JP2020529305A

JP2020529305A - 制御可能なプルイン機構を有する粉砕装置

Info

Publication number: JP2020529305A
Application number: JP2020502371A
Authority: JP
Inventors: ペーターシファー; マリオフリッツ
Original assignee: リンドナーマヌエル
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2020-10-08
Also published as: KR20200043981A; US11517911B2; BR112019027841A2; CN110891688A; WO2019025297A1; KR102406759B1; EP3437741A1; US20200306764A1

Abstract

本発明による粉砕装置（１００）は、粉砕される材料を供給するための供給開口（１０）と、装置に供給された材料を粉砕するための粉砕シャフト（２０）と、供給開口（１０）と粉砕シャフト（２０）との間に配置されて切断チャンバ壁（４０ａ，４０ｂ）によって画定される切断チャンバ（３０）と、を備える。本発明による粉砕装置は、切断チャンバ壁（４０ａ）が旋回できることを特徴とする。本発明は、対応する方法にも関する。【選択図】図１

Description

本発明は、粉砕される材料を供給するための供給開口と、供給された材料を粉砕するための粉砕シャフトと、供給開口と粉砕シャフトとの間に配置されて切断チャンバ壁によって画定される切断チャンバと、を備える粉砕装置に関する。

商業廃棄物、産業廃棄物、家庭廃棄物等、例えば（硬質）プラスチック、織物、複合材、ゴムまたは廃木材（パレットおよびチップボードなど）は、最終的に廃棄される前に、または特にリサイクルサイクルに戻される前に、粉砕を必要とする。例えば、ホイールローダ、フォークリフト、またはコンベヤベルトによって材料供給用のホッパを介して供給される単軸または多軸粉砕機は、このような廃棄物を粉砕するための従来技術において特によく知られている。

従来の粉砕機は、切断チャンバ内にロータユニットを備え、このロータユニットは、引き裂きフックまたはナイフを備えた１つ以上の粉砕シャフトを備える。ナイフは、例えば、ナイフキャリアにねじ止めすることによって固定され、ナイフキャリアは、ナイフポケットに溶接されるまたは例えばねじ止めされることができ、それは粉砕シャフトにフライス加工される。供給された材料の粉砕は、粉砕シャフトと共に回転するナイフと、静止した、すなわち非回転のカウンターナイフ（ステータナイフ、スクレーパコーム）との間で行われる。ロータユニットは、モータ（例えば、内燃機関／電気モータ）によって駆動される。

従来の粉砕機は、二次プレッサを含むこともでき、二次プレッサは、供給された材料を回転ロータの方向に押すまたは押しつける。回転ナイフとカウンターナイフとの間の粉砕後、材料は、篩のサイズに応じて粉砕係数を決定する篩装置（存在する場合）を通って排出されることができ、コンベヤベルト、輸送スクリュー、チェーンコンベヤまたは抽出システム等を使用することによってさらに輸送されることができる。依然として大きすぎる材料は、回転によって切断チャンバに戻される。

効率的な粉砕性能のためには、材料を切断領域に永久的に供給することが非常に重要である。ここでは、実質的に２つの異なるアプローチがある。

いくつかの粉砕装置は、材料をロータまたはカウンターナイフに向かって押しつける押圧システムまたは二次押圧システムと共に、一方の側で切断チャンバを画定する少なくとも１つの平坦な切断チャンバ壁を有する。これは、例えば、一種のプッシャまたはスクリューコンベヤであってよい。平坦とは、粉砕シャフト付近の切断チャンバ壁が水平に対して小さい角度（例えば＋／−２０°以内）を有することを意味する。

ここでの利点は、二次プレッサの圧力を減少させることによって、粉砕が困難な材料でさえ、機械が過負荷のために停止することなく粉砕されることができることである。しかしながら、不利な点は、機械の処理能力が、二次プレッサが後退する時間中にかなり減少することである。他方、粉砕が容易な材料は、高い処理速度を達成するために、多量の力を必要とし、従って、二次プレッサからのエネルギーも必要とする。

