantially normal to the base surfaces 4 and 5, so that the cutting edge 10, which is arranged between the side surfaces 8 and 9, is used.
  • the knife 1 is rotated about a substantially parallel to the two base surfaces 4 and 5 aligned central axis 23 by 180 ° and at the same time made a rotation through 90 ° about the central axis 22. Then either - depending on the direction of rotation about the central axis 22 - the cutting edge 10, which between the side surfaces 9 and 6 or the cutting edge 10, which is arranged between the side surfaces 7 and 8, are used. The respective other cutting edge 10 then comes in the fourth use.
  • the flats 16 serve to ensure that the blade 1 is worn only in the region of the respective active cutting edge 10 and not in the region of the adjacent corner surfaces 15.
  • the cutting device 10 is formed as a cutting edge with a certain width 13 and not as in the prior art as a cutting tip increases the life of the cutting device 10, since a cutting edge 10 breaks less easily than a punctiform cutting tip.
  • the comminuting effect increases because the knife 1 contacts the material to be comminuted over a larger area, which is essentially defined by the width 13 of the cutting edge 10.
  • the design of the cutting device 10 as a cutting edge thus has two major advantages over the prior art: on the one hand, the life of the cutting device 10 is increased and, secondly, there is an improved cutting action.
  • the chip spaces 11, which are arranged adjacent to the cutting devices 10, are inclined relative to the base areas 4 and 5 such that material shredded by the cutting devices 10 is preferably conveyable in the direction 12 of one of the side surfaces 6, 7, 8 and 9, respectively.
  • the material comminuted by the cutting device 10 is preferably conveyed in the direction 12 of the side surface 6.
  • the crushed material is preferably transported in the direction 12 of the side surface 8.
  • the cutting edge 10 is inclined in the same direction 14 as the chip space 11.
  • the chip space 11 is furthermore designed as a channel widening in the preferred material conveying direction 12.
  • the chip space 11 is concave, so curved relative to the respective base 4 and 5 inwards educated.
  • the clamping surface 18 which is in contact with the material comminuted by the cutting device 10 may be cylindrical, conical or spherical, that is to say part of a cylindrical surface, a conical surface or a spherical surface.
  • the chip space 11 is at least partially curved in cross-section. All of these measures improve material flow in the preferred direction of material transport 12.
  • the chip spaces 11 each extend between two coinciding side surfaces 6, 7, 8 and 9.
  • the chip spaces 11 define a first material exit edge 19 on one of the two coinciding side surfaces 6, 7, 8 and 9 and a second material exit edge 20 at the other of the two coincident side surfaces 6, 7, 8 and 9.
  • the first material outlet edge 19 is compared to the second material outlet edge 20 - based on the at least one base 4 and 5 - lowered more.
  • the material shredded by the cutting device 10 can leave the blade 1 on the side surfaces 6, 7, 8 or 9 via the material outlet edges 19 and 20, wherein the largest part of the shredded material due to the inclination of the chip space 11, the knife 1 at the first Material exit edge 19 leaves.
  • the two material outlet edges 19 and 20 are at least partially arcuate.
  • the first material outlet edge 19 has a greater curvature than the second material outlet edge 20, for example based on FIG FIG. 4b is recognizable.
  • the theoretical axis 21 of the concave chip spaces 11, which essentially corresponds to the central axis, includes an acute angle 24 and 25 respectively to the central axis 22 and to the central axis 23 of the knife 1.
  • the knife 1 has a central feedthrough 26 for connecting the knife 1 to a knife holder 27 (see also the following figures).
  • the bushing 26 may be provided with a thread which is either cut directly into the blade 1 or arranged on a threaded bushing which is inserted into the blade 1.
  • the diameter 45 of the passage 26 is for example 18 mm.
  • the two base surfaces 4 and 5 are partially formed as a support surface for supporting the knife 1 on a knife holder 27. This means that the knife 1 is supported on the knife holder 27 via this support surface in the state mounted on a knife holder 27.
  • FIG. 5 shows a section of a crushing rotor 29 with a knife 1 arranged thereon, wherein the knife 1 is oriented relative to the comminution rotor 29, that one of the provided on the blade 1 cutting edges 10 protrudes from the comminuting rotor 29 and upon rotation of the crushing rotor 29 in contact with the zu crushing material occurs.
  • a part of the screening device 31 is also shown schematically. This illustration makes it clear that the cutting edge 10 of the knife 1 essentially forms a line contact with the screening device 31, whereby the cutting action is considerably increased.
  • the comminuted material is preferably carried away in the direction 12 to the left of the knife 1.
  • a screw 39 For mounting the knife 1 to the crushing rotor 29 (see Figures 6a-6d ), the knife 1 by means of a screw 39, which engages in a screw-40, attached.
  • a bolt 41 held on the one hand on the knife holder 27 and on the other hand on the screw-in bushing 40 is provided.
