WO1995011084A1 - Zerkleinerungswerk - Google Patents

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WO1995011084A1
WO1995011084A1 PCT/EP1994/003189 EP9403189W WO9511084A1 WO 1995011084 A1 WO1995011084 A1 WO 1995011084A1 EP 9403189 W EP9403189 W EP 9403189W WO 9511084 A1 WO9511084 A1 WO 9511084A1
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comminution
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Peter Rössler
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Weima Apparatebau Gmbh
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/16—Details
    • B02C18/22—Feed or discharge means
    • B02C18/2225—Feed means
    • B02C18/2233—Feed means of ram or pusher type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating

Definitions

  • the invention relates to a shredding plant according to the preamble of claim 1.
  • Such crushing plants e.g. are described in DE 90 03 477 U, are widely used in practice for shredding residual wood. With them, the comminution roller is driven by the roller drive via a reduction gear at typically 80 rpm. These shredding tools are characterized by good uniformity of the shredded material and low noise. However, they are only of limited use for plastic waste.
  • the present invention is intended to further develop a comminution plant according to the preamble of claim 1 in such a way that it is also suitable for use with plastic waste and other viscous waste materials.
  • the shredding unit according to the invention runs at a high rotational speed of the shredding roller of the order of magnitude of 200 to 1000 rpm compared to the known shredding units.
  • the shredding roller whose knife bodies in practice are long strips that work with strip-shaped counter knives, would no longer start if only a larger one Waste piece when the shredding roller slowly runs out when the machine was switched off beforehand would have moved between a knife body and a counter knife.
  • the single figure shows a schematic vertical longitudinal central section through a comminution plant particularly suitable for plastic waste, in which various drives and an associated control unit are also shown schematically.
  • the shredding unit shown in the drawing has a housing, designated overall by 10, which is welded together from thick, suitably canted sheet steel parts.
  • a comminution roller On the side walls 12 of the housing, a comminution roller, denoted overall by 14, is mounted via bearings which are not reproduced. This carries strip-shaped knife bodies 16, 18 which cooperate with counter strips 19, 20 which are also fixed to the housing.
  • a cover plate 22 is guided on a path on the housing 10, which leads obliquely downwards from an end wall 24 of the housing on the left in the drawing over the comminution roller 14 to a step 26 in a bottom wall 28 of the housing.
  • the guide of the cover plate 22 is provided at its lateral edges with lower guide strips 30 and upper guide strips 32 which are welded to the side walls 12.
  • the underside of the cover plate 22 carries at its lateral edges a rack 34 with which a pinion 36 meshes.
  • the two pinions 36 are rigidly coupled by a shaft 38, on which a cover drive 40 attacks.
  • the current position of the cover plate 22 is determined by a position transmitter 42, which is also mechanically coupled to the shaft 38. Instead, a plurality of limit switches distributed along the path of the cover plate 22 can also be used.
  • a feed slide 44 can be moved, which is designed as a hollow box part. Its upper side cooperates with a protective wall 46, which is connected to a wall 48 of the housing, which is opposite the cover plate 40 and is positioned in the opposite, opposite position.
  • the side walls of the feed slide 44 run in front of the side walls 12 with little play.
  • An end wall 50 of the housing 10 adjoining the upper end of the wall 48 forms the last part of the enclosure of a storage space 52, in which the material to be shredded is placed.
  • the feed slide is shown in a fully retracted rest position, in which it is completely under the protective wall 46.
  • a corresponding double-action hydraulic working cylinder 54 with a corresponding stroke is provided for moving the feed slide 44 towards the comminution roller 14 (and back again into the rest position).
  • a partially cylindrical perforated screen 56 is arranged between the counter knives 19, 20 and lies outside the path of the tips of the knife bodies 16, 18 shown in dashed lines. Sloping lower hopper walls 58, 60 guide the chips falling through the perforated screen 56 down to a collecting channel 62 in which a conveyor screw 64 runs.
  • a worm drive 66 is assigned to this.
  • a roller drive 68 is provided for rotating the shredding roller 14 and, like the cover drive 40, the working cylinder 54 and the worm drive 66, is excited by a central control unit 70 of the shredding unit.
  • the control unit 70 operates as a function of the output signal of the position transmitter 42 and of a power meter 72 which is connected to the supply line of the roller drive 68.
  • the control unit 70 works according to the following criteria:
  • the cover drive 40 is first excited in the closing direction of the cover plate 22.
  • the roller drive 68 continues to be excited until the cover plate 22 has reached its full closed position shown in the drawing. Only then is the roller drive 68 switched off.
  • the cover plate initially remains in its closed position until the shredding roller has reached a predetermined minimum speed. Only then is the cover plate opened.
  • the pressure medium supply to the working cylinder 54 is interrupted or switched in the direction of retracting the piston rod of the working cylinder 54 when the power consumption of the roller drive 68 is determined to be too high.
  • the cover drive 40 is energized in the direction of closing the cover plate 22 when the measured power consumption of the roller drive 68 exceeds a predetermined threshold.
  • the cover drive 40 is excited in the direction of an enlargement of the opening between the free edge of the cover plate 22 and the shoulder of the bottom wall 28 when the measured power of the roller drive 68 falls below a predetermined threshold.
  • the working cylinder 54 is excited in the direction of an extension of the feed slide 44 when the measured power of the roller drive 68 falls below a predetermined threshold.