他の粉砕装置は、急勾配の、極端な場合には垂直な、切断チャンバ壁でさえも作動し、材料は、それ自体の重量のために切断領域に自動的に滑り落ち、大きな引き込み作用をもたらす。さらに、二次プレッサを取り付けることができる。急峻とは、粉砕シャフト付近の切断チャンバ壁が水平に対して大きな角度（例えば、４５°より大きい）を有することを、意味する。切削チャンバ壁が上方に湾曲している場合、水平面に対してさらに大きな角度を、切削チャンバ壁の上端で設けることができる。

二次プレスなしで所定の期間にわたって平均化された材料のスループット率は、引き込み機構または作用と表すことができる。

ここでは、材料が切断領域に永久的に滑り落ちるので、より一定のスループット能力／スループット速度が有利である。不利な点は、粉砕するのが困難な材料（例えば、固体および／または粗い材料）の粉砕が全く不可能であること、またはロータの力もしくはエネルギー消費の増加、または供給材料の永久的に低い用量によってのみ可能であることである。

本発明の目的は、材料の引き込み作用を有する急峻な切削チャンバ壁の場合の欠点を少なくとも軽減することである。本発明による粉砕装置は、先行技術に関連して上述した廃棄物に適している。

この目的は、請求項１に記載の粉砕装置によって達成される。

本発明による粉砕装置は、粉砕される材料を供給するための供給開口と、供給された材料を粉砕するための粉砕シャフトと、供給開口と粉砕シャフトとの間に配置されて切断チャンバ壁によって画定される切断チャンバとを備える。本発明による粉砕装置は、切断チャンバ壁が旋回可能であることを特徴とする。

本発明による粉砕装置の利点は、切断チャンバ壁を旋回させることによって、それ自体の重量に基づく、粉砕シャフトに供給される材料の引き込み作用を、制御することができることである。

本発明による廃棄物粉砕装置は、以下のようにさらに展開することができる。

少なくとも１つの切断チャンバ壁は、粉砕機の動作中に旋回することができ、特に、自動的に制御された方法で旋回可能である。加えて、または代替として、少なくとも１つの切断チャンバ壁は、粉砕制御装置の動作の外側で旋回可能であってよく、特に手動で旋回可能であってよい。

別の発展は、切断チャンバ壁が、粉砕シャフトの回転軸に平行または実質的に平行な旋回軸の周りで旋回可能であってよく、特に、旋回軸が、切断チャンバ壁の下端に提供されてよいという事実にある。実質的に平行とは、粉砕シャフトの回転軸の方向（または方向ベクトル）と旋回軸の方向（または方向ベクトル）との間の角度が１０°以下、好ましくは５°以下、最も好ましくは２°以下であることを、意味する。従って、軸間の角度は、方向ベクトル間の角度としてスキュー軸についても定義される。このようにして、切断チャンバ壁を粉砕シャフトの近くに配置することができる、および／または粉砕シャフトは、軸に沿って、または粉砕シャフトに沿って、均一に供給される。

別の発展によると、粉砕装置は、粉砕される材料を粉砕軸に押し付けるためのプレス装置を含んでもよい。プレス装置は、スループットを増加させるように、増加した圧力で粉砕軸に対して一時的にプレスされるように、材料が粉砕されることを可能にする。

さらなる発展は、プレス装置が、切断チャンバ壁と共に旋回することができることである。これは、切断チャンバ壁が旋回するとき、切断チャンバ壁に対するプレス装置の相対位置が維持される（一定のままである）という利点を有する。

別の発展によると、プレス装置は、回転軸の周りを回転することができ、特に、回転軸は、旋回軸に平行または実質的に平行に配置することができるが、それにオフセットする。実質的に平行とは、回転軸の方向（または方向ベクトル）と旋回軸の方向（または方向ベクトル）との間の角度が、１０°以下、好ましくは５°以下、最も好ましくは２°以下であることを意味する。

切断チャンバ壁は、円筒形部分を含んでよく、プレス装置の回転軸は、シリンダの中心軸に配置されてよい。このようにして、プレス装置が切断チャンバ壁に対して回転する間、プレス装置が切断チャンバ壁から一定の距離にあることが可能である。

