EP3626348B1 - Vorrichtung zum zerkleinern von stückgut und verfahren zum notausschalten der vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum zerkleinern von stückgut und verfahren zum notausschalten der vorrichtung Download PDF

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EP3626348B1
EP3626348B1 EP19197552.3A EP19197552A EP3626348B1 EP 3626348 B1 EP3626348 B1 EP 3626348B1 EP 19197552 A EP19197552 A EP 19197552A EP 3626348 B1 EP3626348 B1 EP 3626348B1
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EP
European Patent Office
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hydraulic
valve
emergency
line
hydraulic oil
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EP19197552.3A
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EP3626348A1 (de
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Volker Haas
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HAAS Holzzerkleinerungs- und Fordertechnik GmbH
Original Assignee
HAAS Holzzerkleinerungs- und Fordertechnik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26—Details
    • B02C13/30—Driving mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/24—Drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/42—Driving mechanisms; Roller speed control

Definitions

  • the invention relates to a device for shredding piece goods with a drive motor which is coupled in a force-transmitting manner to at least one hydraulic pump of a hydrostatic drive, the hydrostatic drive having at least one hydraulic motor which is connected to the at least one hydraulic pump via a first supply line and a first return line for hydraulic oil is connected, and the at least one hydraulic motor is force-transmittingly coupled to a gearbox which is force-transmittingly coupled to a shredding rotor on which tools for shredding the piece goods are arranged, in a first bypass line which is arranged between the first supply line and the first return line , a short-circuit valve unit is arranged, and in a further bypass line, which is arranged between the first supply line and the second return line, a discharge valve unit is arranged, which via a second return line mi t is connected to the at least one hydraulic motor.
  • Such a device is for example from the WO 2002/000349 A1 known.
  • the hydrostatic drive is intended to avoid the hard start-up behavior of a mechanical drive, which places a heavy load on the power transmission elements and causes uncontrolled follow-up behavior.
  • the drive motor arrangement is connected to the rotor arrangement via a direction change gearbox.
  • the direction of rotation change gear is controlled, for example, by monitoring the supply current drawn by the drive motor arrangement.
  • a device for shredding piece goods is from the EP 2 789 391 A1 known.
  • the starting operating phase comprises a period of time from the start of the drive motor until a defined target speed of the shredding rotor is reached.
  • the shredding rotor is driven at the defined target speed or in a defined target speed range, so that piece goods can be shredded by means of the shredding rotor.
  • the operating phase of the shutdown which typically follows the operating phase of the comminution, the device is stopped in a controlled manner in order to bring the comminution rotor to a standstill.
  • the shredding rotor Since the shredding rotor has a very high mass, the shredding rotor is very sluggish when it starts to rotate around its own axis. When driving the shredding rotor directly via the drive motor and without an interposed hydrostatic drive, this high moment of inertia would have to be overcome by the drive motor alone.
  • the drive motor would have to be dimensioned correspondingly large for this relatively short operating phase of starting.
  • the hydrostatic drive arranged between the drive motor and the shredding rotor however, the high moment of inertia is advantageously overcome in that a delivery rate of hydraulic oil of the at least one hydraulic pump is continuously increased when starting, so that the speed of the at least one hydraulic motor also increases continuously.
  • the drive motor coupled to the at least one hydraulic pump therefore does not have to be dimensioned for this comparatively short operating phase of starting, but can be adapted to the needs of the operating phase of comminution and does not need to be overstrained when starting.
  • the hydrostatic drive also provides advantages in the operating phase of shutdown, since the delivery rate of hydraulic oil of the at least one hydraulic pump can be continuously reduced in order to brake the once accelerated mass of the shredding rotor when it is shut down.
  • the resulting increase in pressure in the first supply line and the first return line of the hydrostatic drive can be reduced via optional pressure relief valves.
  • the drive motor also brakes the shredding rotor.
  • the advantages achieved by arranging the hydrostatic drive in the device for shredding piece goods during the operating phases of starting and shutting down the shredding device are associated with a difficulty in a fourth operating phase, which, however, only occurs in the event of a malfunction.
  • the operating phase of the emergency run which is activated by an emergency safety function that triggers a shutdown of the supply of the device with power from a power source.
  • the emergency safety function can be activated automatically, for example, by manually operating an emergency stop switch arranged on the device or by a control device.
  • the emergency safety function is important, for example, in cases in which components of the device have been damaged, unwanted or unsuitable piece goods reach the shredding rotor or there is a threat to a person.
  • the object of the invention is to provide a device for shredding piece goods of the type mentioned at the beginning and a method for emergency shutdown of this device, which withstands the operating phase of an emergency run without being destroyed. According to the invention, the object is achieved with the features of claims 1 and 4. The subclaims reproduce advantageous refinements.
  • the short-circuit valve unit is set up, in particular, to block a flow of hydraulic oil through the first bypass line when the short-circuit valve unit is supplied with electricity, and to release it otherwise.
  • the current supplying the short-circuit valve unit is drawn from a current source supplying the device with current, for which purpose the device has at least one power connection.
  • the first bypass line is released, which enables the hydraulic oil, which is now in a closed circuit, to circulate and thus the hydraulic oil to be fed and discharged to the at least one rotating hydraulic motor. This prevents damage to the hydrostatic drive as a result of an overpressure that would otherwise build up and damage the system.
  • the drive motor is preferably designed as an internal combustion engine, in particular as an Otto engine or a diesel engine. In these cases the direction of rotation of the drive motor is unidirectional. For starting and crushing, the speed of the drive motor is preferably set at a defined target speed. In the case of a diesel engine, the combination of a diesel engine and a hydrostatic drive is also referred to as a diesel-hydraulic drive.
  • the hydrostatic drive preferably has at least two hydraulic pumps and at least two hydraulic motors, particularly preferably exactly two hydraulic pumps and exactly two hydraulic motors.
  • the at least one hydraulic pump works in particular with a variable delivery volume, while the at least one hydraulic motor works in particular with a fixed absorption volume.
  • the speed of the at least one hydraulic motor is preferably detected via a speed sensor.
  • at least one electromagnetic control element in particular an electric proportional valve, can be arranged on the hydraulic pump, wherein the delivery rate of hydraulic oil can be regulated by an electrical control of the at least one hydraulic pump, which can be connected to the hydraulic pump .
  • At least one feed pump is preferred in the at least one hydraulic pump integrated, which compensates for leakage oil losses in the first supply line and the first return line.
  • the comminuting rotor is preferably continuously adjustable up to a maximum speed, the continuous regulation of the rotational speed of the comminuting rotor taking place in particular by an electrical control of the hydrostatic drive.
  • the transmission can be designed as a belt drive or chain drive.
  • the short-circuit valve unit has a two-way built-in valve and / or a pilot valve.
  • the pilot valve is preferably designed as a second 4/2-way valve with a first electrical actuating device.
  • the bypass valve unit preferably also has two pressure limiting valves.
  • the 2-way cartridge valve is arranged in particular in the first bypass line.
  • the pilot valve is connected in particular to the first pressure limiting valve, the second pressure limiting valve and the 2-way built-in valve via control pressure lines in order to regulate the control pressure of the 2-way built-in valve.
  • the first electrical actuation device of the 4-2-way valve When shredding, the first electrical actuation device of the 4-2-way valve is supplied with power and the control pressure is limited by the second pressure relief valve so that the 2-way built-in valve is in the blocking position and the first bypass line remains closed. In emergency mode, the first electrical actuation device is activated and switches the control pressure to the first pressure relief valve, which now releases the control pressure for the 2-way built-in valve and thus the flow through the first bypass line.
  • a third bypass line is arranged between the first supply line and the second return line, with an output valve unit being arranged in the third bypass line and the output valve unit being connected to the at least one hydraulic motor via a second return line.
