EP4286056A1

EP4286056A1 - Zerkleinerungsvorrichtung zur zerkleinerung eines feststoffhaltigen mediums und ein verfahren zur steuerung einer zerkleinerungsvorrichtung

Info

Publication number: EP4286056A1
Application number: EP23175593.5A
Authority: EP
Inventors: Torsten BURHORST; Cord Lömker
Original assignee: Vogelsang GmbH and Co KG
Current assignee: Vogelsang GmbH and Co KG
Priority date: 2022-06-01
Filing date: 2023-05-26
Publication date: 2023-12-06
Also published as: CN117138900A; CA3200302A1; US20230390786A1; BR102023010316A2; DE202022103106U1; JP2023177290A

Abstract

Zerkleinerungsvorrichtung (1) zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums, die Zerkleinerungsvorrichtung (1) umfassend: eine drehbar gelagerte Antriebswelle (10), die zum Antrieb einer Schneidvorrichtung (20) mit einer Antriebsvorrichtung (40) koppelbar ist, die Schneidvorrichtung (20) aufweisend ein erstes Schneidelement (21), umfassend zumindest eine erste Schneidkante, und ein zweites Schneidelement (22), umfassend zumindest eine zweite Schneidkante, wobei das erste Schneidelement (21) und das zweite Schneidelement (22) solcherart zueinander relativ bewegbar angeordnet sind, dass durch die relative Bewegung eine Scherwirkung zwischen der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante bewirkt wird, wobei das zumindest erste Schneidelement (21) mit der Antriebswelle (10) drehmomentfest verbunden ist und auf einer ersten Bewegungsbahn relativ zu dem zweiten Schneidelement (22) bewegbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsvorrichtung (1) im Betrieb in einem ersten Betriebsmodus und zumindest in einem von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums betreibbar ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums, die eine drehbar gelagerte Antriebswelle, die zum Antrieb einer Schneidvorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung koppelbar ist, und die Schneidvorrichtung umfasst, wobei die Schneidvorrichtung ein erstes Schneidelement, umfassend zumindest eine erste Schneidkante, und ein zweites Schneidelement, umfassend zumindest eine zweite Schneidkante, aufweist, wobei das erste Schneidelement und das zweite Schneidelement solcherart zueinander relativ bewegbar angeordnet sind, dass durch eine relative Bewegung des ersten Schneidelements und des zweiten Schneidelements eine Scherwirkung zwischen der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante bewirkt wird, wobei das zumindest erste Schneidelement mit der Antriebswelle drehmomentfest verbunden ist und auf einer ersten Bewegungsbahn relativ zu dem zweiten Schneidelement bewegbar angeordnet ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung zurZerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums, wobei das Verfahren den Schritt Starten der Zerkleinerungsvorrichtung umfasst.
Es ist bekannt, hydraulische Maschinen, beispielsweise Pumpen mittels eines Siebes vor Steinen oder Metallteilen zu schützen, die in einem zu fördernden feststoffhaltigen Medium, beispielsweise Gülle oder Abwasser, enthalten sein können. Dies hat allerdings den Nachteil, dass das Sieb verstopft, was eine Förderung des Hydraulikmediums verhindert.
Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, Zerkleinerungsvorrichtungen der vorgenannten Bauweise einzusetzen, und zwar in Strömungsrichtung stromaufwärts der Pumpe anzuordnen, um das feststoffhaltige Medium zu zerkleinern. Diese Zerkleinerungsvorrichtungen kommen insbesondere als sogenannte Nass-Zerkleinerer zum Einsatz, um beispielsweise im Bereich der Lebensmittelindustrie, von Bio-Suspensionen zur weiteren energetischen Nutzung oder in anderen landwirtschaftlichen Einsatzzwecken mit Feststoffen durchmischte, fließfähige Gemische aufzubereiten und hierbei die darin enthaltenen Feststoffe zu zerkleinern. Zerkleinerungsvorrichtungen sind insbesondere dazu ausgebildet, ein feststoffhaltiges Medium zu homogenisieren. Beispielsweise ist die Zerkleinerungsvorrichtung zur Homogenisierung feststoffhaltiger Medien in der Nahrungsmittelindustrie oder auch für Biogasanlagen ausgebildet.
Feststoffe, Feststoffmassen oder feststoffhaltige Flüssigkeiten sind beispielsweise ein feststoffhaltiges Medium. Ferner ist ein feststoffhaltiges Medium insbesondere ein flüssiges Medium, welches Faser- und/oder Fremdstoffe enthält. Vorzugsweise ist ein feststoffhaltiges Medium ein heterogenes Medium. Ein feststoffhaltiges Medium kann beispielsweise organische und/oder anorganische Stoffe umfassen. Insbesondere kann das feststoffhaltige Medium Feststoffe und ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser oder Öle, enthalten. Insbesondere kann ein feststoffhaltiges Medium als Feststoffe Fasern, beispielsweise Haare oder auch Industriefasern, umfassen.
Eine Zerkleinerungsvorrichtung ist beispielsweise aus PCT/EP2011/065691 , auch veröffentlicht als EP 2 613 884 B1 , bekannt. Diese Zerkleinerungsvorrichtung umfasst ein erstes Schneidelement, umfassend zumindest eine erste Schneidkante, und ein zweites, auf einer ersten Bewegungsbahn relativ zu dem ersten Schneidelement bewegbares Schneidelement, umfassend zumindest eine zweite Schneidkante, wobei das zweite Schneidelement solcherart an dem ersten Schneidelement anliegt, dass durch die relative Bewegung des zweiten Schneidelements entlang der ersten Bewegungsbahn eine Scherwirkung zwischen derzumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante bewirkt wird. Ferner weist diese Zerkleinerungsvorrichtung einen Nachstellmechanismus auf, welcher das zweite Schneidelement relativ zum ersten Schneidelement auf einer zweiten Bewegungsbahn solcherart nachstellt, dass bei Verschleiß des ersten und/oder zweiten Schneidelements infolge der Relativbewegung entlang der ersten Bewegungsbahn das erste Schneidelement zur permanenten Anlage an das erste Schneidelement nachgeführt wird, um somit im Betrieb eine konstante Zerkleinerungsleistung der Zerkleinerungsvorrichtung zu gewährleisten - die Zerkleinerungsleistung beschreibt hierbei die Fähigkeit der Zerkleinerungsvorrichtung ein feststoffhaltiges Medium zu zerkleinern. Die Offenbarung dieses Dokuments EP 2 613 884 B1 wird durch Bezugnahme vollständig in die Offenbarung dieser Beschreibung einbezogen.
Ein grundsätzliches Problem, welches bei Zerkleinerungsvorrichtungen dieser Bauart auftritt, ist, dass diese unabhängig vom Verwendungszweck für eine konstante Zerkleinerungsleistung ausgebildet sind. Diese Zerkleinerungsleistung genügt dann üblicherweise allenfalls den durchschnittlichen Anforderungen eines Anwenders oder aber nur einer ganz spezifischen Anforderung des Anwenders. Beispielsweise kann eine Zerkleinerungsvorrichtung für eine durchschnittliche Zerkleinerungsleistung eines feststoffhaltigen Mediums eingestellt sein. Ebenso können Zerkleinerungsvorrichtungen aber auch für eine maximale Zerkleinerungsleistung oder für eine Zerkleinerungsleistung für eine maximale Durchflussrate des zu zerkleinernden feststoffhaltigen Mediums eingestellt sein. Denkbar ist etwa auch, dass Zerkleinerungsvorrichtungen derart eingestellt sind, dass das zu zerkleinernde feststoffhaltige Medium mit einer Zerkleinerungsleistung zerkleinert wird, bei der möglichst wenig Energie verbraucht wird.
Der Anwender selbst hat bei den bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen keine Möglichkeit, die Zerkleinerungsleistung selbst einfach und schnell an sein individuelles Anforderungsprofil anzupassen. In der Praxis setzen Anwender Zerkleinerungsvorrichtungen aber für eine Vielzahl verschiedener Anwendungen ein. Je nach Anwendung der Zerkleinerungsvorrichtung variieren die Anforderungen an die Zerkleinerungsleistung. Die Anforderung an eine möglichst lange Lebensdauer der Zerkleinerungsvorrichtung besteht aber in aller Regel unabhängig von dem Anwendungsfall fort. Somit müssen Anwender beim Betrieb von bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen immer einen Kompromiss aus Zerkleinerungsleistung und Verschleiß bzw. Lebensdauer eingehen.
Soll die Zerkleinerungsvorrichtung beispielsweise lediglich zum Schutz einer in Strömungsrichtung des feststoffhaltigen Mediums stromabwärts angeordneten Pumpe dienen, wird keine hohe Drehzahl der Schneidelemente benötigt, um einen Durchfluss durch das Sieb zu ermöglichen bzw. eine Verstopfung des Siebs zu verhindern. Insbesondere ist gar kein Drehen der Schneidelemente der Zerkleinerungsvorrichtung erforderlich, wenn das Sieb nicht verstopft ist und ein Durchfluss gewährleistet ist. Da sich aber die Zerkleinerungsleistung der bekannten Zerkleinerungsvorrichtung nicht einstellen lässt, wird unnötig Energie verbraucht und der Verschleiß der Schneidvorrichtung gefördert.
Zur Lösung dieser Problematik gehen daher einige Anwender dazu über, für jeden spezifischen Anwendungsfall jeweils eine eigene Zerkleinerungsvorrichtung einzusetzen, die hinsichtlich der erforderlichen Zerkleinerungsleistung für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert ist. Dieser Lösungsansatz ist für die Anwender offensichtlich nicht nur in der Beschaffung, sondern auch im Betrieb und der Wartung äußerst kostenintensiv. Darüber hinaus führt dieser Lösungsansatz zu vergleichsweise großen Stillstandzeiten der Zerkleinerungsvorrichtungen, in denen diese ungenutzt an den designierten Betriebsorten aufgebaut sind.
Anwender, die nicht mehrere Zerkleinerungsvorrichtungen für die jeweiligen Anwendungsfälle betreiben wollen, müssen die Zerkleinerungsvorrichtung regelmäßig soweit demontieren, dass diese die Zerkleinerungsleistung der Zerkleinerungsvorrichtung an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen können, beispielsweise um durch einen entsprechenden Wechsel einer Vorspannfeder mit einer geringeren Federsteifigkeit den Anpressdruck der beiden Schneidelemente zwischen einander zu minimieren, um die Zerkleinerungsleistung zu minimieren.
Allerdings besteht bei dem Stand der Technik ein Nachteil dahingehend, dass es einem Anwender einer solchen Zerkleinerungsvorrichtung nicht in einfacher Weise möglich ist, die Zerkleinerungsleistung anzupassen, insbesondere nicht derart anzupassen, dass diese für eine Anwendung unter Berücksichtigung des Verschleißes an den Schneidelementen und damit hinsichtlich der Lebensdauer der Zerkleinerungsvorrichtung optimal ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung bereitzustellen, welche die Nachteile der bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen überwindet. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lösung bereitzustellen, welche einen benutzerfreundlichen und gleichzeitig optimalen Betrieb einer Zerkleinerungsvorrichtung unabhängig vom Anwendungsfall des Anwenders mit einer gleichzeitig möglichst langen Lebensdauer ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst, indem eine eingangs beschriebene Zerkleinerungsvorrichtung bereitgestellt wird, die zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums im Betrieb in einem ersten Betriebsmodus und zumindest in einem von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus betreibbar ausgebildet ist, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer Steuerungsvorrichtung einstellbar ist. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Zerkleinerungsvorrichtung während des Betriebs der Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus einstellbar ist. Vorzugsweise ist die Zerkleinerungsvorrichtung ausgebildet, während des Betriebs den gewünschten ersten oder den zumindest zweiten Betriebsmodus automatisiert einzustellen.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird ein Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung mit der Steuerungsvorrichtung in unterschiedlichen Betriebsmodi ermöglicht. Hierdurch kann der Benutzer komfortabel in Abhängigkeit des Anwendungsfalls die Zerkleinerungsvorrichtung mit dem optimalen Betriebsmodus betreiben. Insbesondere kann der Benutzer komfortabel in Abhängigkeit der gewünschten Zerkleinerungsleistung und des gewünschten Verbrauchs sowie Verschleißes der Zerkleinerungsvorrichtung den für ihn am besten geeigneten Betriebsmodus aus einer Liste von Betriebsmodi wählen.