  • a substantially U-shaped recess 42 is provided for the positive retention of the bolt 41 in the screw-in bush 40.
  • the blades 1 are arranged spirally on the comminution rotor 29.
  • FIGS. 7a and 7b show a second preferred embodiment of a knife according to the invention 2.
  • the knife 2 only on a base 4 cutting edges 10 and adjacent thereto arranged chip spaces 11.
  • the opposite base 5 is flat. This means that the knife 2 is always supported by the base 5 on a knife holder 27.
  • the flat parts of the base 4, since they are not used as a supporting surface, are reduced in favor of the chip spaces 11.
  • the material flow in the direction of the preferred material conveying direction 12 can thereby be further increased.
  • the knife 2 is double usable.

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  • Food Science & Technology (AREA)
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Abstract

Messer (1, 2) für eine Zerkleinerungsmaschine (3) zum Zerkleinern von Material, mit zwei Grundflächen (4, 5) und zumindest drei Seitenflächen (6, 7, 8, 9), wobei an zumindest einer Grundfläche (4, 5) im Bereich des Zusammentreffens zweier Seitenflächen (6, 7, 8, 9) eine Schneidvorrichtung (10) und ein benachbart dazu ausgebildeter Spanraum (11) vorgesehen sind, wobei die Schneidvorrichtung (10) als Schneidkante ausgebildet ist, und der Spanraum (11) derart gegenüber der zumindest einen Grundfläche (4, 5) geneigt ist, dass durch die Schneidvorrichtung (10) zerkleinertes Material bevorzugt in Richtung (12) einer der Seitenflächen (6, 7, 8, 9) beförderbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Messer für eine Zerkleinerungsmaschine zum Zerkleinern von Material, mit zwei Grundflächen und zumindest drei Seitenflächen, wobei an zumindest einer Grundfläche im Bereich des Zusammentreffens zweier Seitenflächen eine Schneidvorrichtung und ein benachbart dazu ausgebildeter Spanraum vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Zerkleinerungsmaschine zum Zerkleinern von Material, insbesondere von Wertstoffen, Restholz und Datenträgern, umfassend ein Maschinengestell, wenigstens einen am Maschinengestell drehbar gelagerten Zerkleinerungsrotor und einen Materialaufgaberaum, über welchen das zu zerkleinernde Material dem wenigstens einen Zerkleinerungsrotor zuführbar ist, wobei an dem Zerkleinerungsrotor mehrere erfindungsgemäße Messer angeordnet sind.
  • Figur 1 zeigt einen relevanten Ausschnitt einer Zerkleinerungsvorrichtung 3 zum Zerkleinern von Material, insbesondere von Wertstoffen, Restholz und Datenträgern. Die Zerkleinerungsmaschine 3 umfasst ein Maschinengestell 28, an welchem ein Zerkleinerungsrotor 29 drehbar gelagert ist.
  • Das mittels des Zerkleinerungsrotors 29 zu zerkleinernde Material wird der Zerkleinerungsmaschine 3 über einen Materialaufgaberaum 30 zugeführt, wobei der Materialaufgaberaum 30 beispielsweise durch Radlader, Gabelstapler oder Förderbänder manuell beschickt werden kann. Die Zerkleinerungsmaschine 3 umfasst weiterhin eine Zuführvorrichtung 35, welche schwenkbar am Maschinengestell 28 gelagert ist, und mit welcher das zu zerkleinernde Material zum Zerkleinerungsrotor 29 beförderbar ist.
  • Die Zerkleinerungsmaschine 3 gemäß der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform umfasst eine Wartungsklappe 36, die in den Materialaufgaberaum 30 hineinschwenkbar ist, wodurch eine Wartungsperson 37 Zugang zum Zerkleinerungsrotor 29 erhält.
  • Zum Zerkleinern des Materials sind an dem Zerkleinerungsrotor 29 Messer angeordnet, um die es bei der gegenständlichen Erfindung hauptsächlich geht. Diese Messer wirken mit stationären, feststehenden Gegenmessern 38 zusammen, welche in Form von Statormessern oder Abstreifkämmen ausgebildet sein können. Bevorzugt sind die Gegenmesser 38 fest mit dem Maschinengestell 28 verbunden. Zur Herbeiführung einer Relativbewegung zwischen den am Zerkleinerungsrotor 29 angeordneten Messern und den Gegenmessern 38 führt der Zerkleinerungsrotor 29 eine Rotationsbewegung in eine bestimmte Rotationsrichtung 33 um die Drehachse 34 durch. Der Flugkreis der Messer während dieser Drehbewegung ist mit dem Bezugszeichen 32 versehen.