別の発展によると、粉砕装置は、切断チャンバ壁の旋回角度を調節するための制御装置も含んでよい。これにより、旋回角度を、粉砕ユニットの動作中に粉砕される材料に自動的に適合させることができる。

これは、制御装置が、粉砕シャフトに加えられる荷重および／または粉砕シャフトに加えられるトルク、および／または粉砕シャフトを駆動する電気モータに供給される電流、および／または粉砕シャフトを駆動する油圧モータに供給される油圧、および／または粉砕シャフトを駆動する内燃機関の動作条件（例えば、回転速度）に応じて、粉砕装置の動作中に旋回角度を調整するように、さらに発展することができ、特に、荷重および／またはトルクおよび／または電流および／または油圧が増加するときに引き込み作用が低減するように、旋回角度が調整される。

上記の目的は、請求項９に記載の粉砕装置を動作させる方法によっても達成される。

粉砕装置は、供給開口と、粉砕シャフトと、供給開口と粉砕シャフトとの間に配置されて切断チャンバ壁によって画定される切断チャンバとを備える。この方法は、粉砕される材料を供給開口に供給するステップと、供給された材料を粉砕シャフトで粉砕するステップとを含み、この方法は、切断チャンバ壁を旋回させて、粉砕シャフトへの供給された材料の引き込み作用を、それ自体の重量に基づいて、制御することを特徴とする。

さらなる発展によると、少なくとも１つの切断チャンバ壁の旋回は、粉砕装置の動作中に、特に自動的に制御された旋回によって行うことができる、または、少なくとも１つの切断チャンバ壁の旋回は、粉砕装置の動作の外側で、特に手動旋回によって行うことができる。

本発明による方法は、粉砕される材料を粉砕シャフトに押し付けるステップによってさらに発展することができる。

別の発展は、粉砕シャフトに加えられる荷重および／または粉砕シャフトに加えられるトルク、および／または粉砕シャフトを駆動する電気モータに供給される電流、および／または粉砕シャフトを駆動する油圧モータに供給される油圧、および／または粉砕シャフトを駆動する内燃機関の動作状態に応じて、粉砕装置の動作中に旋回角度を調整する、さらなるステップが提供され得るという事実にある。

旋回角度は、荷重および／またはトルクおよび／または電流および／または油圧が増加するときに、引き込み作用が低減するように、調整することができる。

本発明のさらなる特徴および例示的実施形態ならびに利点は、図面を参照して以下により詳細に説明される。本実施形態は、本発明の全範囲を網羅するものではないことは、当然である。以下に記載される特徴の一部または全部を他の方法で組み合わせてもよいことも、当然である。

本発明による粉砕装置の第１実施形態を示す。本発明による粉砕装置の第２実施形態を示す。本発明による粉砕装置の第２実施形態を示す。本発明による粉砕装置の第２実施形態を示す。本発明による粉砕装置の第２実施形態を示す。本発明による粉砕装置の第２実施形態を示す。本発明による粉砕装置の第２実施形態を示す。

図１は、本発明による粉砕装置の第１実施形態を示す。

図１に示されている第１実施形態は、粉砕される材料を供給するための供給開口１０と、供給された材料を粉砕するための粉砕シャフト２０と、供給開口１０と粉砕シャフト２０との間に配置されて切断チャンバ壁（切断チャンバ壁４０ａおよび切断チャンバ壁４０ｂのみが示され、２つの端壁は示されていない）によって画定される切断チャンバ３０とを有する粉砕装置１００を示す。本発明によると、切断チャンバ壁４０ａは、粉砕装置１００の動作中に旋回させることができる。ここで、切断チャンバ壁４０ａは、平坦な壁として部分的にのみ単に例示的に設計されている。この第１実施形態では、しかしながら、異なる形状の切断チャンバ壁を使用することもできる（例えば、以下に説明する第２実施形態による円筒形状）。

