WO2023280814A1 - Comminuting apparatus - Google Patents

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WO2023280814A1
WO2023280814A1 PCT/EP2022/068521 EP2022068521W WO2023280814A1 WO 2023280814 A1 WO2023280814 A1 WO 2023280814A1 EP 2022068521 W EP2022068521 W EP 2022068521W WO 2023280814 A1 WO2023280814 A1 WO 2023280814A1
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PCT/EP2022/068521
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Thomas EHL
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Voith Patent Gmbh
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/06—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by dry methods
    • D21B1/066—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by dry methods the raw material being pulp sheets

Abstract

The invention relates to an apparatus (20) and a method for comminuting a cellulose material stack (22), such as cellulose mats arranged in a stack for example, in particular a cellulose bale (25) or a part of a cellulose bale. The apparatus comprises a comminuting device (24) for comminuting the cellulose material, comprising at least one rotatable comminuting tool (26). The apparatus additionally comprises a feed device (30) for feeding the material stack to the comminuting device along a feed path, wherein the feed device comprises a guide device and a conveyor device which are designed to guide the material stack to the comminuting device while maintaining the stack shape of the material stack.

Description

Zerkleinerunqsvorrichtunq Shredding device
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels, wie beispielsweise zu einem Stapel angeordneter Zellstoffmatten, insbesondere eines Zellstoffballens oder eines Teils eines Zellstoffballens, mit einer Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern des Zellstoffmaterials, die zumindest ein rotierbares Zerkleinerungswerkzeug umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels. The invention relates to a device for comminuting a cellulose material stack, such as cellulose mats arranged in a stack, in particular a cellulose bale or part of a cellulose bale, with a comminution device for comminuting the cellulose material, which comprises at least one rotatable comminution tool. Furthermore, the invention relates to a method for comminuting a stack of cellulose material.
Derartige Vorrichtungen, sogenannte Zerkleinerer, und entsprechende Verfahren sind grundsätzlich bekannt. Die Beschickung der Vorrichtung erfolgt üblicherweise durch Zuführung des zu zerkleinernden Zellstoffmaterials von oben oder seitlich, indem dieses durch einen Trichter oder Einwurfschacht in die Vorrichtung eingebracht wird und sich von dort grundsätzlich zufällig und ungeordnet in Richtung des Zerkleinerungswerkzeugs bewegt. Handelt es sich bei dem Zellstoffmaterial um einen Zellstoffballen oder um einen Stapel von Zellstoffmatten, so zerfällt dieser typischerweise bevor er das Zerkleinerungswerkzeug erreicht. Je nach Art des Zerkleinerers können ein oder mehrere Schieber vorgesehen sein, welche das Zellstoffmaterial zusätzlich in Richtung des Zerkleinerungswerkzeugs befördern. Teilweise wird ein Schieber auch genutzt, um das Zellstoffmaterial geregelt mit bestimmtem Druck und in definierten Zeitabständen aktiv gegen das Zerkleinerungswerkzeug zu pressen, um die Zerkleinerung zu unterstützen. Dabei ergibt sich bei bekannten Zerkleinerern ebenfalls eine zufällige und ungeordnete Anordnung des Zellstoffmaterials zwischen Schieber und Zerkleinerungswerkzeug. Der Zellstoffmaterialstapel zerfällt nicht nur bei der Zuführung, sondern auch während des Zerkleinerungsvorgangs. Teilweise stellen sich Zellstoffmatten auf oder werden über das Zerkleinerungswerkzeug hinweggeschoben. Um Zellstoffmatten, die von dem Zerkleinerungswerkzeug nicht erfasst wurden, vollständig zu zerkleinern, ist es erforderlich, den Schieber gegebenenfalls mehrfach zurückzufahren und die nicht oder nur teilweise zerkleinerten Zellstoffmatten erneut mittels des Schiebers gegen das Zerkleinerungswerkzeug zu drücken, bis das gesamte Zellstoffmaterial zerkleinert ist. Über die Zeit betrachtet, insbesondere da im zeitlichen Verlauf in dem Zerkleinerer immer weniger zu zerkleinerndes Zellstoffmaterial verbleibt, ist der Zerkleinerer höchstens zeitweise maximal ausgelastet, während grundsätzlich eine deutlich größere Durchsatzleistung in derselben Zeit möglich wäre. Such devices, so-called shredders, and corresponding methods are