  • Das zwischen den rotierenden Messern und den feststehenden Gegenmessern zerkleinerte Material wird in weiterer Folge durch eine Siebvorrichtung 31, welche den Zerkleinerungsfaktor nach Maßgabe der Siebgröße bestimmt, ausgetragen und zum Beispiel mittels eines Transportbandes, einer Transportschnecke, eines Kettenförderers oder einer Absauganlage weiter befördert.
  • Die Figuren 2a-2d zeigen ein Messer 101 gemäß dem Stand der Technik, wie es beispielsweise in der EP 2 848 311 A1 beschrieben ist. Dabei zeigt die Figur 2a eine perspektivische Ansicht, die Figur 2b eine Seitenansicht, bei der man auf die Seitenflächen 109 und 108 blickt, die Figur 2c eine Draufsicht auf die Grundfläche 104 und die Figur 2d eine Draufsicht auf die gegenüberliegende Grundfläche 105. Im Einzelnen ist das Messer 101 im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und umfasst zwei Grundflächen 104 und 105 sowie vier Seitenflächen 106, 107, 108, 109. An der Grundfläche 104 sind im Bereich des Zusammentreffens der zwei Seitenflächen 108 und 109 eine Schneidvorrichtung 110 und ein benachbart dazu ausgebildeter Spanraum 111 vorgesehen. Das Messer 101 ist an der zweiten, gegenüberliegenden Grundfläche 105 entsprechend ausgebildet.
  • Die Schneidvorrichtungen 110 sind dabei als Schneidspitze ausgebildet. Das von dem Messer 101 bzw. einer Schneidspitze 110 zerkleinerte Material gelangt in den benachbart dazu ausgebildeten Spanraum 111. Dieser Spanraum 111 erstreckt sich jeweils zwischen zwei Seitenflächen 106, 107, 108 bzw. 109 und bildet an jeder der betreffenden Seitenflächen jeweils eine Materialaustrittskante 119 und 120 aus. Diese Materialaustrittskanten 119 und 120 sind identisch ausgebildet. Die Talsohle des Spanraums 111 ist in einer Ebene angeordnet, welche parallel zu den Grundflächen 104 und 105 ausgerichtet ist.
  • Figur 3 zeigt schematisch einen Zerkleinerungsrotor 29 mit einem daran angeordneten Messer 101 im Zerkleinerungseinsatz. Schematisch ebenfalls dargestellt ist die Siebvorrichtung 31, welche den Zerkleinerungsrotor 29 bereichsweise umgibt.
  • Das Messer 101 gemäß dem Stand der Technik weist eine Reihe von Nachteilen auf: Dadurch dass die Schneidvorrichtung 110 als Schneidspitze ausgebildet ist, neigt die Schneidvorrichtung 110, insbesondere bei der Zerkleinerung von verunreinigtem Material, das heihß Material, welches Störstoffe aufweist, stark zu Verschleißerscheinungen bzw. dazu, aus- bzw. abzubrechen. Darüber hinaus erfolgt bei der Verarbeitung bzw. Zerkleinerung von festen Materialen (Klumpen, Brocken, Angüssen usw.) keine wirkliche Schnittwirkung. Vielmehr findet ein Reißen statt, wodurch sich das Messer 101 im Wesentlichen nur für die Zerkleinerung von Folien eignet. Betrachtet man die Figur 3, so wird deutlich, dass im Bereich des Lochsiebs 31 bei der Rotation des Messers 101 um die Drehachse 34 des Zerkleinerungsrotors 29 nur eine Punktberührung mit dem Lochsieb 31 erfolgt. Dies hat ebenfalls eine reduzierte Zerkleinerungswirkung zur Folge.
  • Weiterhin nachteilig ist auch die Tatsache, dass das von der Schneidspitze 110 abgetragene Material in den Spanraum 111 gelangt und aufgrund der Ausbildung des Spanraums 111 am Messer 101 ansteht, wodurch es zu einer Materialaggregation und im schlimmsten Fall zu einer Blockade des Zerkleinerungsrotors 29 kommen kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht also darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Messer für eine Zerkleinerungsmaschine zum Zerkleinern von Material bzw. eine Zerkleinerungsmaschine mit einem solchermaßen verbesserten Messer anzugeben, wobei sich das Messer insbesondere durch eine erhöhte Störunempfindlichkeit und eine optimale Schnittwirkung auch bei festen Materialien und vor allem auch im Bereich der Siebvorrichtung auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 13 gelöst.
  • Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schneidvorrichtung als Schneidkante ausgebildet ist, und der Spanraum derart gegenüber der zumindest einen Grundfläche geneigt ist, dass durch die Schneidvorrichtung zerkleinertes Material bevorzugt in Richtung einer der Seitenflächen beförderbar ist.