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Abstract

Bei einem insbesondere für Kunststoffabfälle bestimmten Zerkleinerungswerk ist über einer Zerkleinerungswalze (14) eine schräg nach unten geneigte Abdeckplatte (22) vorgesehen, durch welche die Verbindung zwischen der Zerkleinerungswalze (14) und einem das zu zerkleinernde Gut aufnehmenden Vorratsraum (52) wahlweise verschließbar und freigebbar ist. Eine Steuereinheit (70) erregt beim Abschalten des Zerkleinerungswerkes einen Walzenantrieb (68) noch solange, bis die Abdeckplatte (22) in ihre Schließstellung gestellt worden ist. Damit ist ein Wiederanlaufen der Zerkleinerungswalze (14) gewährleistet, auch wenn der Walzenantrieb (68) für hohe Drehzahlen der Zerkleinerungswalze von vorzugsweise größenordnungsmäßig 200 bis 1000 U/min ausgelegt ist, wie für das Zerkleinern von Kunststoffabfällen vorteilhaft.

Description

Zerkleinerungswerk
Die Erfindung betrifft ein Zerkleinerungswerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Zerkleinerungswerke, wie sie z.B. in der DE 90 03 477 U beschrieben sind, finden in der Praxis zum Zerkleinern von Restholz verbreitet Verwendung. Bei ihnen wird die Zerkleinerungswalze über ein Untersetzergetriebe vom Walzenantrieb her mit typischerweise 80 U/min ange¬ trieben. Diese Zerkleinerungswerkzeuge zeichnen sich durch gute Gleichförmigkeit des zerkleinerten Gutes und geringe Geräuschentwicklung aus. Sie eignen sich jedoch nur beschränkt zur Verwendung mit Kunststoff-Abfallstoffen.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein Zerkleinerungs¬ werk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weiterge- bildet werden, daß es auch für die Verwendung mit Kunst¬ stoff-Abfällen und anderen zähen Abfallstoffen gut geeig¬ net ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Zer- kleinerungswerk mit den im Anspruch 1 angegebenen Merk¬ malen.
Das erfindungsgemäße Zerkleinerungswerk läuft mit einer verglichen mit dem bekannten Zerkleinerungswerken hohen Drehzahl der Zerkleinerungswalze von größenordnungmäßig 200 bis 1000 U/min. Bei einer derartigen Auslegung des Walzenantriebes würde die Zerkleinerungswalze, deren Messerkörper in der Praxis lange Leisten sind, die mit ebenfalls leistenförmigen Gegenmessern zusammenarbeiten, schon dann nicht mehr anlaufen, wenn sich nur ein größeres Abfallstück beim langsamen Auslaufen der Zerkleinerungs¬ walze beim vorhergehenden Ausschalten der Maschine zwi¬ schen einem Messerkörper und ein Gegenmesser bewegt hätte. Derartige Betriebszustände sind bei dem erfindungsgemäßen Zerkleinerungswerk vermieden, da über der Zerkleinerungs¬ walze eine Abdeckplatte vorgesehen ist, welche durch die Steuereinheit des Zerkleinerungswerkes zwangsweise zunächst in eine die Zerkleinerungswalze vollständig gegen den Zerkleinerungsgut-Vorratsraum abdeckende Schließstellung bewegt wird, bevor die Zerkleinerungswalze angehalten wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter¬ ansprüchen angegeben.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 werden die Belastungen der Zerkleinerungswalze auch im laufenden Betrieb im wesentlichen konstantgehalten.