  • a separate aspect of the invention relates to a device for shredding piece goods with a drive motor which is coupled in a force-transmitting manner to at least one hydraulic pump of a hydrostatic drive, the hydrostatic drive having at least one hydraulic motor which is driven via a first feed line and a first return line for hydraulic oil is connected to the at least one hydraulic pump, and the at least one hydraulic motor is coupled in a force-transmitting manner to a transmission which is force-connected to a shredding rotor on which tools for shredding the piece goods are arranged, with a third bypass line between the first supply line and the second return line is arranged, wherein a discharge valve unit is arranged in the third bypass line and the discharge valve unit is connected to the at least one hydraulic motor via a second return line.
  • the discharge valve takes a defined amount of hydraulic oil from the third bypass line and forwards it to the at least one hydraulic motor, in particular to a motor housing of the at least one hydraulic motor. In the operational phase of comminution, this prevents an oil deficit in and a defective increase in temperature in the at least one hydraulic motor.
  • a minimum system pressure preferably a minimum system pressure of 30 bar
  • the at least one feed pump which is preferably integrated in the at least one hydraulic pump.
  • the discharge valve unit preferably has a 3/3-way valve and / or a pressure holding valve.
  • the respective low-pressure side of the closed third bypass line is scanned via the flushing piston of the 3/3-way valve (62) and flushed out of this bypass line from a pressure difference of approx. 5 bar.
  • a pressure control valve is installed in the tank channel of the feed valve unit. As soon as the pressure level falls below the set holding pressure, e.g. B. If the flush volume is too large, the pressure control valve reduces the flush volume and thus prevents an unacceptable drop in pressure.
  • a second 4/2-way valve with a second electrical actuating device and / or a throttle valve is connected downstream of the discharge valve unit.
  • the 4/2-way valve is in a switching position in which the hydraulic oil fed out by the discharge valve is sent to the at least one hydraulic motor via a second return line , in particular the motor housing of the at least one hydraulic motor, is forwarded.
  • the first return line is connected via a second bypass line, the first 2/4-way valve and a throttle valve to the emergency hydraulic motor, which is coupled to the emergency hydraulic pump, the emergency hydraulic motor being set up to operate the emergency hydraulic pump by means of the to drive hydraulic oil fed out of the first return line via the second bypass line, and the emergency hydraulic pump is connected to an emergency hydraulic oil tank and the at least one hydraulic motor via a third return line.
  • the discharge valve has no function during emergency operation, as the significantly higher pressure in the bypass line blocks a non-return valve.
  • the second electrical actuating device is no longer supplied with power and switches the 4/2-way valve to a switching position in which the hydraulic oil that is fed out flows to the emergency hydraulic motor via the second bypass line.
  • the throttle valve is preferably arranged in the second bypass line.
  • the hydraulic oil fed out to the emergency hydraulic motor is preferably fed to the motor housing of the at least one hydraulic motor.
  • the emergency hydraulic pump sucks hydraulic oil from the emergency hydraulic oil tank, which is preferably designed separately from other hydraulic oil tanks of the device, and supplies this to the at least one motor housing.
  • the hydraulic oil is supplied from the emergency hydraulic oil tank via at least one shut-off valve with a suction function via at least one working connection of the at least one hydraulic motor which is under low pressure.
  • According to the invention is also a method for emergency shutdown of a device for shredding piece goods according to claim 1, in which the drive motor, the hydrostatic drive, the transmission and the shredding rotor are driven, the short-circuit valve unit being short-circuited in the event of a power supply failure of the device so that the flow of hydraulic oil is released through the first bypass line.
  • Hydraulic oil is preferably fed out of the third bypass line by the discharge valve unit, which is arranged in the third bypass line between the first supply line and the second return line, and is routed to the at least one hydraulic motor via the second return line.
  • hydraulic oil is passed from the working line via the second bypass line to the emergency hydraulic motor, which drives an emergency hydraulic pump, the emergency hydraulic pump directing hydraulic oil from the emergency hydraulic oil tank to the at least one hydraulic motor.
  • a hydraulic oil volume flow Q P routed from the emergency hydraulic pump to the at least one hydraulic motor is greater than a hydraulic oil volume flow Q M routed from the working line to the emergency hydraulic motor.
  • the hydraulic oil volume flow Q P conducted from the emergency hydraulic pump to the at least one hydraulic motor is at least 1.1 times, in particular 1.5 times, the hydraulic oil volume flow Q M conducted from the discharge valve unit to the emergency hydraulic motor .
  • FIG. 1 shows a hydraulic diagram of a device for shredding piece goods according to an embodiment of the invention in the operating phase of shredding.
  • a drive motor 10 which in the present case is designed as a diesel engine, is coupled in a power-transmitting manner to a first hydraulic pump 22 and a second hydraulic pump 23 via a distribution gear 21.
  • the hydraulic pumps 22, 23 and hydraulic motors 24, 25 are via a first supply line 26 and a first return line 27 for Hydraulic oil connected to each other.
  • the hydraulic motors 24, 25 are coupled in a power-transmitting manner to a comminution rotor 41 via a gearbox 30 in order to drive the latter.
  • the representations of the lines with hydraulic oil have different dashed lines. According to the bottom left in the Figures 1 and 3 The legend located here prevails in the lines H shown in dashed lines. In the lines N shown in dashed lines, there is low pressure. Accordingly, in Fig. 1 in the operational phase of comminution, high pressure in the first feed line 26 and low pressure in the first return line 27.
  • the lines S shown in dashed and dotted lines are feed pressure lines which ensure a minimum system pressure of 30 bar in the present case at the hydraulic pumps 22, 23 and the hydraulic motors 24, 25 so that they are not damaged.
  • the second return line 65 for returning hydraulic oil discharged from a discharge valve unit 50 to the motor housing of the hydraulic motors 24, 25 is also shown in dashed lines.
  • a first bypass line 51 and a third bypass line 61 are each arranged between the first supply line 26 and the first return line 27.
  • the first bypass line 51 leads to a short-circuit valve unit 50 and the third bypass line 61 leads to a discharge valve unit 60.
  • FIG Figure 1 shows the first bypass line 51 and the third bypass line 61 with the components located therein, framed in bold dashed lines and as Figure 2 shown enlarged.
  • the short-circuit valve unit 50 has a 2-way built-in valve 54, which is arranged in the first bypass line 51 in order to block or release the flow through the first bypass line 51.
  • the 2-way cartridge valve 54 is controlled by a pilot control valve.
  • the pilot valve has a second 4/2-way valve 52, a first pressure limiting valve 55 and a second pressure limiting valve 56, which are connected to one another via control pressure lines, a control pressure hydraulic oil tank 57, the first bypass line 51 and the 2-way built-in valve 54 to to regulate the control pressure of the 2-way cartridge valve 54.
  • a first electrical actuation device 53 of the 4-2-way valve 52 is supplied with power and the control pressure is limited by the second pressure relief valve 56 in such a way that the 2-way cartridge valve 54 is in the blocking position and the first bypass line 51 remains closed .
  • the first bypass line 51 is closed because of the supply of the first electrical actuating device 53 with current. Hydraulic oil can thus not circulate in the first bypass line 51 during starting, crushing and shutdown.
  • the discharge valve unit 60 in the third bypass line 61 has a 3/3-way valve 62 and a pressure holding valve (63).
  • the function of the 3/3-way valve and pressure holding valve 63 is as follows: The respective low-pressure side of the closed lines 61 is scanned via the flushing piston of the 3/3-way valve 62 and flushed out of this line from a pressure difference of approx. 5 bar.
  • a pressure holding valve 63 is installed in the tank channel of the feed valve unit 60. As soon as the pressure level falls below the set holding pressure, e.g. B. If the flush volume is too large, the pressure control valve reduces the flush volume and thus prevents an impermissible drop in pressure.