known in principle. The device is usually loaded by feeding the cellulose material to be comminuted from above or from the side by introducing it through a hopper or chute into the device and moving from there in a fundamentally random and disorderly manner in the direction of the comminution tool. If the cellulosic material is a cellulosic bale or a stack of cellulosic mats, it typically disintegrates before it reaches the shredding tool. Depending on the type of shredder, one or more slides can be provided, which additionally convey the cellulose material in the direction of the shredding tool. In some cases, a slide is also used to actively press the cellulose material against the shredding tool with a specific pressure and at defined time intervals in order to support shredding. In the case of known shredders, this also results in a random and unordered arrangement of the cellulose material between the slide and the shredding tool. The pile of cellulose material not only disintegrates during feeding, but also during the shredding process. In some cases, cellulose mats stand up or are pushed over the shredding tool. In order to completely shred cellulose mats that have not been caught by the shredding tool, it may be necessary to move the slide to drive back several times and to press the cellulose mats that have not been comminuted or only partially comminuted again by means of the slide against the comminution tool until all the cellulose material has been comminuted. Viewed over time, particularly since less and less cellulose material to be comminuted remains in the comminuter over time, the comminuter is at most temporarily utilized to its maximum capacity, while in principle a significantly greater throughput would be possible in the same time.
Durch die herkömmliche zufällige und ungeordnete Zuführung des Zellstoffmaterialstapels zu dem Zerkleinerungswerkzeug, sei es mittels eines Schiebers, durch die Gewichtskraft des Zellstoffmaterials, oder durch Einziehen mittels des Zerkleinerungswerkzeugs, schwankt daher die Zerkleinerungsleistung und somit wird die maximal mögliche Durchsatzleistung des Zerkleinerers nicht erreicht. Due to the conventional random and unordered supply of the cellulose material stack to the shredding tool, whether by means of a slide, due to the weight of the cellulose material, or by being drawn in by means of the shredding tool, the shredding performance therefore fluctuates and the maximum possible throughput of the shredder is therefore not achieved.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Zellstoffmaterial mit einer erhöhten Durchsatzleistung bereitzustellen. One object of the invention is to provide a device for comminuting cellulose material with an increased throughput.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 18 und insbesondere dadurch, dass die Vorrichtung eine Zufuhreinrichtung zum Zuführen des Materialstapels aus Zellstoffmaterial zu der Zerkleinerungseinrichtung entlang eines Zufuhrweges aufweist. Die Zufuhreinrichtung umfasst eine Führungseinrichtung und eine Fördereinrichtung, die dazu ausgebildet sind, den Materialstapel der Zerkleinerungseinrichtung unter Aufrechterhaltung einer Stapelform des Materialstapels zuzuführen. The object is achieved by a device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 18 and in particular in that the device has a feed device for feeding the material stack of cellulose material to the comminution device along a feed path. The feed device comprises a guide device and a conveyor device, which are designed to feed the material stack to the comminution device while maintaining a stack shape of the material stack.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels, wie beispielsweise zu einem Stapel angeordneter Zellstoffmatten, insbesondere eines Zellstoffballens oder eines Teils eines Zellstoffballens wird der Materialstapel mittels einer Zufuhreinrichtung entlang eines Zufuhrweges einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt, wobei die Zufuhreinrichtung mittels einer Führungseinrichtung und einer Fördereinrichtung den Materialstapel der Zerkleinerungseinrichtung unter Aufrechterhaltung einer Stapelform des Materialstapels zuführt. Ferner wird durch eine Zerkleinerungseinrichtung das Zellstoffmaterial mittels zumindest eines rotierenden Zerkleinerungswerkzeugs zerkleinert. Das Verfahren kann mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden. In the inventive method for crushing a pulp material stack, such as a stack arranged pulp mats, in particular a pulp bale or part of a pulp bale, the material stack is fed by a feed device along a feed path to a comminution device, the feed device feeding the material stack to the comminution device by means of a guide device and a conveyor while maintaining a stack shape of the material stack. Furthermore, the cellulose material is comminuted by means of at least one rotating comminution tool by a comminution device. The method can be carried out with a device according to the invention.