Bei einem Zerkleinerungswerk gemäß Anspruch 5 bilden die¬ jenigen Teile der Abdeckplatte, welche sich jeweils über der Zerkleinerungswalze befinden, eine zum Messereingriffs¬ bereich hinführende Rutschfläche.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick auf ein verkantungsfreies und damit klemmfreies Bewegen auch große seitliche Abmessungen aufweisender Abdeckplatten unter der Last aufruhenden Zerkleinerungs¬ gutes von Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird ein besonderes günstiges Zuführen des Zerkleinerungsgutes zum ersten Messereingriffsbereich gewährleistet.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu¬ tert.
In dieser zeigt die einzige Figur einen schematischen vertikalen Längsmittelschnitt durch ein insbesondere für Kunststoff-Abfälle geeignetes Zerkleinerungswerk, in welchem zusätzlich verschiedene Antriebe sowie eine zugehörige Steuereinheit schematisch wiedergegeben sind.
Das in der Zeichnung wiedergegebene Zerkleinerungswerk hat ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Gehäuse, welches aus dicken, geeignet gekanteten Stahlblechteilen zusammen¬ geschweißt ist.
An Seitenwänden 12 des Gehäuses ist über nicht wiederge¬ gebene Lager eine insgesamt mit 14 bezeichnete Zerkleine¬ rungswalze gelagert. Diese trägt leistenförmige Messer¬ körper 16, 18, die mit ebenfalls leistenförmigen gehäuse¬ festen Gegenmessern 19, 20 zusammenarbeiten.
Über der Zerkleinerungswalze 14 ist eine Abdeckplatte 22 auf einem Weg am Gehäuse 10 geführt, der von einer in der Zeichnung links gelegenen Endwand 24 des Gehäuses über die Zerkleinerungswalze 14 hinweg schräg nach unten zu einer Stufe 26 in einer Bodenwand 28 des Gehäuses führt.
Die Führung der Abdeckplatte 22 besorgen bei ihren seit¬ lichen Rändern vorgesehene untere Führungsleisten 30 sowie obere Führungsleisten 32, die an den Seitenwänden 12 fest- geschweißt sind.
Die Unterseite der Abdeckplatte 22 trägt bei ihren seit¬ lichen Rändern jeweils eine Zahnstange 34, mit welcher ein Ritzel 36 kämmt. Die beiden Ritzel 36 sind durch eine Welle 38 starr gekoppelt, an welcher ein Abdeckantrieb 40 angreift. Die momentane Stellung der Abdeckplatte 22 wird durch einen Stellungsgeber 42 ermittelt, der eben¬ falls mit der Welle 38 mechanisch gekoppelt ist. Statt dessen können auch mehrere längs des Weges der Abdeck- platte 22 verteilte Endschalter verwendet werden.
Über der Bodenwand 28 ist ein Zustellschieber 44 verschieb¬ bar, der als hohles Kastenteil ausgebildet ist. Seine Oberseite arbeitet mit einer Schutzwand 46 zusammen, die an eine der Abdeckplatte 40 gegenüberliegende, entgegen¬ gesetzt gleich angestellte Wand 48 des Gehäuses angeschlos¬ sen ist. Die seitlichen Wände des Zustellschiebers 44 laufen unter kleinem Spiel vor den Seitenwänden 12.
Eine sich an das obere Ende der Wand 48 anschließende Endwand 50 des Gehäuses 10 bildet den letzten Teil der Umfassung eines Vorratsraumes 52, in welchen das zu zer¬ kleinernde Gut gegeben wird.
In der Zeichnung ist der Zustellschieber in einer voll zurückgefahrenen Ruhestellung wiedergegeben, in welcher er vollständig unter der Schutzwand 46 steht. Zum Bewegen des Zustellschiebers 44 auf die Zerkleinerungswalze 14 zu (und wieder zurück in die Ruhestellung) ist ein ent- sprechenden Hub aufweisender doppeltwirkender hydrauli¬ scher ArbeitsZylinder 54 vorgesehen.