この実施形態の切断チャンバ壁４０ａは、旋回軸４１を中心に旋回させることができる。旋回軸４１は、粉砕シャフト２０の回転軸２５に平行である。粉砕シャフト２０はロータナイフ２１を含む。粉砕シャフト２０（いくつかの粉砕シャフト２０を設けることもできる）に加えて、固定カウンターナイフ８０も切断チャンバ３０内に配置される。粉砕シャフト２０を回転軸２５の周りに回転させることにより、材料はロータナイフ２１とカウンターナイフ８０との間で粉砕される。任意の篩６０を使用して、粉砕された材料が切断チャンバ３０を出ることができるサイズを決定することができる。篩６０は、切断チャンバ３０の下限を表す。

図１は、切断チャンバ壁４０ａが急角度で配置される第１の位置Ｉと、切断チャンバ壁４０ａが平坦角度で配置される第２の位置ＩＩとを示す。位置Ｉでは、材料の引き込み作用は、それ自体の重量のために位置ＩＩよりも大きい。このようにして、粉砕装置の処理量を制御することができる。さらに、粉砕される材料への適合を行うことができる。特に、粉砕軸２０のモータ（図示せず）への一時的に増加した電力供給の場合、材料のさらなる供給を低減するために、より粗い材料の一時的な供給により、より平坦な角度を設定することができる。

制御装置５０が、切断チャンバ壁４０ａの旋回角度を調整するために設けられている。制御装置５０は、粉砕軸２０に印加される荷重および／または粉砕軸２０に印加されるトルクおよび／または粉砕軸２０を駆動する電気モータに供給される電流に応じて、粉砕装置１００の動作中に旋回角度を調整する。旋回角度は、荷重および／またはトルクおよび／または電流が増加するときに引き込み作用が減少するように調整され、切断チャンバ壁４０ａの角度が、水平に対して減少／平坦化されるようになっている。

図２は、本発明による粉砕装置の第２実施形態を示す。

図２に示されている本発明の粉砕装置２００の第２実施形態は、本発明による粉砕装置１００の第１実施形態とは対照的に、粉砕される材料を粉砕軸２０に押し付けるためのプレス装置９０をさらに備える。切断チャンバ壁４０ａは、ここでは少なくとも部分的に円筒状に作られている。押圧装置９０は、回転軸９１を中心に回転可能である。この回転軸９１は、切断チャンバ壁４０ａの円筒形部分の対称軸も表す。後部切断チャンバ壁は、２つの軸方向に隣り合う部分４０ｃおよび４０ｄ（例えば、回転軸９１に垂直である）からなり、部分４０ｄは、切断チャンバ壁４０ａに接続され、切断チャンバ壁４０ａと共に旋回する。

図２Ａは、粉砕装置の断面図を示し、プレス装置９０が上昇位置で示されている。図２Ｂでは、プレス装置９０は、下降位置にあり、粉砕される材料を粉砕軸２０に対して押し付ける。

図２Ｃおよび２Ｄは、プレス装置９０の対応する位置を示すが、切断チャンバ壁４０ａおよびプレス装置９０のユニットは、旋回軸４１の周りに旋回し、切断チャンバ壁４０ａが、より急勾配であり、従って、より大きな引き込み作用がもたらされるようになっている。

図２Ｅおよび２Ｆは、図２Ｃおよび２Ｂの斜視図をそれぞれ示す。しかしながら、これらも断面図であるため、前部切削チャンバ壁（後部切削チャンバ壁４０ｃ，４０ｄと同様に、２つの部分からなる）は図示されていない。

要約すると：切断チャンバ壁４０ａは、剛性ではなく、旋回可能であり、引き込み作用が、動作中に変更できるようになっている。制御ユニット５０は、現在の材料にどれだけの引き込み作用が最適であるかを検出する。一方では、これにより、粉砕装置１００は、多種多様な材料に適応することができるので、より柔軟になる。他方では、多くの材料は、より一貫して粉砕され、処理量の増加をもたらす。