  • Dadurch, dass die Schneidvorrichtung als Schneidkante und nicht wie beim Stand der Technik als Schneidspitze ausgebildet ist, werden die Verschleißerscheinungen deutlich reduziert. Außerdem wird durch die Schneidvorrichtung eine tatsächliche Schnittwirkung und nicht eine bloße Reißwirkung an dem zu zerkleinernden Material erzielt. Im Fall des Vorsehens einer Siebvorrichtung bei einer Zerkleinerungsmaschine bilden die Schneidkanten der Messer im Wesentlichen einen Linien- und nicht einen Punktkontakt aus, wodurch ebenfalls die Zerkleinerungswirkung erhöht wird.
  • Insgesamt gesehen wird durch die Maßnahme, dass die Schneidvorrichtung als Schneidkante ausgebildet ist, die Schnittwirkung und damit der Spanfluss erhöht und gleichzeitig die Störanfälligkeit reduziert.
  • Gleichzeitig wird dadurch, dass der Spanraum derart gegenüber der zumindest einen Grundfläche geneigt ist, dass durch die Schneidvorrichtung zerkleinertes Material bevorzugt in Richtung einer der Seitenflächen beförderbar ist, dafür gesorgt, dass das im Vergleich zum Stand der Technik in besonders effizienter Weise abgetragene Material auch noch besonders effizient von der Schneidvorrichtung und dem Messer wegbefördert wird, indem es nicht normal an dem Spanfläche des Spanraums ansteht, sondern in eine Vorzugsrichtung, nämlich in Richtung einer der Seitenflächen wegbefördert wird.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert, wobei durch die in Anspruch 8 definierte Maßnahme die Lebensdauer des Messers signifikant erhöht werden kann. Sind die Schneidvorrichtung und der benachbart dazu ausgebildete Spanraum in einem Bereich des Zusammentreffens zweier Seitenflächen abgenutzt, so muss das Messer nur gedreht und/oder gewendet werden und kann wie ein frisches Messer zum Einsatz kommen. Dieser Vorgang kann so häufig wiederholt werden bis alle am Messer vorgesehenen Schneidvorrichtungen und benachbart dazu ausgebildeten Spanräume abgenutzt sind.
  • Durch die in Anspruch 11 beschriebenen Maßnahmen, dass das Messer an den zwei Grundflächen im Wesentlichen identisch ausgebildet ist, wobei die Schneidkante und der Spanraum bzw. die Schneidkanten und die Spanräume der zweiten Grundflächen seitenverkehrt zu der Schneidkante und dem Spanraum bzw. den Schneidkanten und den Spanräumen der ersten Grundfläche angeordnet sind, ist es möglich, durch eine entsprechende Montage des Messers an dem Zerkleinerungsrotor auszuwählen, ob der Spanfluss nach links oder rechts gerichtet ist. Insbesondere sind auch Konfigurationen möglich, bei denen zum Beispiel im linken Bereich des Zerkleinerungsrotors das Material nach links und im rechten Bereich des Zerkleinerungsrotors nach rechts befördert wird, wodurch insgesamt ein besonders effizienter Abtransport des zerspanten bzw. zerschnittenen Materials von dem Zerkleinerungsrotor erfolgt.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
    • Fig. 1
    einen Ausschnitt einer Zerkleinerungsmaschine,
    Fig. 2a-2d
    ein Messer gemäß dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 2a), in einer Seitenansicht (Fig. 2b) und in zwei Draufsichten (2c und 2d),
    Fig. 3
    das Messer gemäß dem Stand der Technik im Zerkleinerungseinsatz,
    Fig. 4a-4d
    ein erfindungsgemäßes Messer in einer ersten bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 4a), in einer Seitenansicht (Fig. 4b) und in zwei Draufsichten (4c und 4d),
    Fig. 5
    das Messer gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform im Zerkleinerungseinsatz,
    Fig. 6a, 6b
    einen Ausschnitt eines Zerkleinerungsrotor mit daran angeordneten Messern gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform aus zwei verschiedenen Blickrichtungen,
    Fig. 6c, 6d
    Details der Vorrichtung zur Halterung der Messer gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform an dem Zerkleinerungsrotor, und
    Fig. 7a, 7b
    ein erfindungsgemäßes Messer gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 7a) und in einer Draufsicht (Fig. 7b).
  • Die Figuren 1, 2a-2d sowie 3 wurden bereits einleitend beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Messers können beispielsweise bei der in der Figur 1 dargestellten Zerkleinerungsmaschine zum Einsatz kommen.
  • Die Figuren 4a bis 4d zeigen ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messers 1 für eine Zerkleinerungsmaschine 3 zum Zerkleinern von Material.
  • Das Messer 1 weist zwei Grundflächen 4 und 5 auf, die voneinander beabstandet sind. Der Abstand 44 kann beispielsweise 20 mm betragen. In dem dargestellten Fall haben die Grundflächen 4 und 5 eine im Wesentlichen viereckige, genauer gesagte quadratische, Gestalt mit einer Kantenlänge 43 von beispielsweise 40 mm. Es sind aber auch Ausführungsformen mit beispielsweise dreieckigen Grundflächen denkbar.