Zwischen den Gegenmessern 19, 20 ist ein teilzylindrisches Lochsieb 56 angeordnet, welches außerhalb der gestrichelt eingezeichneten Bahn der Spitzen der Messerkörper 16, 18 liegt. Schräg abfallende untere Trichterwände 58, 60 leiten die durch das Lochsieb 56 fallenden Schnitzel nach unten zu einer Sammelrinne 62, in welcher eine Förder¬ schnecke 64 läuft. Dieser ist ein Schneckenantrieb 66 zugeordnet. Zum Drehen der Zerkleinerungswalze 14 ist ein Walzenan¬ trieb 68 vorgesehen, der ebenso wie der Abdeckantrieb 40, der Arbeitszylinder 54 und der Schneckenantrieb 66 von einer zentralen Steuereinheit 70 des Zerkleinerungswerkes her erregt wird. Die Steuereinheit 70 arbeitet in Abhän¬ gigkeit vom Ausgangssignal des Stellungsgebers 42 sowie eines Leistungsmessers 72, der in die Versorgungsleitung des Walzenantriebes 68 geschaltet ist.
Die Steuereinheit 70 arbeitet nach folgenden Kriterien:
a) Wird vom Bedienungspersonal ein Abschalten des Zerklei¬ nerungswerkes angefordert, so wird zunächst der Abdeck- antrieb 40 in Schließrichtung der Abdeckplatte 22 erregt. Der Walzenantrieb 68 wird solange weiter erregt, bis die Abdeckplatte 22 ihre in der Zeichnung wiedergege¬ bene volle Schließstellung erreicht hat. Erst dann wird der Walzenantrieb 68 abgeschaltet.
b) Wird das Zerkleinerungswerk eingeschaltet, so bleibt die Abdeckplatte zunächst in ihrer Schließstellung, bis die Zerkleinerungswalze eine vorgegebene Mindestdrehzahl erreicht hat. Erst dann wird die Abdeckplatte aufge- steuert.
c) Wann immer die durch das Ausgangssignal des Leistungs¬ messers 72 gemessene Belastung der Zerkleinerungswalze 14 einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird die Abdeckplatte 22 in Schließrichtung bewegt. Dies kann entweder stufenweise oder kontinuierlich in Form einer Nachregelung erfolgen.
d) Der Arbeitszylinder 54 wird nur dann in Richtung eines Ausfahrens des Zustellschiebers 44 erregt, wenn zuvor die Abdeckplatte 22 zumindest teilweise geöffnet wurde.
e) Die Druckmittelversorgung des Arbeitszylinders 54 wird unterbrochen oder in Richtung eines Einfahrens der Kolbenstange des Arbeitszylinders 54 umgeschaltet, wenn eine zu große Leistungsaufnahme des Walzenan¬ triebes 68 festgestellt wird.
f) Der Abdeckantrieb 40 wird in Richtung eines Schließens der Abdeckplatte 22 erregt, wenn die gemessene Leistungs¬ aufnahme des Walzenantriebes 68 eine vorgegebene Schwelle überschreitet.
g) Der Abdeckantrieb 40 wird in Richtung einer Vergröße- rung der Öffnung zwischen der freien Kante der Abdeck¬ platte 22 und der Schulter der Bodenwand 28 erregt, wenn die gemessene Leistung des Walzenantriebes 68 eine vorgegebene Schwelle unterschreitet.
h) Der Arbeitszylinder 54 wird in Richtung eines Ausfahrens des Zustellschiebers 44 erregt, wenn die gemessene Lei¬ stung des Walzenantriebes 68 eine vorgegebene Schwel¬ le unterschreitet.
Wo in den vorgenannten Punkten a) bis h) Schwellwerte angesprochen sind, versteht sich, daß diese jeweils für den gegegebenen Punkt charakteristisch sind und nicht zusammenzufallen brauchen.