示された実施形態は、例示的なものにすぎず、本発明の完全な範囲は、特許請求の範囲によって定義される。

Claims

粉砕装置であって、
粉砕される材料を切断チャンバに供給するための供給開口と、
供給された材料を粉砕するための少なくとも１つの粉砕シャフトと、
を備え、
前記切断チャンバは、前記供給開口と前記粉砕シャフトとの間に配置されて切断チャンバ壁によって画定され、
少なくとも１つの切断チャンバ壁は、特に、前記粉砕シャフトへの供給された材料の引き込み作用を、それ自体の重量に基づいて、制御するように、旋回可能であることを特徴とする、粉砕装置。
請求項１に記載の粉砕装置であって、前記少なくとも１つの切断チャンバ壁は、前記粉砕装置の動作中に旋回可能であり、特に、自動的に制御された方法で旋回可能である、または、少なくとも１つの切断チャンバ壁は、前記粉砕装置の動作の外側で旋回可能であり、特に、手動で旋回可能である、粉砕装置。
請求項１または２に記載の粉砕装置であって、前記切断チャンバ壁は、前記粉砕シャフトの回転軸に平行または実質的に平行な旋回軸の周りで旋回可能であり、特に、前記旋回軸は、前記切断チャンバ壁の下端に提供される、粉砕装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の粉砕装置であって、粉砕される材料を前記粉砕シャフトに押し付けるためのプレス装置をさらに備える、粉砕装置。
請求項４に記載の粉砕装置であって、前記プレス装置は、前記切断チャンバ壁と共に旋回可能である、粉砕装置。
請求項４または５に記載の粉砕装置であって、前記プレス装置は、回転軸の周りで回転可能であり、特に、請求項３と組み合わせて、前記回転軸は、前記旋回軸に平行または実質的に平行であるが、前記旋回軸からオフセットして配置される、粉砕装置。
請求項６に記載の粉砕装置であって、前記切断チャンバ壁は、円筒形部分を含み、前記プレス装置の回転軸は、円筒の軸に配置される、粉砕装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載の粉砕装置であって、前記切断チャンバ壁の旋回角度を調整するための制御装置をさらに備える、粉砕装置。
請求項８に記載の粉砕装置であって、前記制御装置は、前記粉砕シャフトに加えられる荷重および／または前記粉砕シャフトに加えられるトルク、および／または前記粉砕シャフトを駆動する電気モータに供給される電流、および／または前記粉砕シャフトを駆動する油圧モータに供給される油圧、および／または前記粉砕シャフトを駆動する内燃機関の動作条件に応じて、前記粉砕装置の動作中に旋回角度を制御し、特に、荷重および／またはトルクおよび／または電流および／または油圧が増加するときに引き込み作用が低減するように、旋回角度が調整される、粉砕装置。
粉砕装置を動作させる方法であって、前記粉砕装置は、供給開口と、粉砕シャフトと、前記供給開口と前記粉砕シャフトとの間に配置されて切断チャンバ壁によって画定される切断チャンバと、を備え、前記方法は、
粉砕される材料を前記供給開口に供給するステップと、
供給された材料を前記粉砕シャフトで粉砕するステップと、
を含み、
前記粉砕シャフトへの供給された材料の引き込み作用を、それ自体の重量に基づいて、制御するように、少なくとも１つの切断チャンバ壁を旋回させるステップを特徴とする、方法。
請求項１０に記載の方法であって、旋回させるステップは、
特に自動的に制御された旋回によって、前記粉砕装置の動作中に前記少なくとも１つの切断チャンバ壁を旋回させるステップ、または、
特に手動旋回で、前記粉砕装置の動作の外側で前記少なくとも１つの切断チャンバ壁を旋回させるステップ、
を含む、方法。
請求項１０または１１に記載の方法であって、粉砕される材料を前記粉砕シャフトに押し付ける、さらなるステップを含む、方法。
請求項１０から１２のいずれか１項に記載の方法であって、前記粉砕シャフトに加えられる荷重および／または前記粉砕シャフトに加えられるトルク、および／または前記粉砕シャフトを駆動する電気モータに供給される電流、および／または前記粉砕シャフトを駆動する油圧モータに供給される油圧、および／または前記粉砕シャフトを駆動する内燃機関の動作状態に応じて、前記粉砕装置の動作中に旋回角度を調整する、さらなるステップを含む、方法。
請求項１３に記載の方法であって、旋回角度は、荷重および／またはトルクおよび／または電流および／または油圧が増加するときに、引き込み作用が低減するように、調整される、方法。