Ein erster Betriebsmodus kann beispielsweise ein Betriebsmodus sein, in dem die Zerkleinerungsvorrichtung ökologisch betrieben wird (Öko-Betriebsmodus). In diesem Öko-Betriebsmodus ist die Zerkleinerungsvorrichtung beispielsweise solcherart eingestellt, dass der Verbrauch und auch der Verschleiß der Zerkleinerungsleistung zwar vergleichsweise gering sind - das erste und zweite Schneidelement wirken beispielsweise mit einem vergleichsweise geringen Anpressdruck aneinander. Dies minimiert die Betriebs- und Verschleißkosten und kann beispielsweise auch die von der Drehzahl abhängige Stromaufnahme minimieren. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung kann beispielsweise in dem Öko-Betriebsmodus betrieben werden, wenn der Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung darauf abzielt, Maschinen, beispielsweise Pumpen, zu schützen, die in Strömungsrichtung stromabwärts der Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet sind. Zwar ist in dem Öko-Betriebsmodus auch die Zerkleinerungsleistung vergleichsweise gering, hierauf kommt es beim Schutz von stromabwärts angeordneten Maschinen aber nicht an.
Ein zumindest zweiter Betriebsmodus ist beispielsweise ein Betriebsmodus, in dem ein hervorragendes Zerkleinerungsergebnis (maximale Zerkleinerungsleistung) erzielt werden kann, zum Beispiel Ablängen von Fasern eines feststoffhaltigen Mediums auf Faserlängen von 2 mm. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die Schneidvorrichtung der Zerkleinerungsvorrichtung mit einer hohen Drehzahl betrieben wird, während das feststoffhaltige Medium nur mit einer vergleichsweise geringen Durchflussgeschwindigkeit gefördert wird. Insbesondere ist für einen sauberen Schnitt ein hoher Anpressdruck zwischen den Schneidelementen bevorzugt, damit die Feststoffe des feststoffhaltigen Mediums geschnitten und nicht gequetscht werden oder dergleichen. Dieser zweite Betriebsmodus, in dem eine maximale Zerkleinerungsleistung angestrebt wird, ist beispielsweise bei der Gewinnung von Aromastoffen oder Farbstoffen relevant. Die maximale Zerkleinerungsleistung soll ein möglichst kleinteiliges Zerschneiden der Feststoffe des feststoffhaltigen Mediums gewährleisten.
In einem weiteren Betriebsmodus der Zerkleinerungsvorrichtung kann beispielsweise die Durchflussgeschwindigkeit des zu zerkleinernden feststoffhaltigen Mediums maximiert sein (maximaler Durchsatz). Dies kann erreicht werden, wenn die Förderleistung der Pumpe, welche das feststoffhaltige Medium fördert, hoch ist. Der Anspruch an die Zerkleinerungsleistung kann hierbei eher gering sein, d.h. es kommt weniger auf den Anpressdruck oder die Drehzahl der Schneidelemente an. Die Anwendung ist beispielsweise interessant, wenn das feststoffhaltige Medium innerhalb eines begrenzten Zeitfensters von einem ersten Behälter in einen zweiten Behälter zu fördern ist, wie dies beispielsweise bei der Befüllung eines Tankwagens der Fall ist. Bei dieser Anwendung kommt es lediglich darauf an, dass mit einem hohen Durchsatz gefördert wird und mögliche in Strömungsrichtung stromabwärts angeordnete Maschinen, wie zum Beispiel eine Pumpe, nicht beschädigt werden und es zu keiner Unterbrechung kommt. In diesem Anwendungsfall kommt es auch nicht auf den zwangsläufig resultierenden Druckverlust an der Schneidvorrichtung an.
Es ist zu verstehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung erfindungsgemäß wenigstens in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden kann. Ein Betriebsmodus ist insbesondere ein Modus, in dem die Zerkleinerungsvorrichtung zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums betrieben wird. Befindet sich die Zerkleinerungsvorrichtung in einem Zustand, der nicht zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums geeignet ist, ist in diesem Zustand kein Betriebsmodus im Sinne der Erfindung zu verstehen. Insbesondere ist beispielsweise ein Ruhemodus oder Standby-Modus der Zerkleinerungsvorrichtung, in dem die Zerkleinerungsvorrichtung zwar eingeschaltet ist, aber nicht zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums betrieben wird, kein Betriebsmodus im Sinne der Erfindung. Vorzugsweise ist ein Betriebsmodus ein Modus, in dem die Zerkleinerungsvorrichtung in solcher Weise betrieben wird, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums geeignet ist.
Die Zerkleinerungsvorrichtung ist grundsätzlich zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus einstellbar. Insbesondere ist die Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus hin und her schaltbar. Es kann bevorzugt sein, dass die Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus automatisch hin und her schaltbar ist. Insbesondere kann bevorzugt sein, die Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus automatisch in Abhängigkeit von Messgrößen, beispielsweise von Betriebsparametern, von Vibrationen der Zerkleinerungsvorrichtung, von einem Hohlkammerdruck innerhalb der Zerkleinerungsvorrichtung, einem Füllstand innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer und/oder dergleichen, und/oder einem Anwendungsfall automatisch hin und her zu schalten. Bei einer Zerkleinerungsvorrichtung, die zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus einstellbar ist, sind vorzugsweise der erste Betriebsmodus und der zumindest zweite Betriebsmodus programmiertechnisch auf der Zerkleinerungsvorrichtung selbst oder der Zerkleinerungsvorrichtung zugeordneten Steuerungsvorrichtung hinterlegt oder hinterlegbar.
Insbesondere weist die Zerkleinerungsvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung auf, welche zur Steuerung der Zerkleinerungsvorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere ist eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, welche ausgebildet ist, die Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit des eingestellten Betriebsmodus zu betreiben. Die Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise von einer Rechnereinheit umfasst sein. Die Rechnereinheit kann beispielsweise einen Prozessor umfassen. Insbesondere ist die Rechnereinheit beispielsweise ein Personal Computer, ein Server oder dergleichen. Es ist zu verstehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung und die Steuerungsvorrichtung signaltechnisch miteinander koppelbar sind oder miteinander signaltechnisch gekoppelt sind. Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet, dass die Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus betreibbar ist.
Vorzugsweise sind der erste Betriebsmodus und der zumindest zweite Betriebsmodus auf einer Speichereinheit gespeichert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Speichereinheit von einer Steuerungsvorrichtung umfasst wird, die zur Steuerung der Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus ausgebildet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der erste Betriebsmodus und der zumindest eine zweite Betriebsmodus auf einer Steuerungsvorrichtung, der signaltechnisch mit der Zerkleinerungsvorrichtung gekoppelt ist, gespeichert sind.
Vorzugsweise ist der Betriebsmodus der Zerkleinerungsvorrichtung manuell einstellbar. Beispielsweise kann die Zerkleinerungsvorrichtung eine Eingabevorrichtung, beispielsweise eine Anzeige, insbesondere ein Touchdisplay, und/oder eine Tastatur und/oder eine Computermaus und/oder Knöpfe und/oder ähnliche Eingabeelemente, aufweisen, bei der die unterschiedlichen Betriebsmodi der Zerkleinerungsvorrichtung auswählbar sind. Ebenfalls kann bevorzugt sein, dass der Betriebsmodus der Zerkleinerungsvorrichtung automatisiert einstellbar ist oder automatisiert eingestellt wird, beispielsweise in Abhängigkeit von Eigenschaften des zu zerkleinernden feststoffhaltigen Mediums und/oder von Eigenschaften des zerkleinerten feststoffhaltigen Mediums und/oder von einem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement. Dies setzt voraus, dass entsprechende Sensoren stromaufwärts und/oder stromabwärts der Schneidvorrichtung in dem feststoffhaltigen Medium zur Erfassung der Eigenschaften des zu zerkleinernden bzw. zerkleinerten feststoffhaltigen Mediums angeordnet sind und/oder an der Schneidvorrichtung angeordnet sind. Eigenschaften des feststoffhaltigen Mediums sind beispielsweise Faserlänge oder Grad der Homogenität des feststoffhaltigen Mediums.
Für den Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung ist die Antriebswelle mit der Antriebsvorrichtung gekoppelt. Die Antriebsvorrichtung ist vorzugsweise ein Elektromotor. Denkbar ist auch, dass die Antriebsvorrichtung ein Hydraulikmotor ist. Die Antriebsvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass deren Drehzahl sich regeln oder steuern lässt. Insbesondere kann die Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit des Betriebsmodus gesteuert oder geregelt werden. Daher ist insbesondere vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung mit der Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelt ist. Zur Drehzahlregelung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung einen Frequenzumrichter umfasst. Mit dem Frequenzumrichter lässt sich die Drehzahl der Antriebsvorrichtung je nach Anwendungsfall unkompliziert einstellen. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung im Öko-Betriebsmodus, in dem keine hohe Zerkleinerungsleistung erforderlich ist, mit einer geringen Drehzahl und in einem Betriebsmodus, der eine maximale Zerkleinerungsleistung vorsieht, mit einer hohen Drehzahl betrieben werden.
Für den Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung ist die Antriebswelle wiederum mit dem ersten Schneidelement der Schneidvorrichtung gekoppelt. Es ist vorgesehen, dass sich das erste Schneidelement mit der Antriebswelle dreht. Es ist ferner bevorzugt, dass das zweite Schneidelement im Unterschied zu dem ersten Schneidelement nicht drehend angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Schneidelement stationär angeordnet ist. Es kann ferner bevorzugt sein, dass das erste und/oder das zweite Schneidelement translatorisch bewegbar gelagert sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das erste Schneidelement relativ zu dem zweiten Schneidelement translatorisch bewegbar angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste Schneidelement rotatorisch und translatorisch bewegbar gelagert und/oder angeordnet ist und das zweite Schneidelement stationär angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist.
Es ist zu verstehen, dass die Schneidvorrichtung ein oder mehrere erste Schneidelemente aufweisen kann. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Schneidvorrichtung zwei, drei, vier oder mehrere erste Schneidelemente aufweist. Vorzugsweise sind bei einer Schneidvorrichtung, die mehrere erste Schneidelemente umfasst, die ersten Schneidelemente bezogen auf die erste Bewegungsbahn äquidistant angeordnet. Die erste Bewegungsbahn ist insbesondere eine kreisförmige Bewegungsbahn. Beispielsweise sind bei der Anordnung von zwei ersten Schneidelementen die beiden Schneidelemente in Bezug zu der ersten Bewegungsbahn um 180° versetzt angeordnet, bei der Anordnung von drei ersten Schneidelementen sind die ersten Schneidelemente in Bezug zu der ersten Bewegungsbahn um 120° versetzt angeordnet, oder bei der Anordnung von vier ersten Schneidelementen sind die ersten Schneidelemente in Bezug zu der ersten Bewegungsbahn um 90° versetzt angeordnet, usw.