  • Das Messer 1 weist weiterhin vier Seitenflächen 6, 7, 8 und 9 auf, welche die beiden Grundflächen 4 und 5 miteinander verbinden. An der Grundfläche 4 sind im Bereich des Zusammentreffens der Seitenflächen 6 und 7 sowie im Bereich des Zusammentreffens der Seitenflächen 8 und 9 jeweils eine Schneidvorrichtung 10 und ein benachbart dazu ausgebildeter Spanraum 11 vorgesehen. Entsprechend sind an der gegenüberliegenden Grundfläche 5 im Bereich des Zusammentreffens der Seitenflächen 7 und 8 und 9 und 6 jeweils eine Schneidvorrichtung 10 und ein benachbart dazu ausgebildeter Spanraum 11 vorgesehen. Das bedeutet, dass das Messer 1 an den beiden Grundflächen 4 und 5 also im Wesentlichen identisch ausgebildet ist - was die relative Anordnung der Schneidvorrichtungen 10 und der Spanräume 11 betrifft. Allerdings sind die Schneidkanten 10 und die Spanräume 11 der zweiten Grundfläche 5 um 90° gedreht zu den Schleifkanten 10 und den Spanräumen 11 der ersten Grundfläche 4 angeordnet.
  • Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Schneidkanten 10 und die Spanräume 11 der zweiten Grundfläche seitenverkehrt zu den Schneidkanten 10 und den Spanräumen 11 der ersten Grundfläche 4 angeordnet sind, was man aus dem direkten Vergleich der Figuren 4c und 4d erkennen kann.
  • Die Schneidvorrichtungen 10 sind jeweils als Schneidkante ausgebildet, wobei die Schneidkante 10 eine Breite von 5-9 mm, vorzugsweise 7 mm aufweist.
  • Die Schneidkanten 10 sind weiterhin jeweils an zwischen den zwei zusammentreffenden Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9 angeordneten Eckflächen 15 ausgebildet, wobei die Eckflächen 15 in dem der Schneidkante 10 gegenüberliegenden und an die andere Grundfläche 4 bzw. 5 angrenzenden Bereich eine Abflachung 16 zur Vermeidung eines Kontakts mit dem zu zerkleinernden Material aufweist. Wie aus der Figur 4c hervorgeht, weisen die Eckflächen 15 im Wesentlichen einen Winkel 17 von 45° zu den zwei zusammentreffenden Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9 auf.
  • Dadurch, dass das Messer 1 insgesamt vier an einer Grundfläche 4 bzw. 5 im Bereich des Zusammentreffens zweier Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9 angeordnete Schneidvorrichtungen 10 und benachbart dazu ausgebildete Spanräume 11 aufweist, ist das Messer 1 vierfach verwendbar ist. Beispielsweise könnte man das Messer 1 in der folgenden Reihenfolge verwenden: Zunächst wird die Schneidkante 10, welche zwischen den Seitenflächen 6 und 7 angeordnet ist, verwendet. Anschließend wir das Messer 1 um eine im Wesentlichen normal zu den Grundflächen 4 und 5 ausgerichtete Mittelachse 22 um 180° gedreht, sodass die Schneidkante 10, welche zwischen den Seitenflächen 8 und 9 angeordnet ist, zum Einsatz kommt. Anschließend wird das Messer 1 um eine im Wesentlichen parallel zu den beiden Grundflächen 4 und 5 ausgerichtete Mittelachse 23 um 180° gedreht und gleichzeitig eine Drehung um 90° um die Mittelachse 22 vorgenommen. Dann würde entweder - je nach Drehrichtung um die Mittelachse 22 - die Schneidkante 10, welche zwischen den Seitenflächen 9 und 6 oder die Schneidkante 10, welche zwischen den Seitenflächen 7 und 8 angeordnet ist, zum Einsatz kommen. Die jeweils andere Schneidkante 10 kommt dann bei der vierten Verwendung zum Einsatz. Die Abflachungen 16 dienen dabei dazu, sicher zu stellen, dass das Messer 1 jeweils nur im Bereich der jeweils aktiven Schneidkante 10 und nicht im Bereich der benachbarten Eckflächen 15 abgenutzt wird.
  • Dadurch, dass die Schneidvorrichtung 10 als Schneidkante mit einer bestimmten Breite 13 ausgebildet ist und nicht wie beim Stand der Technik als Schneidspitze erhöht sich die Lebensdauer der Schneidvorrichtung 10, da eine Schneidkante 10 weniger leicht abbricht, als eine punktförmige Schneidspitze. Außerdem erhöht sich die Zerkleinerungswirkung, da das Messer 1 das zu zerkleinernde Material über einen größeren Bereich, der im Wesentlichen durch die Breite 13 der Schneidkante 10 vorgegeben ist, kontaktiert. Die Ausbildung der Schneidvorrichtung 10 als Schneidkante hat also zwei wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik: zum einen wird die Lebensdauer der Schneidvorrichtung 10 erhöht und zum anderen liegt eine verbesserte Schnittwirkung vor.