  • the discharge valve unit 60 is connected via a second return line 65, in which a first check valve 64, which is spring-loaded in the present case, is arranged, to a first 4/2-way valve 67, on which a second electrical actuator 68 is arranged. Hydraulic oil discharged from the discharge valve unit 60 in the operating phases of starting, comminuting and shutting down is fed to the motor housings of the first hydraulic motor 24 and the second hydraulic motor 25 via the second return line 65 in order to prevent an oil deficit in and excess temperature in the hydraulic motors 24, 25.
  • FIG. 3 shows the hydraulic scheme of the device Figure 1 in the operational phase of the emergency run.
  • the drive motor 10 and the hydraulic pumps 22, 23 are at a standstill while the shredding rotor 41 continues to rotate and drives the hydraulic motors 24, 25, which now work like pumps.
  • In the first supply line 26 there is correspondingly low pressure and in the second supply line 27 there is correspondingly high pressure.
  • a section of FIG Figure 3 which the first bypass line 51 and the third bypass line 61 with shows the components contained therein, framed in bold dashed lines and in Figure 4 shown enlarged.
  • the first electrical actuation device 53 of the short-circuit valve unit 50 is no longer supplied with power in emergency mode, so that the second 4/2-way valve 52 changes the switching position and the control pressure of the 2-way built-in valve 54 is no longer supplied by the second pressure relief valve 56, but is now controlled by the first pressure relief valve 55, which is set up in such a way that it opens the 2-way built-in valve 54 in order to enable the flow of hydraulic oil for the first bypass line 51.
  • the hydraulic oil in the first supply line 26 and the first return line 27 can circulate through the first bypass line 51. A build-up of an overpressure against the blocking position of stationary engines of the hydraulic pumps 22, 23 and thus damage to the hydrostatic drive 20 is avoided.
  • the second electrical actuating device 68 of the first 4/2-way valve 67 is also not supplied with power in emergency mode and consequently changes the switching position of the first 4/2-way valve 67.
  • a second bypass line 66 in which there is high pressure in emergency mode and which is connected to the first supply line 26 and the first 4/2-way valve 67, hydraulic oil now flows through the first 4/2-way valve 67, through the throttle valve 69 and a third pressure relief valve 70 to an emergency hydraulic motor 71, which is operated with a Emergency hydraulic pump 72 is coupled.
  • the hydraulic oil drives the emergency hydraulic motor 71, which in turn drives the emergency hydraulic pump 72, which supplies hydraulic oil from a separate emergency hydraulic oil tank 73 via a third return line 74, in which a second check valve 75, which is spring-loaded in the present case, the emergency Hydraulic pump 72 is arranged downstream, promotes to the hydraulic motors 24, 25, in particular to the first feed line 26 upstream of the hydraulic motors 24, 25, in which there is low pressure in emergency mode.
  • the hydraulic oil volume flow Q P conducted from the emergency hydraulic pump 72 to the hydraulic motors 24, 25 is twice the hydraulic oil volume flow Q M conducted from the discharge valve unit 60 to the emergency hydraulic motor 71. This prevents the hydraulic motors 24, 25 from running dry and the associated damage. That the run-flat hydraulic motor Hydraulic oil leaving 71 is fed to the second return line 65, which feeds the hydraulic oil to the motor housings of the hydraulic motors 24, 25.
  • a minimum system pressure preferably of 30 bar, is maintained in the lines of the hydraulic drive, in particular the first supply line 26 and the first return line 27.
  • the emergency hydraulic oil tank 73 does not necessarily have to be designed physically as a separate component.
  • the emergency hydraulic pump 72 can also pump oil from the hydraulic oil tank 57 in emergency mode.
  • the emergency hydraulic motor 71 is fed by the return line 27 via the second bypass line 66, which has the free passage to the emergency hydraulic motor 73 in the event of a power failure in the solenoid valve 68.
  • the pressure from the return line 27 closes the check valve 64. Consequently, the discharge valve 60 cannot discharge any oil in emergency operation.
  • the respective low pressure side of the closed third bypass line 61 is scanned via the flushing piston of the 3/3-way valve 62 and flushed out of this bypass line 61 from a pressure difference of approx. 5 bar.
  • a pressure holding valve 63 is installed in the tank channel of the discharge valve unit 60. As soon as the pressure level falls below the set holding pressure, e.g. B. by too large flushing volumes, the pressure holding valve 63 reduces the flushing volume and thus prevents an impermissible pressure drop.
  • FIG. 4 shows a top view of the device from FIG Figure 1 .
  • the drive motor 10 is coupled to the first hydraulic pump 22 and the second hydraulic pump 23 of the hydrostatic drive 20 by means of the distribution gear 21.
  • the hydraulic pumps 22, 23 are coupled to the first hydraulic motor 24 and the second hydraulic motor 25 by means of the first supply line 26 and the first return line 27.
  • a first speed sensor 28 is arranged on the first hydraulic motor 24 and a second speed sensor 29 is arranged on the second hydraulic motor 25.
  • the hydraulic motors 24, 25 are coupled to the transmission 30, which in the present case is designed as a belt drive.
  • the transmission 30 is coupled to the shredding rotor 41 of a shredding unit 40.
  • shredding beaters on the shredding rotor 41 42 for comminuting a piece goods filled in via a feed chute 44 of the comminuting unit 40.
  • a sieve basket 43 of the shredding unit 40 sifts sufficiently shredded piece goods and catches not yet sufficiently shredded piece goods so that it is further shredded before it can leave the sieve basket 43 and exit the shredding unit 40.
  • Figure 6 Figure 13 is an oblique side view of the device according to FIG Figure 5 .
  • the shredding unit 40 with the shredding rotor 41 and the shredding hammers 42 arranged thereon can be seen particularly clearly here.
  • Figure 7 shows the circular section A from Figure 6 in a detailed view.
  • the short-circuit valve unit 50, the first 4/2-way valve 67, the throttle valve 69, the emergency hydraulic motor 71 and the emergency hydraulic pump 72 can be seen.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut mit einem Antriebsmotor, der mit zumindest einer Hydraulikpumpe eines hydrostatischen Antriebes kraftübertragend gekoppelt ist, wobei der hydrostatische Antrieb zumindest einen Hydraulikmotor aufweist, der über eine erste Zuführleitung und eine erste Rückführleitung für Hydrauliköl mit der zumindest einen Hydraulikpumpe verbunden ist, und der zumindest eine Hydraulikmotor kraftübertragend mit einem Getriebe gekoppelt ist, das kraftübertragend mit einem Zerkleinerungsrotor gekoppelt ist, an dem Werkzeuge zum Zerkleinern des Stückgutes angeordnet sind, wobei in einer ersten Bypassleitung, die zwischen der ersten Zuführleitung und der ersten Rückführleitung angeordnet ist, eine Kurzschlussventileinheit angeordnet ist, und in einer weiteren Bypassleitung, die zwischen der ersten Zuführleitung und der zweiten Rückführleitung angeordnet ist, eine Ausspeiseventileinheit angeordnet ist, die über eine zweite Rückführleitung mit dem zumindest einen Hydraulikmotor verbunden ist.
  • Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der WO 2002/000349 A1 bekannt. Durch den hydrostatischen Antrieb soll das harte Anlaufverhalten eines mechanischen Antriebs, das die Kraftübertragungselemente stark belastet und ein unkontrolliertes Nachlaufverhalten mit sich bringt, vermieden werden.
  • In der WO 2012/167912 A1 ist zur Drehrichtungsumkehr der Rotoren einer Zerkleinerungsmaschine die Antriebsmotoren-Anordnung über ein Drehrichtungs-Wechselgetriebe mit der Rotoranordnung verbunden. Die Steuerung des Drehrichtungs-Wechselgetriebes erfolgt beispielsweise durch Überwachung des von der Antriebsmotoren-Anordnung gezogenen Versorgungsstromes.
  • Eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut ist aus der EP 2 789 391A1 bekannt.
  • Beim Betreiben einer gattungsgemäßen Vorrichtung werden die drei unterschiedlichen Betriebsphasen des Startens, des Zerkleinerns und des Herunterfahrens durchlaufen. Die Betriebsphase des Startens umfasst eine Zeitspanne vom Start des Antriebsmotors bis zum Erreichen einer definierten Zieldrehzahl des Zerkleinerungsrotors. In der Betriebsphase des Zerkleinerns, die auf die Betriebsphase des Startens folgt, wird der Zerkleinerungsrotor mit der definierten Zieldrehzahl oder in einem definierten Zieldrehzahlbereich angetrieben, so dass Stückgut mittels des Zerkleinerungsrotors zerkleinert werden kann. In der Betriebsphase des Herunterfahrens, die typischerweise der Betriebsphase des Zerkleinerns folgt, wird die Vorrichtung kontrolliert gestoppt, um den Zerkleinerungsrotor zum Stillstand zu bringen.
  • Da der Zerkleinerungsrotor über eine sehr hohe Masse verfügt, ist der Zerkleinerungsrotor beim Starten gegenüber einer Rotation um seine eigene Achse sehr träge. Bei einem Antreiben des Zerkleinerungsrotors direkt über den Antriebsmotor und ohne zwischengeschalteten hydrostatischen Antrieb würde dieses hohe Trägheitsmoment allein vom Antriebsmotor überwunden werden müssen. Der Antriebsmotor müsste für diese relativ kurze Betriebsphase des Startens entsprechend groß dimensioniert werden. Mit dem zwischen Antriebsmotor und Zerkleinerungsrotor angeordneten hydrostatischen Antrieb wird das hohe Trägheitsmoment hingegen vorteilhafterweise dadurch überwunden, dass eine Fördermenge an Hydrauliköl der zumindest einen Hydraulikpumpe beim Starten kontinuierlich erhöht wird, sodass auch die Drehzahl des zumindest einen Hydraulikmotors kontinuierlich steigt. Der mit der zumindest einen Hydraulikpumpe gekoppelte Antriebsmotor muss deshalb nicht für diese vergleichsweise kurze Betriebsphase des Startens dimensioniert werden, sondern kann auf die Bedürfnisse der Betriebsphase des Zerkleinerns angepasst werden und braucht beim Starten auch nicht überbeansprucht zu werden.
  • Auch in der Betriebsphase des Herunterfahrens ergeben sich durch den hydrostatischen Antrieb Vorteile, da die Fördermenge an Hydrauliköl der zumindest einen Hydraulikpumpe kontinuierlich reduziert werden kann, um die einmal beschleunigte Masse des Zerkleinerungsrotors beim Herunterfahren abzubremsen. Der dadurch resultierende Druckanstieg in der ersten Zuführleitung und der ersten Rückführleitung des hydrostatischen Antriebs kann über optionale Druckentlastungsventile reduziert werden. Im Übrigen bremst auch der Antriebsmotor den Zerkleinerungsrotor ab.
  • Die durch das Anordnen des hydrostatischen Antriebes in der Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut während der Betriebsphasen des Startens und Herunterfahrens der Zerkleinerungsvorrichtung erzielten Vorteile gehen jedoch mit einer Schwierigkeit bei einer vierten Betriebsphase einher, die jedoch erst bei einer Störung im Betrieb auftritt. Gemeint ist die Betriebsphase des Notlaufs, die durch eine Not-Sicherheitsfunktion aktiviert wird, die ein Abschalten der Versorgung der Vorrichtung mit Strom von einer Stromquelle auslöst. Die Not-Sicherheitsfunktion kann beispielsweise bei manuellem Betätigen eines an der Vorrichtung angeordneten Notausschalters oder durch eine Steuervorrichtung automatisch aktiviert werden. Die Not-Sicherheitsfunktion ist beispielsweise in Fällen wichtig, in denen Komponenten der Vorrichtung beschädigt wurden, unerwünschtes oder ungeeignetes Stückgut zum Zerkleinerungsrotor gelangt oder eine Gefahr für einen Menschen droht.
  • Im Notlauf werden elektrische Steuerteile der Vorrichtung nicht mehr mit Strom versorgt. Infolgedessen schaltet der Antriebsmotor ab und bleibt stehen. Somit wird die zumindest eine Hydraulikpumpe nicht mehr angetrieben und optionale elektromagnetische Stellteile der zumindest einen Hydraulikpumpe, insbesondere Elektro-Proportionalventile zur Regelung der Fördermenge von Hydrauliköl, werden in Nulllage versetzt. Anders als beim Herunterfahren rotiert der Zerkleinerungsrotor nach und wird nicht kontrolliert abgebremst. Daraus ergibt sich das Problem, dass das Triebwerk des zumindest einen Hydraulikmotors im Notlauf über das Getriebe von dem rotierenden Zerkleinerungsrotor angetrieben wird. Der zumindest eine Hydraulikmotor wird in seiner Funktion zu einer Pumpe umgekehrt, der einen systemschädigenden Überdruck gegen eine Sperrstellung eines stillstehenden Triebwerks der zumindest einen Hydraulikpumpe aufbaut. In Folge dessen kann das Hydrauliköl nicht zwischen der ersten Zuführleitung und der ersten Rückführleitung zirkulieren, so dass es zu Beschädigungen des hydrostatischen Antriebes kommen kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut der eingangs erwähnten Art und ein Verfahren zum Notausschalten dieser Vorrichtung bereitzustellen, die die Betriebsphase eines Notlaufs zerstörungsfrei übersteht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen geben die Unteransprüche wieder.
  • Die Kurzschlussventileinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, bei Versorgung der Kurzschlussventileinheit mit Strom einen Durchfluss von Hydrauliköl durch die erste Bypassleitung zu sperren und anderenfalls freizugeben. Der die Kurzschlussventileinheit versorgende Strom wird insbesondere von einer die Vorrichtung mit Strom versorgenden Stromquelle bezogen, wozu die Vorrichtung zumindest einen Stromanschluss aufweist. Im Notlauf, in der die Kurzschlussventileinheit nicht mit Strom versorgt wird, wird die erste Bypassleitung freigegeben, was ein Zirkulieren des sich nun in einem geschlossenen Kreislauf befindlichen Hydrauliköls und damit die Zuführung und Abführung des Hydrauliköls an den zumindest einen sich drehenden Hydraulikmotor ermöglicht. Dies verhindert eine Beschädigung des hydrostatischen Antriebes in Folge eines sich ansonsten aufbauenden, systemschädigenden Überdruckes.
  • Der Antriebsmotor ist bevorzugt als ein Verbrennungsmotor, insbesondere als ein Ottomotor oder ein Dieselmotor, ausgebildet. In diesen Fällen ist der Drehsinn des Antriebsmotors unidirektional. Für das Starten und Zerkleinern wird die Drehzahl des Antriebsmotors bevorzugt auf eine definierte Zieldrehzahl festgesetzt. Im Falle eines Dieselmotors spricht man bei der Kombination von Dieselmotor und hydrostatischem Antrieb auch von einem dieselhydraulischen Antrieb.