Die Ausführungen zu dem ersten Schneidelement gelten in bevorzugter Weise für das zweite Schneidelement. Es kann bevorzugt sein, dass das erste Schneidelement und zweite Schneidelement baugleich ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist es allerdings, dass das erste Schneidelement von dem zweiten Schneidelement verschieden ausgebildet ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Zerkleinerungsvorrichtung bereitgestellt, welche einen benutzerfreundlich einstellbaren und gleichzeitig optimalen Betrieb einer Zerkleinerungsvorrichtung für verschiedene Anwendungsfälle ermöglicht. Insbesondere sind durch die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung nicht für jeden Anwendungsfall separate Zerkleinerungsvorrichtungen mit dem für den jeweiligen Anwendungsfall optimalen Betriebsmodus bereitzustellen. Dies führt nicht nur zu erheblichen Kosteneinsparungen in der Beschaffung, sondern reduziert auch die Kosten für den Betrieb und die Wartung erheblich.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des ersten Aspekts und der möglichen Fortbildungen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte verwiesen.
Die Aufgabe wird ferner gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung gelöst, indem eine eingangs beschriebene Zerkleinerungsvorrichtung bereitgestellt wird, so dass das erste Schneidelement und das zweite Schneidelement auf einer zweiten Bewegungsbahn relativ zueinander translatorisch bewegbar angeordnet sind, wobei eine Detektionsvorrichtung vorgesehen und ausgebildet ist, einen Anpressdruck des ersten Schneidelements an dem zweiten Schneidelement zu erfassen und/oder eine Anordnung des ersten Schneidelements und des zweiten Schneidelements relativ zueinander zu erfassen, wobei eine Verstellvorrichtung vorgesehen und ausgebildet ist, das erste Schneidelement und das zweite Schneidelement zur Einstellung des Schneidkantenabstands auf einer zweiten Bewegungsbahn relativ zueinander zu verschieben, bis sich ein gewünschter Anpressdruck und/oder Abstand zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement einstellt. Insbesondere ist die Verstellvorrichtung ausgebildet, das erste Schneidelement und das zweite Schneidelement in Abhängigkeit des durch die Detektionsvorrichtung erfassten Anpressdrucks und/oder Schneidkantenabstands einzustellen.
Vorzugsweise beträgt der gewünschte Abstand zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement 0 mm. Insbesondere ist der gewünschte Anpressdruck ein voreingestellter Anpressdruck. Der gewünschte Anpressdruck ist insbesondere ein Anpressdruck, bei dem eine gewünschte Zerkleinerungsleistung gewährleistet wird und/oder ein gewünschtes Verschleißverhalten eintritt. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement 0 mm und der Anpressdruck zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement ist minimal. In dieser bevorzugten Anordnung des ersten und zweiten Schneidelements wird ein Abheben des ersten Schneidelements von dem zweiten Schneidelement verhindert und gleichzeitig ein verschleißminimaler Betrieb ermöglicht. Liegt ein minimaler Anpressdruck vor, hebt das erste Schneidelement gerade noch nicht von dem zweiten Schneidelement ab. Es kann auch bevorzugt sein, dass der Abstand zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement 0 mm beträgt und der Anpressdruck größer ist als der minimale Anpressdruck.
Die zweite Bewegungsbahn verläuft vorzugsweise im Wesentlichen orthogonal zu der ersten Bewegungsbahn. Die Verstellvorrichtung kann zur Verstellung des ersten Schneidelements relativ zu dem zweiten Schneidelement beispielsweise als hydraulische und/oder elektrische und/oder pneumatische Verstellvorrichtung ausgebildet sein. Insbesondere ist die Verstellvorrichtung ein Linearantrieb, vorzugsweise ein elektrischer Linearantrieb, beispielsweise ein Elektrozylinder. Insbesondere lässt sich mit der Verstelleinrichtung nicht nur die Position des ersten Schneidelements relativ zu dem zweiten Schneidelement einstellen. Ein elektrischer Linearantrieb hat den Vorteil, dass ein separates Hydrauliksystem oder ein Pneumatiksystem zur Steuerung/Regelung des Anpressdrucks entfällt. Insbesondere kann hierdurch das Erfordernis entfallen, dass der Anwender den Anpressdruck durch Einstellung eines entsprechenden Pneumatik- oder Hydraulikdrucks selbst einstellen muss.
Vorzugsweise ist die Verstelleinrichtung ausgebildet, einen Anpressdruck zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement einzustellen und/oder zu steuern und/oder zu regeln. Insbesondere ist die Verstelleinrichtung ausgebildet, die Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit eines gewünschten Anpressdrucks anzusteuern oder zu regeln. Liegt beispielsweise der erfasste Anpressdruck unterhalb des gewünschten Anpressdrucks, so wirkt die Verstelleinrichtung derart auf das erste und zweite Schneidelement ein, dass sich der Anpressdruck erhöht bis der erfasste Anpressdruck dem gewünschten Anpressdruck entspricht. Ist der erfasste Anpressdruck höher als der gewünschte Anpressdruck, wird die Anordnung des ersten und zweiten Schneidelements relativ zueinander derart mittels der Verstelleinrichtung verändert, dass der erfasste Anpressdruck abnimmt, bis der gewünschte Anpressdruck erreicht wird. Vorzugsweise weist die Detektionsvorrichtung hierzu einzelne oder alle Merkmale und Vorteile auf, wie dies im Folgenden weiter unten detailliert in Bezug zu der Detektionsvorrichtung beschrieben ist.
Vorzugsweise ist die Verstelleinrichtung mit einer hierin beschriebenen Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelt. Es kann bevorzugt sein, dass hierzu eine entsprechende Datenübertragungseinheit vorgesehen ist, um die Verstelleinrichtung mittels der Steuerungsvorrichtung anzusteuern, um einen gewünschten Anpressdruck und/oder Abstand zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement einzustellen. Hierdurch lässt sich in besonders bevorzugter Weise die Zerkleinerungsleistung der Zerkleinerungsvorrichtung schnell und einfach einstellen. Durch eine elektrisch betätigte Verstelleinrichtung lässt sich der Anpressdruck in besonders einfacher Weise automatisch anpassen, so dass der von einer Detektionsvorrichtung erfasste Anpressdruck einem gewünschten Anpressdruck entspricht.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des zweiten Aspekts und der möglichen Fortbildungen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte verwiesen.
Weiterhin wird die Aufgabe gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung gelöst, indem eine eingangs beschriebene Zerkleinerungsvorrichtung bereitgestellt wird, so dass die Schneidvorrichtung innerhalb einer Zerkleinerungshohlkammer zwischen einem Öffnungsauslass, durch welchen das zerkleinerte feststoffhaltige Medium aus der Zerkleinerungshohlkammer ausströmen kann, und einem Öffnungseinlass, durch welchen das zu zerkleinernde feststoffhaltige Medium in die Zerkleinerungshohlkammer einströmen kann, angeordnet ist, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung eine Dichtungsanordnung aufweist, die eine Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung mit einem Pumpeneinlass und einem Pumpenauslass und eine mit dem Pumpenauslass verbundene Sperrkammer, die benachbart zu der Zerkleinerungshohlkammer angeordnet ist, über den Pumpenauslass mit einem aus der durch die Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung erzeugten Fluiddruckdifferenz resultierenden Fluiddruck beaufschlagt wird, und mittels dieses Fluiddrucks die Zerkleinerungshohlkammer gegen den Austritt von feststoffhaltigem Medium aus der Zerkleinerungshohlkammer entlang der Antriebswelle abdichtet, umfasst.
Insbesondere ist die Dichtungsanordnung derart ausgebildet, dass der Fluiddruck innerhalb der Sperrkammer einstellbar bzw. variierbar ist. Vorzugsweise ist die Dichtungsanordnung derart ausgebildet, dass der Fluiddruck innerhalb der Sperrkammer auf einen gewünschten Fluiddruck eingestellt werden kann. Ferner ist bevorzugt, dass die Dichtungsanordnung derart ausgebildet ist, dass der Fluiddruck innerhalb der Sperrkammer in Abhängigkeit eines Drucks innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer einstellbar oder variierbar ist. Insbesondere kann die Dichtungsanordnung ausgebildet sein, dass sich in der Sperrkammer automatisch ein Fluiddruck in Abhängigkeit des Drucks innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer einstellt. Insbesondere lässt sich mit der Dichtungsanordnung ein Sperrkammerdruck innerhalb der Sperrkammer oberhalb des Hohlkammerdrucks in der Zerkleinerungshohlkammer einstellen, der vorzugsweise mindestens 0,5 bar oberhalb des Hohlkammerdrucks liegt.
Dies hat den Vorteil, dass das Lager der Antriebswelle und die Antriebseinheit der Zerkleinerungsvorrichtung nicht durch das feststoffhaltige Medium verunreinigt werden. Insbesondere hat dies den Vorteil, dass eine lange Lebensdauer der Zerkleinerungsvorrichtung und somit ein einfacher und kostengünstiger Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung ermöglicht wird.
Zu den weiteren Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des dritten Aspekts und der möglichen Fortbildungen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte verwiesen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des dritten Aspekts ist vorgesehen, dass ein Sperrkammerdruck innerhalb der Sperrkammer größer ist als der Hohlkammerdruck innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer, wobei vorzugsweise der Sperrkammerdruck mindestens 0,5 bar größer ist als der Hohlkammerdruck.
Die Zerkleinerungsvorrichtung ist also derart eingerichtet, dass in der Sperrkammer der Sperrkammerdruck anliegt und in der Zerkleinerungshohlkammer der Hohlkammerdruck. Der Sperrkammerdruck ist gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform derart eingestellt, dass der Sperrkammerdruck größer ist als der Hohlkammerdruck. Insbesondere beträgt der Sperrkammerdruck mindestens 0,5 bar mehr als der Hohlkammerdruck. Der Sperrkammerdruck stellt sich vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit des Hohlkammerdrucks ein.
Der Hohlkammerdruck wird vorzugsweise innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer erfasst. Insbesondere können zur Erfassung des Hohlkammerdrucks ein oder mehrere Drucksensoren, auch Hohlkammerdrucksensor genannt, innerhalb und/oder an der Zerkleinerungshohlkammer vorgesehen werden. Vorzugsweise ist ein Drucksensor im Bereich des Öffnungsauslasses angeordnet. Ergänzend oder alternativ kann ein Drucksensor im Bereich des Öffnungseinlasses angeordnet sein. Der Hohlkammerdruck kann dem Wert eines Drucksensors entsprechen oder bei mehreren Drucksensoren einem Mittelwert der erfassten Messwerte entsprechen. Insbesondere kann auch bevorzugt sein, dass der Hohlkammerdruck bei mehreren Drucksensoren jeweils dem maximal erfassten Druck zum Erfassungszeitpunkt des Hohlkammerdrucks entspricht, der durch die Drucksensoren erfasst wurden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des zweiten und/oder dritten Aspekts ist vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung in dem Betrieb in einem ersten Betriebsmodus und zumindest in einem von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus betreibbar ausgebildet ist.
Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Zerkleinerungsvorrichtung bereitgestellt, welche einen benutzerfreundlich einstellbaren und gleichzeitig optimalen Betrieb einer Zerkleinerungsvorrichtung für verschiedene Anwendungsfälle ermöglicht. Insbesondere sind durch die erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung nicht für jeden Anwendungsfall separate Zerkleinerungsvorrichtungen mit dem für den jeweiligen Anwendungsfall optimalen Betriebsmodus bereitzustellen. Dies führt nicht nur zu erheblichen Kosteneinsparungen in der Beschaffung, sondern reduziert auch die Kosten fürden Betrieb und die Wartung erheblich.
Für diese bevorzugte Ausführungsform wird insbesondere auf die entsprechenden Merkmale, Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des ersten Aspekts verwiesen.
Besonders bevorzugte mögliche Ausführungsformen der Zerkleinerungsvorrichtung des ersten, zweiten und dritten Aspekts der Erfindung sowie deren Vorteile werden im Folgenden beschrieben.
Gemäß einer bevorzugten Fortbildung ist vorgesehen, dass die Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung in dem ersten Betriebsmodus und zumindest in dem von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus von einem oder mehreren der folgenden Betriebsparameter abhängt:

einer Drehzahl des ersten Schneidelements, und/oder
einem Anpressdruck zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement, und/oder
einem Schneidkantenabstand zwischen der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante, und/oder
einem Volumenstrom des feststoffhaltigen Mediums durch die Schneidvorrichtung, und/oder
einen Hohlkammereinlassdruck stromaufwärts der Schneidvorrichtung, insbesondere im Bereich eines Öffnungseinlasses (2), und/oder
einen Hohlkammerauslassdruck stromabwärts der Schneidvorrichtung, insbesondere im Bereich eines Öffnungsauslasses (3), und/oder
einen Hohlkammerdifferenzdruck, der der Differenz des Hohlkammereinlassdruckes und des Hohlkammerauslassdruckes entspricht, wobei

Die Drehzahl des ersten Schneidelements entspricht in bevorzugter Weise der Drehzahl der Antriebswelle oder verhält sich proportional zu der Drehzahl der Antriebswelle. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Drehzahl des ersten Schneidelements in bevorzugter Weise der Drehzahl der Antriebsvorrichtung entspricht oder sich proportional zu der Drehzahl der Antriebsvorrichtung verhält. Es kann bevorzugt sein, dass zwischen der Antriebsvorrichtung und der Antriebswelle und/oder zwischen der Antriebswelle und dem ersten Schneidelement ein Getriebe angeordnet ist. Das Getriebe ist ausgebildet, die Antriebsvorrichtung mit der Antriebswelle und/oder die Antriebswelle mit dem ersten Schneidelement mechanisch drehmomentfest zu koppeln. Das Getriebe kann für eine Übersetzung und/oder Untersetzung der Drehzahl der Antriebsvorrichtung auf die Drehzahl des ersten Schneidelements ausgebildet sein. Die Drehzahl wird mittels der Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit des eingestellten Betriebsmodus eingestellt. Wird beispielsweise eine hohe Zerkleinerungsleistung gewünscht, wird eine vergleichsweise hohe Drehzahl des ersten Schneidelements eingestellt. Ist die Zerkleinerungsleistung für eine konkrete Anwendung eher von geringerer Relevanz, kann der entsprechende Betriebsmodus einen Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung mit einer eher geringeren Drehzahl vorsehen, so dass der Verschleiß der Schneidelemente minimiert und somit die Lebensdauer der Zerkleinerungsvorrichtung maximiert wird.
Der Anpressdruck ist insbesondere als jener Druck zu verstehen, der zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement, insbesondere zwischen den Schneidkanten des ersten und zweiten Schneidelements anliegt. In aller Regel ist der Anpressdruck zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement null, wenn das erste und zweite Schneidelement nicht direkt aneinander anliegen. Wenn aber im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung ein zu zerkleinernder Feststoff, beispielsweise ein Ast oder dergleichen, zwischen das erste und zweite Schneidelement gelangt, kann trotz der beabstandeten Anordnung der beiden Schneidelemente zueinander ein Anpressdruck zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement anliegen. Je stärker die Schneidelemente aneinander anliegen, desto höher ist der Anpressdruck. Der Anpressdruck darf jedoch nicht so hoch sein, dass eine Relativbewegung zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement unterbunden wird. Dies ist dann der Fall, wenn das aus dem Anpressdruck resultierende Reibmoment größer ist als das Antriebsmoment der Antriebsvorrichtung.
Der Schneidkantenabstand entspricht in bevorzugter Weise dem Abstand zwischen den Schneidkanten des ersten und zweiten Schneidelements. Insbesondere entspricht der Schneidkantenabstand dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement orthogonal zu der ersten Bewegungsbahn und/oder parallel zu der zweiten Bewegungsbahn.
Der Volumenstrom des feststoffhaltigen Mediums durch die Schneidvorrichtung ist insbesondere der Volumenstrom, mit dem das feststoffhaltige Medium durch eine Einlassöffnung in die Zerkleinerungsvorrichtung einströmt und durch eine Auslassöffnung aus der Zerkleinerungsvorrichtung ausströmt. Es ist insbesondere zu verstehen, dass die Dichte des feststoffhaltigen Mediums im Wesentlichen konstant angesehen werden kann, so dass der Volumenstrom im Wesentlichen proportional zum Massestrom ist.
Der Hohlkammereinlassdruck wird bevorzugt stromaufwärts der Schneidvorrichtung erfasst. Insbesondere wird der Hohlkammereinlassdruck im Bereich eines Öffnungseinlasses erfasst. Ferner ist es bevorzugt, den Hohlkammereinlassdruck im Bereich zwischen dem Öffnungseinlass und der Schneidvorrichtung, insbesondere dem ersten und/oder zweiten Schneidelement, zu erfassen.
Der Hohlkammerauslassdruck wird bevorzugt stromabwärts der Schneidvorrichtung erfasst. Insbesondere wird der Hohlkammerauslassdruck im Bereich eines Öffnungsauslasses erfasst. Ferner ist es bevorzugt, den Hohlkammerauslassdruck im Bereich zwischen dem Öffnungsauslass und der Schneidvorrichtung, insbesondere dem ersten und/oder zweiten Schneidelement, zu erfassen.
Der Hohlkammerdifferenzdruck ist der Differenzdruck, der sich aus der Differenz des Hohl-Hohlkammereinlassdruckes und des Hohlkammerauslassdruckes ergibt. Der Hohlkammerdifferenzdruck ist insbesondere ein Hinweis auf die Auslastung der Zerkleinerungsvorrichtung.
Eine Soll-Ausprägung ist insbesondere ein Soll-Wert eines Betriebsparameters. Insbesondere ist eine Soll-Ausprägung ein gewünschter Wert eines Betriebsparameters.
Ferner ist nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass in dem ersten Betriebsmodus eine erste Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweist oder aufweisen kann, die kleiner sind als die Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest zweiten Betriebsmodus, und/oder in dem ersten Betriebsmodus eine zweite Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweist oder aufweisen kann, die größer sind als die Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest zweiten Betriebsmodus, und/oder in dem ersten Betriebsmodus eine dritte Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweist oder aufweisen kann, die den Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest zweiten Betriebsmodus entsprechen.
Diese bevorzugte Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Zerkleinerungsvorrichtung, individuell auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt, betrieben werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen, die eine Verstellvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, das zumindest erste Schneidelement und das zumindest zweite Schneidelement zur Einstellung des Schneidkantenabstands auf einer zweiten Bewegungsbahn relativ zueinander zu verschieben und/oder entlang der zweiten Bewegungsbahn zur Einstellung des Anpressdrucks eine Kraft zu übertragen.
Vorzugsweise erstreckt sich die zweite Bewegungsbahn orthogonal zu der ersten Bewegungsbahn. Insbesondere ist die zweite Bewegungsbahn eine lineare Bahn. Vorzugsweise erstreckt sich die zweite Bewegungsbahn parallel und/oder koaxial zu der Drehachse der ersten Bewegungsbahn.
Es ist in bevorzugter Weise vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung eine Verstellkraft, insbesondere eine Axialkraft erzeugt, die auf die Schneidelemente wirkt. Insbesondere ist ein Verstellelement, beispielsweise eine Zugstange, vorgesehen, mit der das zumindest erste Schneidelement verbunden ist. Das Verstellelement und das erste Schneidelement sind vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Es kann ein Adapter vorgesehen sein, durch den das erste Schneidelement und das Verstellelement miteinander verbunden sind.
Es kann bevorzugt sein, dass das Verstellelement innerhalb der Antriebswelle angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Verstellelement relativ verschiebbar, insbesondere entlang der Drehachse der Antriebswelle, innerhalb der Antriebswelle angeordnet, wobei die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet ist. Insbesondere kann die Antriebswelle eine Lagereinheit aufweisen, die ausgebildet ist, das Verstellelement innerhalb der Antriebswelle für eine translatorische Verschiebung zu lagern. Insbesondere ist das Verstellelement innerhalb der Antriebswelle axial gelagert. Dies hat den Vorteil, dass die Zerkleinerungsleistung der Zerkleinerungsvorrichtung gezielt eingestellt werden kann, je nach Anwendungsfall. Insbesondere kann hierdurch der Anpressdruck auch reduziert werden, was zu einem geringeren Verschleiß und damit zu einer größeren Lebensdauer der Zerkleinerungsvorrichtung führt.
Weiterhin ist nach einer bevorzugten Fortbildung vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung eine elektrisch betätigte Verstellvorrichtung und/oder eine hydraulisch betätigte Verstellvorrichtung und/oder eine mechanisch betätigte Verstellvorrichtung ist oder umfasst. Vorzugsweise weist die Verstellvorrichtung eine Verstellvorrichtungsantriebseinheit auf, die ausgebildet ist, das erste Schneidelement gegenüber dem zweiten Schneidelement zu verschieben. Es ist bevorzugt, dass die Verstellvorrichtung ein Verstellelement aufweist, welches mit dem ersten Schneidelement gekoppelt ist. Vorzugsweise ist das Verstellelement mit der Verstellvorrichtungsantriebseinheit gekoppelt. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste Schneidelement über das Verstellelement mit der Verstellvorrichtungsantriebseinheit gegenüber dem zweiten Schneidelement verstellt wird. Insbesondere ist die Verstellvorrichtungsantriebseinheit ausgebildet, das Verstellelement innerhalb der Antriebswelle axial zu verschieben. Vorzugsweise ist die Verstellvorrichtungsantriebseinheit hierzu gegenüber der Antriebswelle abgestützt.
Insbesondere ist gemäß einer bevorzugten Fortbildung der Zerkleinerungsvorrichtung vorgesehen, dass die elektrisch betätigte Verstellvorrichtung ein elektrischer Linearantrieb, insbesondere ein Elektrozylinder, ist oder diesen als Verstellvorrichtungsantriebseinheit umfasst. Insbesondere lässt sich hierdurch der Anpressdruck besonders einfach und individuell einstellen. Insbesondere kann eine derart ausgebildete Verstelleinrichtung besonders einfach angesteuert oder geregelt werden. Insbesondere hat eine solche elektrisch betätigte Verstellvorrichtung den Vorteil, dass diese besonders reaktionsschnell ist.
Der Elektrozylinder ist vorzugsweise mit dem Verstellelement gekoppelt. Insbesondere kann bevorzugt sein, dass eine hydraulische Verstelleinheit, beispielsweise ein hydraulischer Stößel, den Elektrozylinder mit dem Verstellelement koppelt. Beispielsweise drückt der Elektrozylinder mit einer gewünschten, insbesondere festgelegten, Verstellkraft auf die hydraulische Verstelleinheit. Dadurch wird ein definierter Druck aufgebaut, der auf das Verstellelement wirkt und somit eine definierte Verstellung des ersten Schneidelements gegenüber dem zweiten Schneidelement bzw. einen definierten Anpressdruck zwischen den entsprechenden Schneidelementen bewirkt.
Ferner ist nach einer bevorzugten Fortbildung vorgesehen, dass das zweite Schneidelement eine Lochscheibe ist und eine Mehrzahl von zweiten Schneidkanten durch Öffnungen in der Lochscheibe begrenzende Wände gebildet werden. Vorzugsweise ist das zweite Schneidelement als eine Art Sieb ausgebildet, um Feststoffe einer bestimmten Größe zum Schutz von in Strömungsrichtung stromabwärts angeordneten Maschinen, zum Beispiel Pumpen, zurückzuhalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Schneidelement ein entlang der ersten Bewegungsbahn drehbar angeordnetes Messer umfasst, wobei das Messer vorzugsweise auf einer Oberfläche der Lochscheibe drehbar angeordnet ist.
Nach einer ferner bevorzugten Fortbildung weist die Zerkleinerungsvorrichtung einen Öffnungseinlass auf, durch welchen das zu zerkleinernde feststoffhaltige Medium in die Zerkleinerungsvorrichtung im Betrieb eintreten kann, und einen Öffnungsauslass auf, durch welchen das zerkleinerte feststoffhaltige Medium aus der Zerkleinerungsvorrichtung im Betrieb austreten kann, wobei eine Zerkleinerungshohlkammer den in Förderrichtung des feststoffhaltigen Mediums stromabwärtsliegenden Öffnungsauslass mit dem Öffnungseinlass strömungstechnisch verbindet.
Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Schneidvorrichtung innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer zwischen dem Öffnungsauslass und dem Öffnungseinlass angeordnet ist.
Ferner ist gemäß einer bevorzugten Fortbildung vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung eine Pumpenvorrichtung zur Förderung des feststoffhaltigen Mediums durch die Schneidvorrichtung mit dem Volumenstrom aufweist. Vorzugsweise ist die Pumpenvorrichtung mit der Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelt. Insbesondere ist die Pumpenvorrichtung ausgebildet, in Abhängigkeit des Betriebsmodus einen Volumenstrom zu erzeugen. Insbesondere ist die Pumpenvorrichtung ausgebildet, den Volumenstrom in Abhängigkeit des Betriebsmodus zu variieren.
Weiterhin ist nach einer bevorzugten Fortbildung vorgesehen, dass die Pumpenvorrichtung eine verstellbare Pumpe zur Einstellung des Volumenstroms des feststoffhaltigen Mediums ist oder diese umfasst. Insbesondere ist die Pumpenvorrichtung in Förderrichtung des feststoffhaltigen Mediums stromabwärts der Schneidvorrichtung und/oder des Öffnungsauslasses angeordnet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Fortbildung weist die Zerkleinerungsvorrichtung eine Detektionsvorrichtung auf, die ausgebildet ist, Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter zu erfassen, insbesondere ein Abheben des ersten Schneidelements und des zweiten Schneidelements voneinander zu erfassen und/oder den Schneidkantenabstand zu erfassen. Eine Ist-Ausprägung ist insbesondere ein Ist-Wert eines Betriebsparameters. Eine Ist-Ausprägung entspricht dem Wert eines Betriebsparameters, mit dem die Zerkleinerungsvorrichtung zum Zeitpunkt der Erfassung der Ist-Ausprägung betrieben wird.
Zur Erfassung der Ist-Ausprägung umfasst die Detektionsvorrichtung insbesondere einen Drehzahlsensor zur Erfassung einer Ist-Drehzahl der Antriebswelle und/oder des ersten Schneidelements. Ergänzend oder alternativ ist vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung einen Druckverlustsensor zur Erfassung eines Ist-Druckverlustes umfasst. Weiterhin kann ergänzend oder alternativ vorgesehen sein, dass die Detektionsvorrichtung einen Füllstandüberwachungssensor zur Erfassung eines Ist-Füllstands des feststoffhaltigen Mediums in der Zerkleinerungsvorrichtung umfasst. Ferner kann die Detektionsvorrichtung ergänzend oder alternativ einen Vibrationssensor zur Erfassung von Vibration der Zerkleinerungsvorrichtung aufweisen. Ebenso ist denkbar, dass die Detektionsvorrichtung ergänzend oder alternativ einen Volumenstromsensor zur Erfassung eines Ist-Volumenstroms des feststoffhaltigen Mediums aufweist. Weiterhin kann die Detektionsvorrichtung ergänzend oder alternativ einen Drucksensor zur Erfassung eines Ist-Anpressdrucks umfassen. Ergänzend oder alternativ kann die Zerkleinerungsvorrichtung auch einen oder mehrere Hohlkammerdrucksensoren zur Erfassung eines Hohlkammerdrucks in der Zerkleinerungshohlkammer aufweisen. Ergänzend oder alternativ kann schließlich vorgesehen sein, dass die Detektionsvorrichtung einen Abstandssensor zur Erfassung eines Ist-Schneidkantenabstands umfasst.
Vorzugsweise ist die Detektionsvorrichtung mit der Steuerungsvorrichtung signaltechnisch gekoppelt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung zur Steuerung der Zerkleinerungsvorrichtung der Steuerungsvorrichtung zumindest eine Ist-Ausprägung eines Betriebsparameters bereitstellt. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung Ist-Ausprägungen mehrerer Betriebsparameter zur Steuerung der Zerkleinerungsvorrichtung der Steuerungsvorrichtung bereitstellt.
Ferner ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung eine Eingabevorrichtung aufweist, die zur Auswahl und/oder Eingabe des Betriebsmodus und/oder der Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter für den jeweiligen Betriebsmodus ausgebildet ist. Die Eingabevorrichtung umfasst beispielsweise eine Anzeige, insbesondere ein Touch-Display und/oder eine Tastatur und/oder eine Computermaus und/oder Knöpfe und/oder Regler oder dergleichen zur Auswahl und/oder Eingabe eines Betriebsmodus. Insbesondere kann die Eingabevorrichtung dazu ausgebildet sein, eine Soll-Ausprägung eines Betriebsparameters einzustellen und/oder festzulegen.
Ergänzend oder alternativ kann bevorzugt sein, dass die Zerkleinerungsvorrichtung eine Antriebsvorrichtung umfasst, die zum Antrieb der Schneidvorrichtung mit der Antriebswelle und/oder der Schneidvorrichtung drehmomentfest gekoppelt ist.
Weiterhin kann ergänzend oder alternativ bevorzugt sein, dass die Zerkleinerungsvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung umfasst, die mit der Verstellvorrichtung und/oder der Antriebsvorrichtung und/oder der Pumpenvorrichtung und/oder der Detektionsvorrichtung und/oder der Eingabevorrichtung signaltechnisch koppelbar ist oder gekoppelt ist. Die Steuerungsvorrichtung kann ausgebildet sein, die Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter zu erfassen und/oder zu speichern, und/oder die Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter mit den Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter abzugleichen, und/oder die Soll-Ausprägung der Betriebsparameter in Abhängigkeit des Betriebsmodus einzustellen, und/oder die Ausprägungen der Betriebsparameter in Abhängigkeit des Abgleichs der Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter mit den Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter einzustellen und/oder zu steuern und/oder zu regeln.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Zerkleinerungsvorrichtung, zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums, wobei das Verfahren ein Starten der Zerkleinerungsvorrichtung, ein Auswählen eines Betriebsmodus aus einer Liste von Betriebsmodi, wobei die Liste der Betriebsmodi einen ersten Betriebsmodus und zumindest einen von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus umfasst, und ein Zerkleinern des feststoffhaltigen Mediums mit der Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus umfasst.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des vierten Aspekts und der möglichen Fortbildungen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte verwiesen.
In einer bevorzugten Fortbildung umfasst das Verfahren ein Bestimmen einer Soll-Ausprägung wenigstens eines Betriebsparameters für den ersten Betriebsmodus und/oder für den zumindest einen zweiten Betriebsmodus, wobei sich der erste Betriebsmodus und der zumindest eine zweite Betriebsmodus in einer Soll-Ausprägung zumindest eines Betriebsparameters unterscheiden.
Nach einer ferner bevorzugten Fortbildung umfasst das Verfahren ein Einstellen einer Soll-Ausprägung wenigstens eines Betriebsparameters des mindestens einen Betriebsparameters in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus, und ein Betreiben der Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit der Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters.
Weiterhin umfasst das Verfahren nach einer bevorzugten Ausführungsform ein Erfassen einer Ist-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters, und/oder ein Abgleichen der erfassten Ist-Ausprägung mit der Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters, und/oder ein Anpassen der Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters bis die Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters erreicht wird.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Zerkleinerungsvorrichtung, zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ein Minimieren eines Anpressdrucks mit einer Verstellvorrichtung bis ein Abheben einer zumindest einen ersten Schneidkante und einer zumindest einen zweiten Schneidkante voneinander erfasst wird, und ein Halten der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante in einer Position voneinander, in der der Anpressdruck minimal ist.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des fünften Aspekts und der möglichen Fortbildungen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte verwiesen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Zerkleinerungsvorrichtung, zur Abdichtung der Zerkleinerungsvorrichtung während der Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ein Bestimmen eines Hohlkammerdrucks innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer mit einem Drucksensor, und ein Einstellen eines Sperrkammerdrucks innerhalb der Sperrkammer oberhalb des Hohlkammerdrucks, insbesondere mindestens 0,5 bar oberhalb des Hohlkammerdrucks, mit einer Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des sechsten Aspekts und der möglichen Fortbildungen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte verwiesen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung insbesondere einer zuvor beschriebenen Zerkleinerungsvorrichtung, zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Schritte eines zuvor beschriebenen Verfahrens auszuführen.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des siebten Aspekts und der möglichen Fortbildungen wird ergänzend auf die Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen, Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte verwiesen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:

Figur 1:: eine isometrische Schnittansicht einer Zerkleinerungsvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 2:: eine Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung;
Figur 2a:: eine Detaildarstellung der in Figur 2 dargestellten Dichtungsanordnung;
Figur 3:: eine isometrische Ansicht der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung;
Figur 4: eine schematische Ansicht der signaltechnisch gekoppelten Elemente der der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung;
Figur 5: ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 6: ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform; und
Figur 7: ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Abdichtung der Zerkleinerungsvorrichtung während der Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums.

Figur 1 zeigt eine isometrische Schnittansicht einer Zerkleinerungsvorrichtung 1 in einer bevorzugten Ausführungsform. Figur 2 zeigt eine Seitenansicht und Figur 3 eine isometrische Ansicht der in Figur 1 dargestellten Zerkleinerungsvorrichtung 1.
Die in den Figuren 1, 2 und 3 schematisch dargestellte Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums ausgebildet. Je nach Anwendungsfall kann die Zerkleinerungsleistung der Zerkleinerungsvorrichtung 1 verändert werden. Hierzu kann ein Anwender an der Zerkleinerungsvorrichtung 1 mit einer Steuerungsvorrichtung 80 einen bevorzugten Betriebsmodus einstellen, so dass sich die gewünschte Zerkleinerungsleistung einstellt und gleichzeitig der Verschleiß minimiert bzw. die Lebensdauer der Zerkleinerungsvorrichtung 1 maximal wird. In einem ersten Betriebsmodus kann beispielsweise die Zerkleinerungsleistung aber auch der Verschleiß der Zerkleinerungsvorrichtung 1 vergleichsweise gering sein. In einem zweiten Betriebsmodus kann beispielsweise hingegen eine maximale Zerkleinerungsleistung angestrebt werden, die mit einem vergleichsweise höheren Verschleiß der Zerkleinerungsvorrichtung 1 einhergeht.
Die Zerkleinerungsleistung und gleichermaßen auch der Verschleiß der Zerkleinerungsvorrichtung 1 hängen von Betriebsparametern bzw. Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter ab, mit denen die Zerkleinerungsvorrichtung 1 betrieben wird. Es ist zu verstehen, dass die verschiedenen Betriebsmodi, respektive der erste und der zumindest eine zweite Betriebsmodus sich zumindest hinsichtlich einer Soll-Ausprägung eines Betriebsparameters unterscheiden. Der Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung bzw. Zerkleinerungsleistung der Zerkleinerungsvorrichtung 1 kann von mehreren Betriebsparametern abhängen. Wesentliche Betriebsparameter, bei denen eine Änderung der Ausprägung zu einer geänderten Zerkleinerungsleistung der Zerkleinerungsvorrichtung 1 führt, sind eine Drehzahl eines ersten Schneidelements 21, und/oder ein Anpressdruck zwischen einem ersten und zweiten Schneidelement 21, 22, und/oder ein Schneidkantenabstand zwischen dem ersten und zweiten Schneidelement 21, 22, und/oder ein Volumenstrom des feststoffhaltigen Mediums M1, M2.
Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass in dem ersten Betriebsmodus eine erste Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweist, die kleiner sind als die Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest einen zweiten Betriebsmodus. Ferner kann der erste Betriebsmodus eine zweite Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweisen, die größer sind als die Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest einen zweiten Betriebsmodus. Weiterhin kann vorzugsweise in dem ersten Betriebsmodus eine dritte Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweisen, die den Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest zweiten Betriebsmodus entsprechen.
Zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums weist die Zerkleinerungsvorrichtung 1 eine Antriebswelle 10 auf, die drehmomentfest mit einer Antriebsvorrichtung 40, die einen Elektromotor umfasst, gekoppelt ist. Die Antriebswelle 10 ist hierbei drehbar gelagert und zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums mit einer Schneidvorrichtung 20 mechanisch gekoppelt. Die Antriebsvorrichtung 40 weist in dieser bevorzugten Ausführungsform einen Frequenzumrichter auf, so dass die Drehzahl der Antriebsvorrichtung 40 und somit der Antriebswelle 10 bzw. der Schneidvorrichtung 20 in Abhängigkeit eines eingestellten bzw. ausgewählten Betriebsmodus eingestellt werden kann.
Die Schneidvorrichtung 20 ist in einer Zerkleinerungshohlkammer der Zerkleinerungsvorrichtung 1 zwischen einem Öffnungseinlass 2 und einem Öffnungsauslass 3 angeordnet. Im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung 1 wird das zu zerkleinernde feststoffhaltige Medium M1 über den Öffnungseinlass 2 der Zerkleinerungshohlkammer 4 zugeführt. Die Schneidvorrichtung 20 zerkleinert das der Zerkleinerungshohlkammer 4 zugeführte feststoffhaltige Medium, welches dann über den stromabwärts angeordneten Öffnungsauslass 3 aus der Zerkleinerungshohlkammer 4 als zerkleinertes feststoffhaltiges Medium M2 abgeführt wird. Zur Förderung des feststoffhaltigen Mediums M1, M2 mit einem Volumenstrom ist es in bevorzugter Weise vorgesehen, eine Pumpenvorrichtung 50 stromabwärts des Öffnungsauslasses anzuordnen. Es ist zu verstehen, dass die Pumpenvorrichtung 50 verstellbar ausgebildet ist, so dass sich der Volumenstrom, mit dem das feststoffhaltige Medium M1, M2 durch die Zerkleinerungsvorrichtung 1 gefördert wird, einstellbar ist, um auch dahingehend eine einstellbare Zerkleinerungsleistung zu ermöglichen.
Zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums M1 weist die Schneidvorrichtung 20 mehrere erste Schneidelemente 21 und ein zweites Schneidelement 22 auf. Die ersten Schneidelemente 21 sind als Messer ausgebildet und weisen vorzugsweise zwei Schneidkanten auf. Das zweite Schneidelement 22 ist als Lochscheibe ausgebildet und umfasst mehr als zwei Schneidkanten, die durch die Öffnungen in der Lochscheibe begrenzenden Wände ausgebildet werden. Durch eine Relativbewegung der ersten und zweiten Schneidkanten zueinander, werden Feststoffe des feststoffhaltigen Mediums durch eine Scherbewegung der Schneidelemente 21, 22 zueinander zerkleinert. Die Scherbewegung zwischen den ersten Schneidelementen 21 und dem zweiten Schneidelement 22 wird dadurch erzielt, dass die ersten Schneidelemente 21 relativ bewegbar zu dem zweiten Schneidelement 22 angeordnet sind. Konkret sind die ersten Schneidelemente 21 und das zweite Schneidelement 22 im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung 1 solcherart zueinander relativ bewegbar zueinander angeordnet, dass die ersten Schneidelemente 21 gegenüber dem zweiten Schneidelement 22 auf einer kreisförmigen ersten Bewegungsbahn auf einer Oberfläche der Lochscheibe geführt werden. In dieser bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist vorgesehen, dass das zweite Schneidelement 22 innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer 4 stationär angeordnet ist, während die ersten Schneidelemente 21 drehmomentfest mit der Antriebswelle 10 mechanisch gekoppelt sind und rotatorisch bewegbar in der Zerkleinerungshohlkammer 4 angeordnet sind.
Die ersten Schneidelemente 21 sind in dieser bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsvorrichtung 1 nicht nur rotatorisch, sondern auch translatorisch verschiebbar gegenüber dem zweiten Schneidelement 22 gelagert. Hierzu weist die Zerkleinerungsvorrichtung 1 eine Verstellvorrichtung 30 auf, mit der sich die ersten Schneidelemente 21 gegenüber dem zweiten Schneidelement 22 translatorisch verschieben lassen. Mit der Verstelleinrichtung lässt sich ein Schneidkantenabstand und/oder ein Anpressdruck zwischen den ersten Schneidelementen 21 und dem zweiten Schneidelement 22 einstellen. In der bevorzugten Ausführungsform der Zerkleinerungsvorrichtung 1 weist die Verstelleinrichtung 30 einen Elektrozylinder als elektrischen Linearantrieb auf. Durch den Elektrozylinder entfällt insbesondere die Notwendigkeit eines Druckluftanschlusses. Darüber hinaus muss der Anwender selbst keine Einstellung mehr vornehmen. Die Verstelleinrichtung 30 ermöglicht, dass die ersten Schneidelemente 21 gegenüber dem zweiten Schneidelement 22 auf einer zweiten Bewegungsbahn im Betrieb in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus verschoben werden kann, so dass sich ein gewünschter Schneidkantenabstand und/oder ein gewünschter Anpressdruck einstellen lässt. Es ist zu verstehen, dass sich die zweite Bewegungsbahn orthogonal zu der ersten Bewegungsbahn erstreckt, wobei die zweite Bewegungsbahn einer Bahn für eine Linearbewegung entspricht, die im Wesentlichen parallel, insbesondere koaxial zu einer Drehachse der Antriebswelle 10 verläuft.
Der Elektrozylinder 32 ist vorzugsweise mit dem Verstellelement 31 gekoppelt. Insbesondere kann bevorzugt sein, eine hydraulische Verstelleinheit 33, beispielsweise einen hydraulischen Stößel, bereitzustellen, die den Elektrozylinder 32 mit dem Verstellelement 31 koppelt. Beispielsweise drückt der Elektrozylinder 32 mit einer gewünschten, insbesondere festgelegten, Verstellkraft auf die hydraulische Verstelleinheit 33. Hierzu ist beispielsweise vorgesehen, dass die hydraulische Verstelleinheit 33 einen als Hydraulikzylinder ausgebildeten Geberzylinder 33.1 und einen als Hydraulikzylinder ausgebildeten Nehmerzylinder 33.2 aufweist, die fluidtechnisch, beispielsweise durch einen Hydraulikschlauch, miteinander gekoppelt sind. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist der Elektrozylinder 32 mit dem Geberzylinder 33.1 mechanisch gekoppelt, so dass eine Verschiebung des Elektrozylinders eine Verschiebung des Geberzylinders 33.1 bewirkt. Die Verschiebung des Geberzylinders 33.1 bewirkt aufgrund der hydraulischen Kopplung wiederum eine Verschiebung des Nehmerzylinders 33.2. Der Nehmerzylinder 33.2 ist wiederum mit dem Verstellelement 31 mechanisch gekoppelt, so dass eine Verschiebung des Nehmerzylinders 33.2 eine Verschiebung des Verstellelements bewirkt. Durch die Verstellvorrichtung 30 wird somit ein definierter Druck aufgebaut, der auf das Verstellelement 31 wirkt und somit eine definierte Verstellung des ersten Schneidelements 21 gegenüber dem zweiten Schneidelement 22 bzw. einem definierten Anpressdruck zwischen den entsprechenden Schneidelementen bewirkt. Das Verstellelement 31 ist hierzu axial verschiebbar in der Antriebswelle gelagert. Die axial verschiebbare Lagerung des Verstellelements 31 gegenüber der Antriebswelle ist gegenüber der Zerkleinerungshohlkammer 4 abgedichtet.