  • Die Spanräume 11, welche benachbart zu den Schneidvorrichtungen 10 angeordnet sind, sind derart gegenüber den Grundflächen 4 und 5 geneigt, dass durch die Schneidvorrichtungen 10 zerkleinertes Material bevorzugt in Richtung 12 einer der Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9 beförderbar ist. Im Falle des Spanraums 11, welcher zwischen den Seitenflächen 6 und 7 angeordnet ist, wird das durch die Schneidvorrichtung 10 zerkleinerte Material bevorzugt in Richtung 12 der Seitenfläche 6 befördert. Im Falle des zwischen den Seitenflächen 8 und 9 angeordneten Spanraums 11 wird das zerkleinerte Material bevorzugt in Richtung 12 der Seitenfläche 8 befördert.
  • Wie insbesondere aus der Figur 4b hervorgeht, ist die Schneidkante 10 in dieselbe Richtung 14 wie der Spanraum 11 geneigt. Der Spanraum 11 ist weiterhin als ein sich in die bevorzugte Materialbeförderungsrichtung 12 verbreiternder Kanal ausgebildet. Außerdem ist der Spanraum 11 konkav, also bezogen auf die jeweilige Grundfläche 4 bzw. 5 nach innen gewölbt ausgebildet. Die mit dem von der Schneidvorrichtung 10 zerkleinerten Material in Kontakt stehende Spanfläche 18 kann dabei zylindrisch, konisch oder sphärisch ausgebildet sein, das heißt Teil einer Zylinder-, einer Konus- oder einer Kugelfläche darstellen. Und schließlich kann festgestellt werden, dass der Spanraum 11 im Querschnitt zumindest bereichsweise bogenförmig ausgebildet ist. All diese Maßnahmen verbessern den Materialfluss in die bevorzugte Materialbeförderungsrichtung 12.
  • Wie bereits ausgeführt, verlaufen die Spanräume 11 jeweils zwischen zwei zusammentreffenden Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9. Die Spanräume 11 definieren dabei eine erste Materialaustrittskante 19 an einer der zwei zusammentreffenden Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9 und eine zweite Materialaustrittskante 20 an der anderen der zwei zusammentreffenden Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9. Die erste Materialaustrittskante 19 ist dabei gegenüber der zweiten Materialaustrittskante 20 - bezogen auf die zumindest eine Grundfläche 4 bzw. 5 - stärker abgesenkt. Über die Materialaustrittskanten 19 und 20 kann das von der Schneidvorrichtung 10 zerkleinerte Material das Messer 1 an den Seitenflächen 6, 7, 8 bzw. 9 verlassen, wobei der größte Teil des zerkleinerten Materials dabei aufgrund der Neigung des Spanraums 11 das Messer 1 an der ersten Materialaustrittskante 19 verlässt. Die beiden Materialaustrittskanten 19 und 20 sind zumindest bereichsweise bogenförmig ausgebildet. Die erste Materialaustrittskante 19 weist darüber hinaus eine stärkere Krümmung als die zweite Materialaustrittskante 20 auf, wie beispielsweise anhand der Figur 4b erkennbar ist.
  • Die theoretische Achse 21 der konkaven Spanräume 11, welche im Wesentlichen der Mittelachse entspricht, schließt zum einen zu der Mittelachse 22 und zum anderen zu der Mittelachse 23 des Messers 1 einen spitzen Winkel 24 bzw. 25 ein.
  • Das Messer 1 weist eine zentrale Durchführung 26 zur Anbindung des Messers 1 an einen Messerhalter 27 (vergleiche auch die nachfolgenden Figuren) auf. Die Durchführung 26 kann dabei mit einem Gewinde versehen sein, welches entweder direkt in das Messer 1 eingeschnitten ist oder an einer Gewindebuchse angeordnet ist, welche in das Messer 1 gesteckt ist. Der Durchmesser 45 der Durchführung 26 beträgt beispielsweise 18 mm.
  • Die beiden Grundflächen 4 und 5 sind bereichsweise als Abstützfläche zur Abstützung des Messers 1 an einem Messerhalter 27 ausgebildet. Das bedeutet, dass sich das Messer 1 im an einem Messerhalter 27 montierten Zustand über diese Abstützfläche an dem Messerhalter 27 abstützt.