Claims

Ansprüche
1. Zerkleinerungswerk mit einem Gehäuse (10), mit einer im Gehäuse (10) gelagerten, mit Messerkörpern (16, 18) bestückten Zerkleinerungswalze (14), mit gehäusefesten Gegenmessern (19, 20), mit einem die Zerkleinerungswalze (14) teilweise unter Abstand umschlingenden Sieb (56), mit einem über dem Eingriffsbereich von Messerkörpern
(16, 18) und Gegenmessern (19, 20) liegenden Vorratsraum (52) des Gehäuses (10), mit einem über einer Bodenwand (28) des Gehäuses (10) hin- und herbewegbaren Zustell¬ schieber (44) und mit einem Walzenantrieb (68) sowie einem Schieberantrieb (54), dadurch gekennzeichnet, daß der
Walzenantrieb (68) die Zerkleinerungswalze (14) mit einer hohen Drehzahl von vorzugsweise größenordnungsmäßig 200 bis 1000 U/min antreibt; daß über der Zerkleinerungswalze (14) eine durch einen Abdeckantrieb (40) bewegbare Abdeck- platte (22) angeordnet ist, die zwischen einer Schlie߬ stellung, in welcher sie die Zerkleinerungswalze (14) gegen den Vorratsraum (52) abdeckt, und mindestens einer Freigabestelle verlagerbar ist, in welcher die Verbindung zwischen der Zerkleinerungswalze (14) und dem Vorratsraum (52) zumindest teilweise freigegeben wird; und daß eine Steuereinheit (70) für den Walzenantrieb (68) und den Abdeckantrieb (40) in Abhängigkeit von der Belastung (72) der Zerkleinerungswalze (14) so arbeitet, daß der Walzen¬ antrieb (68) nur dann abgeschaltet wird, wenn die Abdeck- platte (22) zuvor ihre Schließstellung erreicht hat, und die Abdeckplatte (22) nur dann in ihre Freigabestellung bewegt wird, wenn die Zerkleinerungswalze (14) eine vor¬ gegebene Mindestdrehzahl erreicht hat.
2. Zerkleinerungswerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Steuereinheit (70) ferner den Schie¬ berantrieb (54) so steuert, daß dieser angehalten oder in Einfahrrichtung erregt wird, wenn die Belastung (72) der Zerkleinerungswalze (14) einen vorgegebenen Schwell- wert überschreitet, und in Ausfahrrichtung erregt wird, wenn die Abdeckplatte (22) in einer Freigabestellung steht und die Belastung (72) der Zerkleinerungswalze (14) einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
3. Zerkleinerungswerk nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Steuereinheit (70) den Schieberan¬ trieb (54) so erregt, daß die Belastung der Zerkleinerungs¬ walze (14) im wesentlichen konstant ist.
4. Zerkleinerungswerk nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (70) den Abdeckantrieb (40) so erregt, daß die Belastung der Zerkleinerungswalze (14) im wesentlichen konstant ist.
5. Zerkleinerungswerk nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (22) auf einem schräg zum Messereingriffsbereich hin abfallen¬ den Weg geführt (30, 32) ist.
6. Zerkleinerungswerk nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckantrieb (40) auf zwei den seitlichen Rändern der Abdeckplatte (22) zugeordneten starr gekoppelte Antriebselemente (34, 36) arbeitet.
7. Zerkleinerungswerk nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Bodenwand (28) des Vorratsraumes (52) benachbartes Gegenmesser (19) bezüglich der Bodenwand (28) nach unten versetzt angeord- net ist.
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