Zur Abdichtung kann die Zerkleinerungsvorrichtung 1 eine Dichtungsanordnung 90 aufweisen, die eine Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung 92 mit einem Pumpeneinlass 92a und einem Pumpenauslass 92b und eine mit dem Pumpenauslass 92b verbundene Sperrkammer 91, die benachbart zu der Zerkleinerungshohlkammer 4 angeordnet ist, über den Pumpenauslass 92b mit einem aus der durch die Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung 92 erzeugten Fluiddruckdifferenz resultierenden Fluiddruck beaufschlagt wird, und mittels dieses Fluiddrucks die Zerkleinerungshohlkammer gegen den Austritt von feststoffhaltigem Medium aus der Zerkleinerungshohlkammer entlang der Antriebswelle abdichtet, umfasst. Vorzugsweise wird der Sperrkammerdruck in Abhängigkeit des Hohlkammerdrucks in der Zerkleinerungshohlkammer eingestellt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Sperrkammerdruck mindestens 0,5 bar größer ist als der Hohlkammerdruck. Der Pumpeneinlass 92a kann fluidtechnisch mit einem Fluidtank 93 verbunden sein.
Figur 2a ist eine schematische Darstellung der in Figur 2 gezeigten Dichtungsanordnung 90. Diese Darstellung veranschaulicht, dass der Pumpenauslass 92b über eine entsprechende Hydraulikleitung mit der Sperrkammer 91 fluidtechnisch verbunden ist. Der Pumpeneinlass 92a der Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung 92 ist über eine entsprechende Hydraulikleitung mit dem Fluidtank 93 fluidtechnisch verbunden. Um den gewünschten Fluiddruck für die gewünschte Abdichtung zu erzeugen, wird mit der Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung 92 eine entsprechend erforderliche Menge Fluid von dem Fluidtank 93 in die Sperrkammer 91 gefördert.
Zur Überwachung des Ist-Zustands bzw. von Ist-Ausprägungen von Betriebsparametern der Zerkleinerungsvorrichtung 1 weist die Zerkleinerungsvorrichtung 1 eine Detektionsvorrichtung 60 auf. Die Detektionsvorrichtung ist etwa mit Blick auf die Verstellbarkeit der ersten Schneidelemente 21 gegenüber dem zweiten Schneidelement 22 dazu ausgebildet, einen Anpressdruck der ersten Schneidelemente 21 an dem zweiten Schneidelement 22 zu erfassen und/oder eine Anordnung der ersten Schneidelemente 21 und des zweiten Schneidelements 22 relativ zueinander zu erfassen. Insbesondere ist Detektionsvorrichtung 60 dazu ausgebildet, ein Abheben des ersten Schneidelements und des zweiten Schneidelements voneinander zu erfassen. Insofern ist die Detektionsvorrichtung 60 dazu ausgebildet, eine Ist-Ausprägung des Betriebsparameters Anpressdruck und/oder eine Ist-Ausprägung des Betriebsparameters Schneidkantenabstand zu erfassen. Hierzu kann die Detektionsvorrichtung 60 einen Drucksensor (nicht dargestellt) zur Erfassung des Anpressdrucks und/oder einen oder mehrere Hohlkammerdrucksensoren 62 zur Erfassung eines Hohlkammerdrucks in der Zerkleinerungshohlkammer 4, und/oder einen Abstandssensor (nicht dargestellt) zur Erfassung des Schneidkantenabstands auffassen.
Darüber hinaus in dieser bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung 1 weitere Sensoren zur Erfassung von Ist-Ausprägungen der Zerkleinerungsvorrichtung 1 umfasst. Hierzu gehört u.a. ein Drehzahlsensor, der zur Erfassung der Drehzahl der Antriebswelle 10 und/oder der ersten Schneidelemente 21 ausgebildet ist, und/oder ein Volumenstromsensor, der zur Erfassung des Volumenstroms des zu zerkleinernden und/oder zerkleinerten feststoffhaltigen Mediums ausgebildet ist.
Insbesondere um einen sicheren Betrieb und geringe Wartungs- und Instandhaltungskosten sicherzustellen, ist weiterhin vorgesehen, dass die Detektionsvorrichtung beispielsweise ein Druckverlustsensor zur Erfassung eines Druckverlusts der Zerkleinerungsvorrichtung 1 und/oder ein Füllstandüberwachungssensor 63 zur Erfassung des Füllstands des feststoffhaltigen Mediums in der Zerkleinerungsvorrichtung, und/oder einen Vibrationssensor 61 zur Erfassung von Vibration der Zerkleinerungsvorrichtung 1 aufweist. Durch diese zusätzlichen Sensoren lassen sich etwa Dichtungsschäden, ein Trockenlaufen oder Fremdkörper in der Zerkleinerungsvorrichtung zuverlässig erkennen, so dass die Zerkleinerungsvorrichtung frühzeitig gewartet werden kann, so dass hohe Folgeschäden minimiert werden.
Die Steuerungsvorrichtung 80 der Zerkleinerungsvorrichtung 1 weist in dieser bevorzugten Ausführungsform eine Speichereinheit auf, auf der die unterschiedlichen Betriebsmodi zum Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung mit unterschiedlichen Zerkleinerungsleistungen gespeichert sind. Es ist auch vorgesehen, dass die Betriebsmodi der Zerkleinerungsvorrichtung auf der Steuerungsvorrichtung 80 eingestellt werden können. Insbesondere lassen sich für die einzelnen Betriebsmodi die Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter festlegen. Hierzu ist vorgesehen, dass die Zerkleinerungsvorrichtung 1 eine Eingabevorrichtung 70 aufweist, die zur Auswahl und Eingabe des Betriebsmodus sowie der Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter für den jeweiligen Betriebsmodus ausgebildet ist. Die Eingabevorrichtung 70 ist dazu mit der Steuerungsvorrichtung 80 signaltechnisch gekoppelt.
Um die Zerkleinerungsvorrichtung in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus entsprechend zu steuern oder zu regeln ist ferner vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung mit der Verstellvorrichtung 30, der Antriebsvorrichtung 40, der Pumpenvorrichtung 50 und der Detektionsvorrichtung 60 signaltechnisch gekoppelt ist - dies ist schematisch in Figur 4 dargestellt. Hierbei ist die Steuerungsvorrichtung 80 ausgebildet, die Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter zu erfassen, die Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter mit den Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter abzugleichen, die Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter in Abhängigkeit des Betriebsmodus einzustellen, und die Ausprägungen der Betriebsparameter in Abhängigkeit des Abgleichs der Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter mit den Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter einzustellen. Entsprechend ist die Steuerungsvorrichtung auch ausgebildet, die Schritte der nachfolgend beschriebenen Verfahren auszuführen.
Figur 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens 1000 zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung 1 in einer bevorzugten Ausführungsform zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung. Die Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist beispielsweise wie zuvor beschrieben ausgebildet. Das Verfahren 1000 umfasst zunächst ein Starten 1010 der Zerkleinerungsvorrichtung, so dass in einem nächsten Schritt ein Betriebsmodus aus einer Liste von Betriebsmodi ausgewählt werden kann 1020, wobei die Liste der Betriebsmodi einen ersten Betriebsmodus und zumindest einen von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus umfasst. In einem weiteren Schritt 1030 ist ein Zerkleinern des feststoffhaltigen Mediums mit der Zerkleinerungsvorrichtung 1 in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus vorgesehen.
Ferner kann bevorzugt sein, dass das Verfahren 1000 ein Bestimmen 1040 einer Soll-Ausprägung wenigstens eines Betriebsparameters für den ersten Betriebsmodus und für den zumindest einen zweiten Betriebsmodus umfasst, wobei sich der erste Betriebsmodus und der zumindest eine zweite Betriebsmodus in einer Soll-Ausprägung zumindest eines Betriebsparameters unterscheiden. Weiterhin kann das Verfahren vorzugsweise als weitere Schritte ein Einstellen 1050 einer Soll-Ausprägung wenigstens eines Betriebsparameters des mindestens einen Betriebsparameters in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus, und ein Betreiben 1060 der Zerkleinerungsvorrichtung 1 in Abhängigkeit der Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters aufweisen. Insbesondere ist gemäß dem Verfahren ein Erfassen 1070 einer Ist-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters, ein Abgleichen 1080 der erfassten Ist-Ausprägung mit der Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters, und ein Anpassen 1090 der Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters, bis die Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters erreicht wird, vorgesehen.
Figur 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines weiteren Verfahrens 2000 zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung 1 in einer bevorzugten Ausführungsform zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung. Die Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist beispielsweise wie zuvor beschrieben ausgebildet. Das Verfahren 2000 umfasst ein Minimieren 2010 eines Anpressdrucks mit einer Verstellvorrichtung 30 bis ein Abheben einer zumindest einen ersten Schneidkante und einer zumindest einen zweiten Schneidkante voneinander erfasst wird, und ein Halten 2020 der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante in einer Position voneinander, in der der Anpressdruck minimal ist.
Figur 7 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines weiteren Verfahrens 3000 zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung 1 in einer bevorzugten Ausführungsform zur Abdichtung der Zerkleinerungsvorrichtung 1 während der Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums. Die Zerkleinerungsvorrichtung 1 ist beispielsweise wie zuvor beschrieben ausgebildet. Das Verfahren 3000 umfasst ein Bestimmen 3010 eines Hohlkammerdrucks innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer mit einem Drucksensor, und ein Einstellen 3020 eines Sperrkammerdrucks innerhalb der Sperrkammer oberhalb des Hohlkammerdrucks, insbesondere mindestens 0,5 bar oberhalb des Hohlkammerdrucks, mit einer Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung.