  • Bevorzugt weist der hydrostatische Antrieb zumindest zwei Hydraulikpumpen und zumindest zwei Hydraulikmotoren auf, insbesondere bevorzugt genau zwei Hydraulikpumpen und genau zwei Hydraulikmotoren auf. Die zumindest eine Hydraulikpumpe arbeitet insbesondere mit einem variablen Fördervolumen, während der zumindest eine Hydraulikmotor insbesondere mit einem festen Schluckvolumen arbeitet. Die Drehzahl des zumindest einen Hydraulikmotors wird bevorzugt über einen Drehzahlsensor erfasst. Zur Steuerung der Fördermenge der zumindest einen Hydraulikpumpe kann an der Hydraulikpumpe zumindest ein elektromagnetisches Stellteil, insbesondere ein Elektro-Proportionalventil, angeordnet sein, wobei die Fördermenge an Hydrauliköl durch eine elektrische Steuerung der zumindest einen Hydraulikpumpe geregelt werden kann, die mit der Hydraulikpumpe verbunden sein kann. Bevorzugt ist in der zumindest einen Hydraulikpumpe zumindest eine Einspeisepumpe integriert, die Leckölverluste in der ersten Zuführleitung und der ersten Rückführleitung ausgleicht.
  • Vorzugsweise ist der Zerkleinerungsrotor stufenlos bis zu einer Maximaldrehzahl regelbar, wobei das stufenlose Regeln der Drehzahl des Zerkleinerungsrotors insbesondere durch eine elektrische Steuerung des hydrostatischen Antriebes erfolgt. Das Getriebe kann als ein Riementrieb oder Kettentrieb ausgebildet sein.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Kurzschlussventileinheit ein Zwei-Wege-Einbauventil und/oder ein Vorsteuerventil auf. Das Vorsteuerventil ist vorzugsweise als ein zweites 4/-2-Wegeventil mit einer ersten elektrischen Betätigungseinrichtung ausgebildet. Vorzugsweise weist die Kurzschlussventileinheit außerdem zwei Druck-Begrenzungsventile auf. Das 2-Wege-Einbauventil ist insbesondere in der ersten Bypassleitung angeordnet. Das Vorsteuerventil ist insbesondere mit dem ersten Druckbegrenzungsventil, dem zweiten Druckbegrenzungsventil und dem 2-Wege-Einbauventil über Steuerdruckleitungen verbunden, um den Steuerdruck des 2-Wege-Einbauventils zu regeln. Beim Zerkleinern wird die erste elektrische Betätigungseinrichtung des 4-2-Wegeventils mit Strom versorgt und der Steuerdruck durch das zweite Druckbegrenzungsventil begrenzt, so dass das 2-Wege-Einbauventil sich in Sperrstellung befindet und die erste Bypassleitung verschlossen bleibt. Im Notlauf wird die erste elektrische Betätigungseinrichtung aktiviert und schaltet den Steuerdruck auf das erste Druckbegrenzungsventil um, das nun den Steuerdruck für das 2-Wege-Einbauventil und somit den Durchfluss durch die erste Bypassleitung freigibt.
  • Eine dritte Bypassleitung ist zwischen der ersten Zuführleitung und der zweiten Rückführleitung angeordnet, wobei in der dritte Bypassleitung eine Ausspeiseventileinheit angeordnet ist und die Ausspeiseventileinheit über eine zweite Rückführleitung mit dem zumindest einem Hydraulikmotor verbunden ist.
  • Ein separater Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut mit einem Antriebsmotor, der mit zumindest einer Hydraulikpumpe eines hydrostatischen Antriebes kraftübertragend gekoppelt ist, wobei der hydrostatische Antrieb zumindest einen Hydraulikmotor aufweist, der über eine erste Zuführleitung und eine erste Rückführleitung für Hydrauliköl mit der zumindest einen Hydraulikpumpe verbunden ist, und der zumindest eine Hydraulikmotor kraftübertragend mit einem Getriebe gekoppelt ist, das kraftübertragend mit einem Zerkleinerungsrotor gekoppelt ist, an dem Werkzeuge zum Zerkleinern des Stückgutes angeordnet sind, wobei eine dritte Bypassleitung zwischen der ersten Zuführleitung und der zweiten Rückführleitung angeordnet ist, wobei in der dritte Bypassleitung eine Ausspeiseventileinheit angeordnet ist und die Ausspeiseventileinheit über eine zweite Rückführleitung mit dem zumindest einen Hydraulikmotor verbunden ist.
  • Beim Zerkleinern entnimmt das Ausspeiseventil eine definierte Menge an Hydrauliköl aus der dritte Bypassleitung und leitet diese an den zumindest einen Hydraulikmotor, insbesondere an ein Motorengehäuse des zumindest einen Hydraulikmotors, weiter. Dies verhindert in der Betriebsphase des Zerkleinerns ein Öldefizit in und eine schadhafte Temperaturerhöhung an dem zumindest einen Hydraulikmotor.
  • Weiterhin wird sichergestellt, dass im Notlauf ein Mindestsystemdruck, vorzugsweise ein Mindestsystemdruck von 30 bar, in den Leitungen des hydrostatischen Antriebes, insbesondere der ersten Zuführleitung und der ersten Rückführleitung, erhalten bleibt. In den Leitungen des hydrostatischen Antriebes eventuell auftretende Leckölverluste des Hydrauliköls können beim Zerkleinern durch die in der zumindest einen Hydraulikpumpe zumindest eine vorzugsweise integrierte Einspeisepumpe ausgeglichen werden.
  • Bevorzugt weist die Ausspeiseventileinheit ein 3/3-Wegeventil und/oder ein Druckhalteventil auf. Über den Spülkolben des 3/3-Wegeventils (62) wird die jeweilige Niederdruckseite der geschlossenen dritten Bypassleitung abgetastet und ab einer Druckdifferenz von ca. 5 bar aus dieser Bypassleitung ausgespült.
  • Im Tankkanal der Ausspeiseventileinheit ist ein Druckhalteventil installiert. Sobald das Druckniveau unter den eingestellten Haltedruck fällt, z. B. durch zu große Ausspülmenge, reduziert das Druckhalteventil die Ausspülmenge und verhindert damit einen unzulässigen Druckeinbruch.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Ausspeiseventileinheit ein zweites 4/2-Wegeventil mit einer zweiten elektrischen Betätigungseinrichtung und/oder ein Drosselventil nachgeschaltet. Solange die zweite elektrische Betätigungseinrichtung mit Strom versorgt wird, also während der Betriebsphasen des Startens, Zerkleinerns und Herunterfahrens, befindet sich das 4/2-Wegeventil in einer Schaltstellung, bei der das von dem Ausspeiseventil ausgespeiste Hydrauliköl über eine zweite Rückführleitung an den zumindest einen Hydraulikmotor, insbesondere das Motorengehäuse des zumindest einen Hydraulikmotors, weitergeleitet wird.
  • Die erste Rückführleitung ist über eine zweite Bypassleitung, das erstes 2/4-Wegeventil und ein Drosselventil mit dem Notlauf-Hydraulikmotor verbunden, der mit der Notlauf-Hydraulikpumpe gekoppelt ist, wobei der Notlauf-Hydraulikmotor dazu eingerichtet ist, die Notlauf-Hydraulikpumpe mittels des aus der ersten Rückführleitung über die zweite Bypassleitung ausgespeisten Hydrauliköls anzutreiben, und die Notlauf-Hydraulikpumpe ist mit einem Notlauf-Hydrauliköltank und dem zumindest eine Hydraulikmotor über eine dritte Rückführleitung verbunden. Während des Notlaufs hat das Ausspeiseventil keine Funktion, da der wesentlich höhere anstehende Druck in der Bypassleitung ein Rückschlagventil sperrt.