  • Figur 5 zeigt einen Ausschnitt eines Zerkleinerungsrotors 29 mit einem daran angeordneten Messer 1, wobei das Messer 1 derart relativ zum Zerkleinerungsrotor 29 ausgerichtet ist, dass eine der am Messer 1 vorgesehenen Schneidkanten 10 vom Zerkleinerungsrotor 29 absteht und bei einer Rotation des Zerkleinerungsrotors 29 in Kontakt mit dem zu zerkleinernden Material tritt. In der Figur 5 schematisch eingezeichnet ist ebenfalls ein Teil der Siebvorrichtung 31. Durch diese Darstellung wird deutlich, dass die Schneidkante 10 des Messers 1 im Wesentlichen einen Linienkontakt zur Siebvorrichtung 31 ausbildet, wodurch die Schnittwirkung erheblich erhöht wird. Im dargestellten Fall wird das zerkleinerte Material bevorzugt in die Richtung 12 nach links vom Messer 1 wegbefördert.
  • Zur Montage der Messer 1 an dem Zerkleinerungsrotor 29 (vergleiche Figuren 6a-6d) wird das Messer 1 mit Hilfe einer Schraube 39, welche in eine Einschraubbuchse 40 eingreift, befestigt. Zur Realisierung einer Verdrehsicherung ist ein einerseits am Messerhalter 27 und andererseits an der Einschraubbuchse 40 formschlüssig gehaltener Bolzen 41 vorgesehen. Zur formschlüssigen Halterung des Bolzens 41 in der Einschraubbuchse 40 ist eine im Wesentlichen U-förmiger Ausnehmung 42 vorgesehen.
  • Wie aus den Figuren 6a und 6b hervorgeht, sind die Messer 1 spiralförmig an dem Zerkleinerungsrotor 29 angeordnet.
  • Die Figuren 7a und 7b zeigen ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messers 2. Im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Messer 2 nur an einer Grundfläche 4 Schneidkanten 10 bzw. benachbart dazu angeordnete Spanräume 11 auf. Die gegenüberliegende Grundfläche 5 ist eben ausgebildet. Das bedeutet, dass das Messer 2 immer über die Grundfläche 5 an einem Messerhalter 27 abgestützt wird. Die ebenen Teile der Grundfläche 4 können, da sie eben nicht als Abstützfläche herangezogen werden, zugunsten der Spanräume 11 reduziert werden. Der Materialfluss in Richtung der bevorzugten Materialbeförderungsrichtung 12 kann dadurch noch weiter gesteigert werden. Das Messer 2 ist zweifach verwendbar.

Claims (15)

  1. Messer (1, 2) für eine Zerkleinerungsmaschine (3) zum Zerkleinern von Material, mit zwei Grundflächen (4, 5) und zumindest drei Seitenflächen (6, 7, 8, 9), wobei an zumindest einer Grundfläche (4, 5) im Bereich des Zusammentreffens zweier Seitenflächen (6, 7, 8, 9) eine Schneidvorrichtung (10) und ein benachbart dazu ausgebildeter Spanraum (11) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung (10) als Schneidkante ausgebildet ist, und der Spanraum (11) derart gegenüber der zumindest einen Grundfläche (4, 5) geneigt ist, dass durch die Schneidvorrichtung (10) zerkleinertes Material bevorzugt in Richtung (12) einer der Seitenflächen (6, 7, 8, 9) beförderbar ist.
  2. Messer (1, 2) nach Anspruch 1, wobei die Schneidkante (10) eine Breite (13) von 5 bis 9 mm, vorzugsweise 7 mm, aufweist, und/oder gegenüber der zumindest einen Grundfläche (4, 5) in dieselbe Richtung (14) wie der Spanraum (11) geneigt ist.
  3. Messer (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schneidkante (10) an einer zwischen den zwei zusammentreffenden Seitenflächen (6, 7, 8, 9) angeordneten Eckfläche (15) ausgebildet ist, vorzugsweise wobei die Eckfläche (15)
    - in dem der Schneidkante (10) gegenüber liegenden und an die andere Grundfläche (4, 5) angrenzenden Bereich eine Abflachung (16) zur Vermeidung eines Kontakts mit dem zu zerkleinernden Material aufweist, und/oder
    - im Wesentlichen einen Winkel (17) von 45° zu den zwei zusammentreffenden Seitenflächen (6, 7, 8, 9) einschließt.
  4. Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Spanraum (11)
    - als ein sich in die bevorzugte Materialbeförderungsrichtung (12) verbreiternder Kanal ausgebildet ist, und/oder
    - konkav ausgebildet ist, und/oder
    - eine mit dem von der Schneidvorrichtung (10) zerkleinerten Material in Kontakt stehende Spanfläche (18) aufweist, die zylindrisch, konisch oder sphärisch ausgebildet ist, und/oder
    - im Querschnitt zumindest bereichsweise bogenförmig ausgebildet ist.
  5. Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Spanraum (11) zwischen den zwei zusammentreffenden Seitenflächen (6, 7, 8, 9) verläuft.