Bezugszeichenliste

1: Zerkleinerungsvorrichtung
2: Öffnungseinlass
3: Öffnungsauslass
4: Zerkleinerungshohlkammer
10: Antriebswelle
20: Schneidvorrichtung
21: erstes Schneidelement
22: zweites Schneidelement
30: Verstellvorrichtung
31: Verstellelement
32: Elektrozylinder
33: hydraulische Verstelleinheit
33.1: Hydraulikzylinder als Geberzylinder
33.2: Hydraulikzylinder als Nehmerzylinder
40: Antriebsvorrichtung
50: Pumpenvorrichtung
60: Detektionsvorrichtung
61: Vibrationssensor
62: Hohlkammerdrucksensor
63: Füllstandüberwachungssensor
70: Eingabevorrichtung
80: Steuerungsvorrichtung
90: Dichtungsanordnung
91: Sperrkammer
92: Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung
92a: Pumpeneinlass
92b: Pumpenauslass
93: Fluidtank
M1: zu zerkleinernde feststoffhaltige Medium
M2: zerkleinertes feststoffhaltiges Medium

Claims

Zerkleinerungsvorrichtung (1) zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung, die Zerkleinerungsvorrichtung (1) umfassend:
- eine drehbar gelagerte Antriebswelle (10), die zum Antrieb einer Schneidvorrichtung (20) mit einer Antriebsvorrichtung (40) koppelbar ist,

- die Schneidvorrichtung (20) aufweisend
∘ ein erstes Schneidelement (21), umfassend zumindest eine erste Schneidkante, und

∘ ein zweites Schneidelement (22), umfassend zumindest eine zweite Schneidkante, wobei

∘ das erste Schneidelement (21) und das zweite Schneidelement (22) solcherart zueinander relativ bewegbar angeordnet sind, dass durch eine relative Bewegung des ersten Schneidelements (21) und des zweiten Schneidelements (22) eine Scherwirkung zwischen der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante bewirkt wird, wobei

∘ das erste Schneidelement (21) mit der Antriebswelle (10) drehmomentfest verbunden ist und auf einer ersten Bewegungsbahn relativ zu dem zweiten Schneidelement (22) bewegbar angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Zerkleinerungsvorrichtung (1) zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums im Betrieb in einem ersten Betriebsmodus und zumindest in einem von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus betreibbar ausgebildet ist, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus zur Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums mit einer Steuerungsvorrichtung einstellbar ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung, die Zerkleinerungsvorrichtung (1) umfassend:
- eine drehbar gelagerte Antriebswelle (10), die zum Antrieb der Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung (40) koppelbar ist,

- eine Schneidvorrichtung (20) aufweisend
∘ ein erstes Schneidelement (21), umfassend zumindest eine erste Schneidkante, und

∘ ein zweites Schneidelement (22), umfassend zumindest eine zweite Schneidkante, wobei

∘ das erste Schneidelement (21) und das zweite Schneidelement (22) solcherart zueinander relativ bewegbar angeordnet sind, dass durch die relative Bewegung eine Scherwirkung zwischen der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante bewirkt wird, wobei

∘ das zumindest erste Schneidelement (21) mit der Antriebswelle (10) drehmomentfest verbunden ist und auf einer ersten Bewegungsbahn relativ zu dem zweiten Schneidelement (22) bewegbar angeordnet ist, und
dadurch gekennzeichnet, dass

- das zumindest erste Schneidelement (21) und das zweite Schneidelement (22) auf einer zweiten Bewegungsbahn relativ zueinander translatorisch bewegbar angeordnet sind, wobei

- eine Detektionsvorrichtung (60) vorgesehen und ausgebildet ist, einen Anpressdruck des ersten Schneidelements an dem zweiten Schneidelement zu erfassen und/oder eine Anordnung des ersten Schneidelements und des zweiten Schneidelements relativ zueinander zu erfassen, wobei

- eine Verstellvorrichtung (30) vorgesehen und ausgebildet ist, das erste Schneidelement und das zweite Schneidelement zur Einstellung des Schneidkantenabstands auf einer zweiten Bewegungsbahn relativ zueinander zu verschieben bis sich ein gewünschter Anpressdruck und/oder Abstand zwischen dem ersten Schneidelement und dem zweiten Schneidelement einstellt.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung, die Zerkleinerungsvorrichtung (1) umfassend:
- eine drehbar gelagerte Antriebswelle (10), die zum Antrieb der Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung (40) koppelbar ist,

- eine Schneidvorrichtung (20) aufweisend
∘ ein erstes Schneidelement (21), umfassend zumindest eine erste Schneidkante, und

∘ ein zweites Schneidelement (22), umfassend zumindest eine zweite Schneidkante, wobei

∘ das erste Schneidelement (21) und das zweite Schneidelement (22) solcherart zueinander relativ bewegbar angeordnet sind, dass durch die relative Bewegung eine Scherwirkung zwischen der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante bewirkt wird, wobei