  • In der Betriebsphase des Notlaufs wird die zweite elektrische Betätigungseinrichtung nicht mehr mit Strom versorgt und schaltet das 4/2-Wegeventil in eine Schaltstellung, bei der das ausgespeiste Hydrauliköl über die zweite Bypassleitung zu dem Notlauf-Hydraulikmotor fließt. Vorzugsweise ist das Drosselventil in der zweiten Bypassleitung angeordnet. Vorzugsweise wird das dem Notlauf-Hydraulikmotor zugeführte ausgespeiste Hydrauliköl dem Motorengehäuse des zumindest einen Hydraulikmotors zugeführt. Die Notlauf-Hydraulikpumpe saugt Hydrauliköl aus dem Notlauf-Hydrauliköltank, der bevorzugt separat von anderen Hydrauliköltanks der Vorrichtung ausgebildet ist, und führt dieses dem zumindest einen Motorengehäuse zu. Insbesondere wird das Hydrauliköl aus dem Notlauf-Hydrauliköltank über zumindest ein Sperrventil mit Nachsaugfunktion über zumindest einen unter Niederdruck stehenden Arbeitsanschluss des zumindest einen Hydraulikmotors zugeführt. Erfindungsgemäß ist zudem ein Verfahren zum Notausschalten einer Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut nach Anspruch 1, bei dem der Antriebsmotor, der hydrostatische Antrieb, das Getriebe und der Zerkleinerungsrotor angetrieben werden, wobei die Kurzschlussventileinheit bei Ausfall einer Stromversorgung der Vorrichtung kurzgeschlossen wird, so dass der Durchfluss von Hydrauliköl durch die erste Bypassleitung freigegeben wird.
  • Bevorzugt wird Hydrauliköl von der Ausspeiseventileinheit, die in der dritte Bypassleitung zwischen der ersten Zuführleitung und der zweiten Rückführleitung angeordnet ist, aus der dritte Bypassleitung ausgespeist und über die zweite Rückführleitung zu dem zumindest einen Hydraulikmotor geleitet.
  • Weiter bevorzugt wird Hydrauliköl von der Arbeitsleitung über die zweite Bypassleitung zu dem Notlauf-Hydraulikmotor geleitet, der eine Notlauf-Hydraulikpumpe antreibt, wobei die Notlauf-Hydraulikpumpe Hydrauliköl aus dem Notlauf-Hydrauliköltank zu dem zumindest einen Hydraulikmotor leitet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein von der Notlauf-Hydraulikpumpe zu dem zumindest einen Hydraulikmotor geleiteter Hydrauliköl-Volumenstrom QP größer als ein von der Arbeitsleitung zu dem Notlauf-Hydraulikmotor geleiteter Hydrauliköl-Volumenstrom QM. Besonders bevorzugt beträgt der von der Notlauf-Hydraulikpumpe zu dem zumindest einen Hydraulikmotor geleitete Hydrauliköl-Volumenstrom QP zumindest das 1,1-fache, insbesondere das 1,5-fache des von der Ausspeiseventileinheit zu dem Notlauf-Hydraulikmotor geleiteten Hydrauliköl-Volumenstroms QM.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut sowie ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Folgenden anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 -
    ein Hydraulikschema einer Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Betriebsphase des Zerkleinerns,
    Figur 2 -
    einen Ausschnitt des Hydraulikschemas nach Figur 1,
    Figur 3 -
    das Hydraulikschema der Vorrichtung aus Figur 1 in der Betriebsphase des Notlaufs,
    Figur 4 -
    einen Ausschnitt aus dem Hydraulikschema nach Figur 3,
    Figur 5 -
    eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Figur 1,
    Figur 6 -
    eine schräge Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 5,
    Figur 7 -
    einen Ausschnitt aus Figur 6.
  • Figur 1 zeigt ein Hydraulikschema einer Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Betriebsphase des Zerkleinerns. Ein Antriebsmotor 10, der vorliegend als ein Dieselmotor ausgebildet ist, ist über ein Verteilungsgetriebe 21 mit einer ersten Hydraulikpumpe 22 und einer zweiten Hydraulikpumpe 23 kraftübertragend gekoppelt. Der hydrostatische Antrieb 20, der die erste Hydraulikpumpe 22 und zweite Hydraulikpumpe 23 umfasst, umfasst weiter einen ersten Hydraulikmotor 24 und einen zweiten Hydraulikmotor 25. Die Hydraulikpumpen 22, 23 und Hydraulikmotoren 24, 25 sind über eine erste Zuführleitung 26 und eine erste Rückführleitung 27 für Hydrauliköl miteinander verbunden. Die Hydraulikmotoren 24, 25 sind über ein Getriebe 30 kraftübertragend mit einem Zerkleinerungsrotor 41 gekoppelt, um diesen anzutreiben.
  • Teilweisen weisen die Darstellungen der Leitungen mit Hydrauliköl unterschiedliche Strichelungen auf. Gemäß der unten links in den Figuren 1 und 3 befindlichen Legende herrscht in den gestrichelt dargestellten Leitungen H Hochdruck. In den gestrichelten dargestellten Leitungen N herrscht Niederdruck. Entsprechend herrschen in Fig. 1 in der Betriebsphase des Zerkleinerns in der ersten Zuführleitung 26 Hochdruck und in der ersten Rückführleitung 27 Niederdruck. Die gestrichelt-punktiert dargestellten Leitungen S sind Speisedruck-Leitungen, die einen Mindestsystemdruck von vorliegend 30 bar an den Hydraulikpumpen 22, 23 und den Hydraulikmotoren 24, 25 sicherstellen, damit diese keine Schäden nehmen. Gestrichelt dargestellt ist auch die zweite Rückführleitung 65 zur Rückführung von aus einer Ausspeiseventileinheit 50 ausgespeistem Hydrauliköl an Motorengehäuse der Hydraulikmotoren 24, 25.
  • Eine erste Bypassleitung 51 und eine dritte Bypassleitung 61 sind jeweils zwischen der ersten Zuführleitung 26 und der ersten Rückführleitung 27 angeordnet. Die erste Bypassleitung 51 führt zu einer Kurzschlussventileinheit 50 und die dritte Bypassleitung 61 führt zu einer Ausspeiseventileinheit 60. Zum besseren Verständnis ist ein Ausschnitt der Figur 1, der die erste Bypassleitung 51 und die dritte Bypassleitung 61 mit den darin befindlichen Komponenten zeigt, in fett gestrichelten Linien eingerahmt und als Figur 2 vergrößert dargestellt.
  • In Figur 2 ist zu erkennen, dass die Kurzschlussventileinheit 50 ein 2-Wege-Einbauventil 54 aufweist, das in der ersten Bypassleitung 51 angeordnet ist, um den Durchfluss durch die erste Bypassleitung 51 zu sperren oder freizugeben. Das 2-Wege-Einbauventil 54 wird von einem Vorsteuerventil gesteuert. Das Vorsteuerventil weist ein zweites 4/2-Wegeventil 52, ein erstes Druckbegrenzungsventil 55 und ein zweites Druckbegrenzungsventil 56 auf, die über Steuerdruckleitungen miteinander, einem Steuerdruck-Hydrauliköltank 57, der ersten Bypassleitung 51 und dem 2-Wege-Einbauventil 54 verbunden sind, um den Steuerdruck des 2-Wege-Einbauventils 54 zu regeln. In der in den Figuren 1 und 2 vorliegenden Betriebsphase des Zerkleinerns wird eine erste elektrische Betätigungseinrichtung 53 des 4-2-Wegeventils 52 mit Strom versorgt und der Steuerdruck durch das zweite Druckbegrenzungsventil 56 derart begrenzt, dass das 2-Wege-Einbauventil 54 sich in Sperrstellung befindet und die erste Bypassleitung 51 verschlossen bleibt. Auch beim Starten und Herunterfahren ist die erste Bypassleitung 51 wegen der Versorgung der ersten elektrischen Betätigungseinrichtung 53 mit Strom geschlossen. Hydrauliköl kann in der ersten Bypassleitung 51 somit während des Startens, Zerkleinerns und Herunterfahrens nicht zirkulieren.
  • Die Ausspeiseventileinheit 60 in der dritten Bypassleitung 61 weist ein 3/3-Wegeventil 62 und ein Druckhalteventil (63) auf. Die Funktionsweise des 3/3-Wegeventils und Druckhalteventils 63 ist wie folgt: Über den Spülkolben des 3/3-Wegeventils 62 wird die jeweilige Niederdruckseite der geschlossenen Leitungen 61 abgetastet und ab einer Druckdifferenz von ca. 5 bar aus dieser Leitung ausgespült.