  6. Messer (1, 2) nach Anspruch 5, wobei der Spanraum (11) eine erste Materialaustrittskante (19) an einer der zwei zusammentreffenden Seitenflächen (6, 7, 8, 9) und eine zweite Materialaustrittskante (20) an der anderen der zwei zusammentreffenden Seitenflächen (6, 7, 8, 9) aufweist, wobei die erste Materialaustrittskante (19) gegenüber der zweiten Materialaustrittskante (20) - bezogen auf die zumindest eine Grundfläche (4, 5) - stärker abgesenkt ist, bevorzugt wobei die beiden Materialaustrittskanten (19, 20) zumindest bereichsweise bogenförmig ausgebildet sind, besonders bevorzugt wobei die erste Materialaustrittskante (19) eine stärke Krümmung als die zweite Materialaustrittskante (20) aufweist.
  7. Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Spanraum (11) eine Mittelachse (21) aufweist, welche zu einer im Wesentlichen normal zu den zwei Grundflächen (4, 5) ausgerichteten Mittelachse (22) des Messers (1, 2) und/oder zu einer im Wesentlichen parallel zu den zwei Grundflächen (4, 5) ausgerichteten Mittelachse (23) des Messers (1, 2) einen spitzen Winkel (24, 25) einschließt.
  8. Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Messer (1, 2) mehr als eine, vorzugsweise zwei oder vier, an einer Grundfläche (4, 5) im Bereich des Zusammentreffens zweier Seitenflächen (6, 7, 8, 9) angeordnete Schneidvorrichtungen (10) und benachbart dazu ausgebildete Spanräume (11) aufweist, so dass das Messer (1, 2) mehrfach, vorzugsweise zweifach oder vierfach, verwendbar ist.
  9. Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei an der zumindest einen Grundfläche (4, 5) in einem zweiten Bereich des Zusammentreffens zweier Seitenflächen (6, 7, 8, 9) eine Schneidvorrichtung (10) und ein benachbart dazu ausgebildeter Spanraum (11) vorgesehen sind.
  10. Messer (1, 2) nach Anspruch 9, wobei die Schneidvorrichtung (10) und der Spanraum (11) des zweiten Bereichs im Wesentlichen identisch zu der Schneidvorrichtung (10) und dem Spanraum (11) des ersten Bereichs ausgebildet sind, vorzugsweise wobei die Schneidvorrichtung (10) und der Spanraum (11) des zweiten Bereichs im Wesentlichen punktsymmetrisch zu der Schneidvorrichtung (10) und dem Spanraum (11) des ersten Bereichs an der zumindest einen Grundfläche (4, 5) angeordnet ist.
  11. Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Messer (1, 2) an den zwei Grundflächen (4, 5) im Wesentlichen identisch ausgebildet ist, vorzugweise wobei die Schneidkante (10) und der Spanraum (11) bzw. die Schneidkanten (10) und die Spanräume (11) der zweiten Grundfläche (4, 5) seitenverkehrt und/oder um 90° gedreht zu der Schneidkante (10) und dem Spanraum (11) bzw. den Schneidkanten (10) und den Spanräumen (11) der ersten Grundfläche (4, 5) angeordnet sind.
  12. Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei
    - das Messer (1, 2) im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, und/oder
    - das Messer (1, 2) eine zentrale Durchführung (26), vorzugsweise mit einem Gewinde, zur Anbindung des Messers (1, 2) an einen Messerhalter (27) aufweist, und/oder
    - das zumindest eine der zwei Grundflächen (4, 5) zumindest bereichsweise als Abstützfläche zur Abstützung des Messers (1, 2) an einem Messerhalter (27) ausgebildet ist.
  13. Zerkleinerungsmaschine (3) zum Zerkleinern von Material, insbesondere von Wertstoffen, Restholz und Datenträgern, umfassend ein Maschinengestell (28), wenigstens einen am Maschinengestell (28) drehbar gelagerten Zerkleinerungsrotor (29) und einen Materialaufgaberaum (30), über welchen das zu zerkleinernde Material dem wenigstens einen Zerkleinerungsrotor (29) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zerkleinerungsrotor (29) mehrere Messer (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 angeordnet sind.
  14. Zerkleinerungsmaschine (3) nach Anspruch 13, wobei die Messer (1, 2) über Messerhalter (27) mit dem wenigstens einen Zerkleinerungsrotor (29) verbunden sind.
  15. Zerkleinerungsmaschine (3) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Zerkleinerungsmaschine (3) eine Siebvorrichtung (31) umfasst, welche den wenigstens einen Zerkleinerungsrotor (29) bereichsweise umgibt und über welche das zerkleinerte Material die Zerkleinerungsmaschine (3) verlassen kann, und wobei die während des Zerkleinerungsvorgangs aktiven Schneidkanten (10) der Messer (1, 2) im Wesentlichen einen Linienkontakt zur Siebvorrichtung (31) ausbilden.
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