∘ das zumindest erste Schneidelement (21) mit der Antriebswelle (10) drehmomentfest verbunden ist und auf einer ersten Bewegungsbahn relativ zu dem zweiten Schneidelement (22) bewegbar angeordnet ist, und
dadurch gekennzeichnet, dass

- die Schneidvorrichtung (20) innerhalb einer Zerkleinerungshohlkammer (4) zwischen einem Öffnungsauslass, durch welchen das zerkleinerte feststoffhaltige Medium aus der Zerkleinerungshohlkammer (4) ausströmen kann, und einem Öffnungseinlass, durch welchen das zu zerkleinernde feststoffhaltige Medium in die Zerkleinerungshohlkammer (4) einströmen kann, angeordnet ist, wobei

- die Zerkleinerungsvorrichtung (1) eine Dichtungsanordnung (90) aufweist, die eine Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung (92) mit einem Pumpeneinlass und einem Pumpenauslass und eine mit dem Pumpenauslass verbundene Sperrkammer (91), die benachbart zu der Zerkleinerungshohlkammer (4) angeordnet ist, über den Pumpenauslass mit einem aus der durch die Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung erzeugten Fluiddruckdifferenz resultierenden Fluiddruck beaufschlagt wird, und mittels dieses Fluiddrucks die Zerkleinerungshohlkammer (4) gegen den Austritt von feststoffhaltigem Medium aus der Zerkleinerungshohlkammer (4) entlang der Antriebswelle abdichtet, umfasst.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch 3, wobei ein Sperrkammerdruck innerhalb der Sperrkammer größer ist als der Hohlkammerdruck innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer (4), wobei vorzugsweise der Sperrkammerdruck mindestens 0,5 bar größer ist als der Hohlkammerdruck.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung (1) in dem Betrieb in einem ersten Betriebsmodus und zumindest in einem von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus betreibbar ausgebildet ist, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zumindest zweiten Betriebsmodus einstellbar ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei
- die Zerkleinerung des feststoffhaltigen Mediums im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung (1) in dem ersten Betriebsmodus und zumindest in dem von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus von einem oder mehreren der folgenden Betriebsparameter abhängt:
∘ einer Drehzahl des ersten Schneidelements (21), und/oder

∘ einem Anpressdruck zwischen dem ersten Schneidelement (21) und dem zweiten Schneidelement (22), und/oder

∘ einem Schneidkantenabstand zwischen der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante, und/oder

∘ einem Volumenstrom des feststoffhaltigen Mediums durch die Schneidvorrichtung (20), und/oder

∘ einen Hohlkammereinlassdruck stromaufwärts der Schneidvorrichtung, insbesondere im Bereich eines Öffnungseinlasses (2), und/oder

∘ einen Hohlkammerauslassdruck stromabwärts der Schneidvorrichtung, insbesondere im Bereich eines Öffnungsauslasses (3), und/oder

∘ einen Hohlkammerdifferenzdruck, der der Differenz des Hohlkammereinlassdruckes und des Hohlkammerauslassdruckes entspricht, wobei

- sich der erste Betriebsmodus und der zumindest zweite Betriebsmodus in einer Soll-Ausprägung zumindest eines Betriebsparameters des mindestens einen Betriebsparameters unterscheiden.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei
- in dem ersten Betriebsmodus eine erste Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweist oder aufweisen kann, die kleiner sind als die Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest zweiten Betriebsmodus, und/oder

- in dem ersten Betriebsmodus eine zweite Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweist oder aufweisen kann, die größer sind als die Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest zweiten Betriebsmodus, und/oder

- in dem ersten Betriebsmodus eine dritte Auswahl der Betriebsparameter aus dem mindestens einen Betriebsparameter Soll-Ausprägungen aufweist oder aufweisen kann, die den Soll-Ausprägungen der entsprechenden Betriebsparameter in dem zumindest zweiten Betriebsmodus entsprechen.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, aufweisend eine Verstellvorrichtung (30), die ausgebildet ist, das zumindest erste Schneidelement und das zumindest zweite Schneidelement zur Einstellung des Schneidkantenabstands auf einer zweiten Bewegungsbahn relativ zueinander zu verschieben und/oder entlang der zweiten Bewegungsbahn zur Einstellung des Anpressdrucks eine Kraft zu übertragen; und/oder
die Verstellvorrichtung (30) eine elektrisch betätigte Verstellvorrichtung (30) und/oder eine hydraulisch betätigte Verstellvorrichtung (30) und/oder eine mechanisch betätigte Verstellvorrichtung (30) ist oder umfasst; und/oder

die elektrisch betätigte Verstellvorrichtung (30) ein elektrischer Linearantrieb, insbesondere ein Elektrozylinder, ist oder diesen umfasst; und/oder

das zweite Schneidelement (22) eine Lochscheibe ist und eine Mehrzahl von zweiten Schneidkanten durch Öffnungen in der Lochscheibe begrenzende Wände gebildet werden;

wobei vorzugsweise das erste Schneidelement ein entlang der ersten Bewegungsbahn drehbar angeordnetes Messer umfasst, wobei das Messer vorzugsweise auf einer Oberfläche der Lochscheibe drehbar angeordnet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, aufweisend einen Öffnungseinlass (2), durch welchen das zu zerkleinernde feststoffhaltige Medium in die Zerkleinerungsvorrichtung (1) im Betrieb eintreten kann, und einen Öffnungsauslass (3), durch welchen das zerkleinerte feststoffhaltige Medium aus der Zerkleinerungsvorrichtung (1) im Betrieb austreten kann, wobei eine Zerkleinerungshohlkammer (4) den in Förderrichtung des feststoffhaltigen Mediums stromabwärtsliegenden Öffnungsauslass mit dem Öffnungseinlass strömungstechnisch verbindet;
wobei vorzugsweise die Schneidvorrichtung (20) innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer (4) zwischen dem Öffnungsauslass und dem Öffnungseinlass angeordnet ist.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, aufweisend eine Pumpenvorrichtung (50) zur Förderung des feststoffhaltigen Mediums durch die Schneidvorrichtung (20) mit dem Volumenstrom;
wobei vorzugsweise die Pumpenvorrichtung (50) eine verstellbare Pumpe zur Einstellung des Volumenstroms des feststoffhaltigen Mediums ist oder diese umfasst.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, aufweisend eine Detektionsvorrichtung (60), die ausgebildet ist, Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter zu erfassen, insbesondere ein Abheben des ersten Schneidelements und des zweiten Schneidelements voneinander zu erfassen und/oder den Schneidkantenabstand zu erfassen, wobei
die Detektionsvorrichtung (60) insbesondere umfasst:
- einen Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl der Antriebswelle und/oder des ersten Schneidelements, und/oder

- einen Druckverlustsensorzur Erfassung eines Druckverlustes, und/oder

- einen Füllstandüberwachungssensor zur Erfassung des Füllstands des feststoffhaltigen Mediums in der Zerkleinerungsvorrichtung, und/oder

- einen Vibrationssensor (61) zur Erfassung von Vibration der Zerkleinerungsvorrichtung, und/oder

- einen Volumenstromsensor zur Erfassung des Volumenstroms des feststoffhaltigen Mediums, und/oder

- einen Drucksensor zur Erfassung des Anpressdrucks, und/oder

- einen oder mehrere Hohlkammerdrucksensoren (62) zur Erfassung eines Hohlkammerdrucks in der Zerkleinerungshohlkammer, und/oder

- einen Abstandssensor zur Erfassung des Schneidkantenabstands.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, aufweisend
- eine Eingabevorrichtung (70), die zur Auswahl und/oder Eingabe des Betriebsmodus und/oder der Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter für den jeweiligen Betriebsmodus ausgebildet ist, und/oder

- eine Antriebsvorrichtung (40), die zum Antrieb der Schneidvorrichtung mit der Antriebswelle und/oder der Schneidvorrichtung drehmomentfest gekoppelt ist, und/oder

- eine Steuerungsvorrichtung (80), die mit der Verstellvorrichtung (30) und/oder der Antriebsvorrichtung (40) und/oder der Pumpenvorrichtung (50) und/oder der Detektionsvorrichtung (60) und/oder der Eingabevorrichtung (70) signaltechnisch koppelbar ist oder gekoppelt ist, und ausgebildet ist,
∘ die Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter zu erfassen, und/oder

∘ die Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter mit den Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter abzugleichen, und/oder

∘ die Soll-Ausprägung der Betriebsparameter in Abhängigkeit des Betriebsmodus einzustellen, und/oder

∘ die Ausprägungen der Betriebsparameter in Abhängigkeit des Abgleichs der Ist-Ausprägungen der Betriebsparameter mit den Soll-Ausprägungen der Betriebsparameter einzustellen.
Verfahren (1000) zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung (1), insbesondere einer Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung, das Verfahren umfassend den Schritt:
- Starten (1010) der Zerkleinerungsvorrichtung (1), und
gekennzeichnet durch die Schritte:
- Auswählen (1020) eines Betriebsmodus aus einer Liste von Betriebsmodi, wobei die Liste der Betriebsmodi einen ersten Betriebsmodus und zumindest einen von dem ersten Betriebsmodus verschiedenen zweiten Betriebsmodus umfasst, und

- Zerkleinern (1030) des feststoffhaltigen Mediums mit der Zerkleinerungsvorrichtung (1) in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus.
Verfahren (1000) nach dem vorhergehenden Anspruch 13, umfassend den Schritt:
- Bestimmen (1040) einer Soll-Ausprägung wenigstens eines Betriebsparameters für den ersten Betriebsmodus und/oder für den zumindest einen zweiten Betriebsmodus, wobei sich der erste Betriebsmodus und der zumindest eine zweite Betriebsmodus in einer Soll-Ausprägung zumindest eines Betriebsparameters unterscheiden.
Verfahren (1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 oder 14, umfassend den Schritt:
- Einstellen (1050) einer Soll-Ausprägung wenigstens eines Betriebsparameters des mindestens einen Betriebsparameters in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus, und

- Betreiben (1060) der Zerkleinerungsvorrichtung (1) in Abhängigkeit der Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters;
und/oder
umfassend den Schritt:
- Erfassen (1070) einer Ist-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters, und/oder

- Abgleichen (1080) der erfassten Ist-Ausprägung mit der Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters, und/oder

- Anpassen (1090) der Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters bis die Soll-Ausprägung des wenigstens einen Betriebsparameters erreicht wird.
Verfahren (2000) zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung (1), insbesondere einer Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Minimieren (2010) eines Anpressdrucks mit einer Verstellvorrichtung (30) bis ein Abheben einer zumindest einen ersten Schneidkante und einer zumindest einen zweiten Schneidkante voneinander erfasst wird, und

- Halten (2020) der zumindest einen ersten Schneidkante und der zumindest einen zweiten Schneidkante in einer Position voneinander, in der der Anpressdruck minimal ist.
Verfahren (3000) zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung (1), insbesondere einer Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, zur Abdichtung der Zerkleinerungsvorrichtung während der Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen (3010) eines Hohlkammerdrucks innerhalb der Zerkleinerungshohlkammer mit einem Drucksensor, und

- Einstellen (3020) eines Sperrkammerdrucks innerhalb der Sperrkammer oberhalb des Hohlkammerdrucks, insbesondere mindestens 0,5 bar oberhalb des Hohlkammerdrucks, mit einer Dichtungsfluid-Pumpvorrichtung.
Steuerungsvorrichtung (80) zur Steuerung einer Zerkleinerungsvorrichtung (1), insbesondere einer Zerkleinerungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, zur Zerkleinerung eines feststoffhaltigen Mediums mit einer veränderbaren Zerkleinerungsleistung, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Schritte des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 13-17 auszuführen.