  • Im Tankkanal der Ausspeiseventileinheit 60 ist ein Druckhalteventil 63 installiert. Sobald das Druckniveau unter den eingestellten Haltedruck fällt, z. B. durch eine zu große Ausspülmenge, reduziert das Druckhalteventil die Ausspülmenge und verhindert damit einen unzulässigen Druckeinbruch.
  • Die Ausspeiseventileinheit 60 ist über eine zweite Rückführleitung 65, in dem ein erstes Rückschlagventil 64, das vorliegend federbelastet ausgebildet ist, angeordnet ist, mit einem erstes 4/2-Wegeventil 67 verbunden, an dem eine zweite elektrische Betätigungseinrichtung 68 angeordnet ist. In den Betriebsphasen des Startens, Zerkleinerns und Herunterfahrens aus der Ausspeiseventileinheit 60 ausgespeistes Hydrauliköl wird über die zweite Rückführleitung 65 den Motorengehäusen des ersten Hydraulikmotors 24 und des zweiten Hydraulikmotors 25 zugeführt, um ein Öldefizit in und eine Übertemperatur an den Hydraulikmotoren 24, 25 zu verhindern.
  • Figur 3 zeigt das Hydraulikschema der Vorrichtung aus Figur 1 in der Betriebsphase des Notlaufs. Der Antriebsmotor 10 und die Hydraulikpumpen 22, 23 befinden sich dabei im Stillstand, während der Zerkleinerungsrotor 41 weiter rotiert und die Hydraulikmotoren 24, 25 antreibt, die nun wie Pumpen arbeiten. In der ersten Zuführleitung 26 herrscht entsprechend Niederdruck und in der zweiten Zuführleitung 27 herrscht entsprechend Hochdruck. Zum besseren Verständnis der Durchflüsse des Hydrauliköls durch die erste Bypassleitung 51 und die dritte Bypassleitung 61 ist ein Ausschnitt der Figur 3, der die erste Bypassleitung 51 und die dritte Bypassleitung 61 mit den darin befindlichen Komponenten zeigt, in fett gestrichelten Linien eingerahmt und in Figur 4 vergrößert dargestellt.
  • Wie Figur 4 zeigt, wird die erste elektrische Betätigungseinrichtung 53 der Kurzschlussventileinheit 50 im Notlauf nicht mehr mit Strom versorgt, so dass das zweites 4/2-Wegeventil 52 die Schaltstellung wechselt und der Steuerdruck des 2-Wege-Einbauventils 54 nicht mehr von dem zweiten Druckbegrenzungsventil 56, sondern nunmehr von dem ersten Druckbegrenzungsventil 55 gesteuert wird, das so eingerichtet ist, dass es das 2-Wege-Einbauventil 54 öffnet, um den Durchfluss von Hydrauliköl für die erste Bypassleitung 51 freizugeben. Dadurch kann das Hydrauliköl in der ersten Zuführleitung 26 und der ersten Rückführleitung 27 durch die erste Bypassleitung 51 zirkulieren. Ein Aufbauen eines Überdruckes gegen die Sperrstellung stillstehender Triebwerke der Hydraulikpumpen 22, 23 und somit eine Beschädigung des hydrostatischen Antriebes 20 wird dadurch vermieden.
  • Auch die zweite elektrische Betätigungseinrichtung 68 des erstes 4/2-Wegeventils 67 wird im Notlauf nicht mit Strom versorgt und wechselt in Folge dessen die Schaltstellung des erstes 4/2-Wegeventils 67. Durch eine zweite Bypassleitung 66, in der im Notlauf Hochdruck herrscht und die mit der ersten Zuführleitung 26 und dem erstes 4/2-Wegeventil 67 verbunden ist, fließt nun Hydrauliköl durch das erstes 4/2-Wegeventil 67, durch das Drosselventil 69 und ein drittes Druckbegrenzungsventil 70 zu einem Notlauf-Hydraulikmotor 71, der mit einer Notlauf-Hydraulikpumpe 72 gekoppelt ist. Das Hydrauliköl treibt den Notlauf-Hydraulikmotor 71 an, der wiederum die Notlauf-Hydraulikpumpe 72 antreibt, die aus einem separaten Notlauf-Hydrauliköltank 73 Hydrauliköl über eine dritte Rückführleitung 74, in der ein zweites Rückschlagventil 75, das vorliegend federbelastet ausgebildet ist, der Notlauf-Hydraulikpumpe 72 nachgeordnet ist, zu den Hydraulikmotoren 24, 25 fördert, insbesondere zu der ersten Zuführleitung 26 vor den Hydraulikmotoren 24, 25, in der im Notlauf Niederdruck herrscht. Vorliegend beträgt der von der Notlauf-Hydraulikpumpe 72 zu den Hydraulikmotoren 24, 25 geleitete Hydrauliköl-Volumenstrom QP das Doppelte des von der Ausspeiseventileinheit 60 zu dem Notlauf-Hydraulikmotor 71 geleiteten Hydrauliköl-Volumenstroms QM. Ein Trockenlaufen der Hydraulikmotoren 24, 25 und damit einhergehende Schäden werden dadurch vermieden. Das den Notlauf-Hydraulikmotor 71 verlassende Hydrauliköl wird der zweiten Rückführleitung 65 zugeführt, die das Hydrauliköl an die Motorengehäuse der Hydraulikmotoren 24, 25 zuführt.
  • Es ist sichergestellt, dass im Notlauf ein Mindestsystemdruck, vorzugsweise von 30 bar, in den Leitungen des hydraulischen Antriebes, insbesondere der ersten Zuführleitung 26 und der ersten Rückführleitung 27, erhalten bleibt.
  • Der Notlauf-Hydrauliköltank 73 muss nicht unbedingt körperlich als separates Bauteil ausgeführt sein. Die Notlauf-Hydraulikpumpe 72 kann auch aus dem Hydrauliköltank 57 Öl im Notlauf pumpen. Der Notlauf-Hydraulikmotor 71 wird durch die Rückführleitung 27 über die zweite Bypassleitung 66, die bei Stromabfall im Magnetventil 68 den freien Durchgang zu dem Notlauf-Hydraulikmotor 73 hat, gespeist. Im Notlauf verschließt der Druck aus der Rückführleitung 27 das Rückschlagventil 64. Folglich kann das Ausspeiseventil 60 im Notlauf kein Öl ausspeisen.
  • Über den Spülkolben des 3/3-Wegeventils 62 wird die jeweilige Niederdruckseite der geschlossenen dritten Bypassleitung 61 abgetastet und ab einer Druckdifferenz von ca. 5 bar aus dieser Bypass-Leitung 61 ausgespült. Im Tankkanal der Ausspeiseventileinheit 60 ist ein Druckhalteventil 63 installiert. Sobald das Druckniveau unter den eingestellten Haltedruck fällt, z. B. durch zu große Ausspülmengen, reduziert das Druckhalteventil 63 die Ausspülmenge und verhindert damit einen unzulässigen Druckabfall.
  • Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Figur 1. Der Antriebsmotor 10 ist mittels des Verteilungsgetriebes 21 mit der ersten Hydraulikpumpe 22 und der zweiten Hydraulikpumpe 23 des hydrostatischen Antriebes 20 gekoppelt. Die Hydraulikpumpen 22, 23 sind mittels der ersten Zuführleitung 26 und der ersten Rückführleitung 27 mit dem ersten Hydraulikmotor 24 und dem zweiten Hydraulikmotor 25 gekoppelt. An dem ersten Hydraulikmotor 24 ist ein erster Drehzahlsensor 28 und an dem zweiten Hydraulikmotor 25 ist ein zweiter Drehzahlsensor 29 angeordnet. Die Hydraulikmotoren 24, 25 sind mit dem Getriebe 30, das vorliegend als ein Riementrieb ausgebildet ist, gekoppelt. Das Getriebe 30 ist mit dem Zerkleinerungsrotor 41 einer Zerkleinerungseinheit 40 gekoppelt. An dem Zerkleinerungsrotor 41 sind Zerkleinerungsschläger 42 zum Zerkleinern eines über einen Einfüllschacht 44 der Zerkleinerungseinheit 40 eingefüllten Stückgutes angeordnet. Ein Siebkorb 43 der Zerkleinerungseinheit 40 siebt hinreichend zerkleinertes Stückgut durch und fängt noch nicht hinreichend zerkleinertes Stückgut auf, damit es weiter zerkleinert wird, bevor es den Siebkorb 43 verlassen und aus der Zerkleinerungseinheit 40 austreten kann.
  • Figur 6 ist eine schräge Seitenansicht der Vorrichtung nach Figur 5. Besonders gut zu erkennen ist hier die Zerkleinerungseinheit 40 mit dem Zerkleinerungsrotor 41 und den daran angeordneten Zerkleinerungsschlägern 42.
  • Figur 7 zeigt den kreisförmigen Ausschnitt A aus Figur 6 in einer Detailansicht. Zu erkennen sind die Kurzschlussventileinheit 50, das erstes 4/2-Wegeventil 67, das Drosselventil 69, der Notlauf-Hydraulikmotor 71 und die Notlauf-Hydraulikpumpe 72.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Antriebsmotor
    20
    hydrostatischer Antrieb
    21
    Verteilungsgetriebe
    22
    erste Hydraulikpumpe
    23
    zweite Hydraulikpumpe
    24
    erster Hydraulikmotor
    25
    zweiter Hydraulikmotor
    26
    erste Zuführleitung
    27
    erste Rückführleitung
    28
    erster Drehzahlsensor
    29
    zweiter Drehzahlsensor
    30
    Getriebe
    40
    Zerkleinerungseinheit
    41
    Zerkleinerungsrotor
    42
    Zerkleinerungsschläger
    43
    Siebkorb
    44
    Einfüllschacht
    50
    Kurzschlussventileinheit
    51
    erste Bypassleitung
    52
    zweites 4/2-Wegeventil
    53
    erste elektrische Betätigungseinrichtung
    54
    2-Wege-Einbauventil
    55
    erstes Druckbegrenzungsventil
    56
    zweites Druckbegrenzungsventil
    57
    Steuerdruck-Hydrauliköltank
    60
    Ausspeiseventileinheit
    61
    dritte Bypassleitung
    62
    3/3-Wegeventil
    63
    Druckhalteventil
    64
    erstes Rückschlagventil
    65
    zweite Rückführleitung
    66
    zweite Bypassleitung
    67
    erstes 4/2-Wegeventil
    68
    zweite elektrische Betätigungseinrichtung
    69
    Drosselventil
    70
    drittes Druckbegrenzungsventil
    71
    Notlauf-Hydraulikmotor
    72
    Notlauf-Hydraulikpumpe
    73
    Notlauf-Hydrauliköltank
    74
    dritte Rückführleitung
    75
    zweites Rückschlagventil

Claims (6)

  1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut mit einem Antriebsmotor (10), der mit zumindest einer Hydraulikpumpe (22, 23) eines hydrostatischen Antriebes (20) kraftübertragend gekoppelt ist, wobei der hydrostatische Antrieb (20) zumindest einen Hydraulikmotor (24, 25) aufweist, der über eine erste Zuführleitung (26) und eine erste Rückführleitung (27) für Hydrauliköl mit der zumindest einen Hydraulikpumpe (22, 23) verbunden ist, und der zumindest eine Hydraulikmotor (24, 25) kraftübertragend mit einem Zerkleinerungsrotor (41) gekoppelt ist, an dem Werkzeuge (42) zum Zerkleinern des Stückgutes angeordnet sind, wobei in einer ersten Bypassleitung (51), die zwischen der ersten Zuführleitung (26) und der ersten Rückführleitung (27) angeordnet ist, eine Kurzschlussventileinheit (50) angeordnet ist, und in einer weiteren Bypassleitung (61), die zwischen der ersten Zuführleitung (26) und einer zweiten Rückführleitung (65) angeordnet ist, eine Ausspeiseventileinheit (60) angeordnet ist, die über die zweite Rückführleitung (65) mit dem zumindest einem Hydraulikmotor (24, 25) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (24, 25) kraftübertragend mit einem Getriebe (30) gekoppelt ist, das mit dem Zerkleinerungsrotor (41) gekoppelt ist, und der Ausspeiseventileinheit (60) ein erstes 4/2-Wegeventil (67) mit einer zweiten elektrischen Betätigungseinrichtung (68) und/oder ein Drosselventil (69) nachgeschaltet sind, und die zweite Rückführleitung (65) über eine zweite Bypassleitung (66), das erste 4/2 Wegeventil (67) und das Drosselventil (69) mit einem Notlauf-Hydraulikmotor (71) verbunden ist, der mit einer Notlauf-Hydraulikpumpe (72) gekoppelt ist, wobei der Notlauf-Hydraulikmotor (71) dazu eingerichtet ist, die Notlauf-Hydraulikpumpe (72) mittels des aus der ersten Rückführleitung (27) über die weitere (dritte) Bypassleitung (61) ausgespeisten Hydrauliköls anzutreiben und die Notlauf-Hydraulikpumpe (72) mit einem Notlauf-Hydrauliköltank (73) und dem zumindest einen Hydraulikmotor (24, 25) über eine dritte Rückführleitung (74) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussventileinheit (50) ein 2-Wege-Einbauventil (54) und/oder ein Vorsteuerventil, insbesondere ein zweites 4/2-Wegeventil (52) mit einer ersten elektrischen Betätigungseinrichtung (53), aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausspeiseventileinheit (60) ein 3/3-Wegeventil (62) und/oder ein Druckhalteventil (63) aufweist.
  4. Verfahren zum Notausschalten einer Vorrichtung zum Zerkleinern von Stückgut nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Antriebsmotor (10), der hydrostatische Antrieb (20), das Getriebe (30) und der Zerkleinerungsrotor (41) angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussventileinheit (50) bei Ausfall einer Stromversorgung der Vorrichtung kurzgeschlossen wird, so dass der Durchfluss von Hydrauliköl durch die erste Bypassleitung (51) freigegeben wird, indem Hydrauliköl von der ersten Rückführleitung (27), über die zweite Bypassleitung (66) und ein bei Stromabfall durchgängiges Magnetventil (67) zum Notlauf-Hydraulikmotor (71) geleitet wird, der die Notlauf-Hydraulikpumpe (72) antreibt, wobei die Notlauf-Hydraulikpumpe (72) Hydrauliköl aus dem Notlauf-Hydrauliköltank (73) zu dem zumindest einen Hydraulikmotor (24, 25) fördert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Hydrauliköl von der Ausspeiseventileinheit (60), die in der dritten Bypassleitung (61) zwischen der ersten Zuführleitung (26) und der zweiten Rückführleitung (27) angeordnet ist, aus der dritten Bypassleitung (61) ausgespeist und über die zweite Rückführleitung (65) zu dem zumindest einen Hydraulikmotor (24, 25) geleitet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Notlauf-Hydraulikpumpe (72) zu dem zumindest einen Hydraulikmotor (24, 25) geleiteter Hydrauliköl-Volumenstrom QP größer als ein von der Rückführleitung (27) über die zweite Bypassleitung (66) und das Magnetventil (67) zu dem Notlauf-Hydraulikmotor (71) geleiteter Hydrauliköl-Volumenstrom QM ist.
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