Unter einem Zellstoffmaterialstapel ist insbesondere ein handelsüblicher Zellstoffballen zu verstehen, der sich aus mehreren Zellstoffmatten zusammensetzt. Die Stapelrichtung ist in der Regel zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungsebene der gestapelten Zellstoffmatten ausgerichtet. Eine Zellstoffmatte kann dabei eine Stapelebene des Materialstapels bilden. Insbesondere kann eine in vertikaler Richtung betrachtet unterste Zellstoffmatte eine Auflagefläche des Materialstapels definieren. Es kann sich bei dem Zellstoffmaterialstapel auch um lediglich einen Teil eines handelsüblichen Zellstoffballens handeln, insbesondere um einen Teil, der gegenüber dem gesamten Zellstoffballen eine reduzierte Flöhe in Stapelrichtung aufweist. Grundsätzlich kann es sich bei dem Materialstapel auch um einen Stapel aus mehreren, entlang ihrer jeweiligen Stapelrichtung gestapelten, Zellstoffballen handeln. Der Materialstapel kann zumindest teilweise aus zusammenhängendem Zellstoffmaterial, beispielsweise aus einer mehrfach auf sich selbst gefalteten und auf diese Weise in Stapelform gebrachten Zellstoffbahn, gebildet sein. Grundsätzlich kann auch nicht mattenförmiges Zellstoffmaterial zu dem Materialstapel zusammengefügt sein, wobei die einzelnen Zellstoffmaterialteile dabei nicht zwingend getrennt voneinander in sauber definierten Stapelebenen entlang der Stapelrichtung angeordnet sein müssen, sondern sich zumindest teilweise über mehrere solcher Ebenen erstrecken können. Die eingesetzten Zellstoffballen setzen sich aus mehreren einzelnen stabilen und kompaktierten Zellstoffmaterial-Platten zusammen, welche gestapelt und gebündelt zu einem Ballen sind. Die Zellstoffballen unterscheiden sich von den üblicherweise sehr oft eingesetzten Baumwollballen dadurch, dass die Baumwollballen sehr leicht auseinanderfallen und nur einen geringen Bruchteil an Zerfaserung bedürfen. A cellulosic material stack is to be understood in particular as a commercially available cellulosic bale, which is composed of several cellulosic mats. The stacking direction is generally aligned at least essentially perpendicular to the plane of extension of the stacked cellulose mats. A cellulose mat can form a stack level of the material stack. In particular, viewed in the vertical direction, a lowermost cellulose mat can define a bearing surface of the material stack. The cellulosic material stack can also be just a part of a commercially available cellulosic bale, in particular a part that has a reduced amount of fleas in the stacking direction compared to the entire cellulosic cellulosic bale. In principle, the material stack can also be a stack of several pulp bales stacked along their respective stacking direction. The material stack can be formed at least partially from coherent cellulose material, for example from a cellulose web that has been folded onto itself several times and thus brought into the form of a stack. In principle, cellulose material that is not in the form of a mat can also be assembled into the material stack, with the individual cellulose material parts not necessarily having to be arranged separately from one another in clearly defined stacking levels along the stacking direction, but rather can extend at least partially over several such levels. The cellulose bales used are made up of several individual, stable and compacted cellulose material panels, which are stacked and bundled into a bale. The cellulose bales differ from the cotton bales that are usually very often used in that the cotton bales fall apart very easily and require only a small fraction of defibration.
Die eingesetzten Zellstoffmaterial-Platten besitzen üblicherweise ein Flächengewicht von größer gleich 400 g/m3, insbesondere größer gleich 600 g/m2, vorzugsweise kleiner gleich 1200 g/m3. Die Platten sind sehr stabil und benötigen zur Zerkleinerung an diese Eigenschaften angepasste Zerkleinerungseinrichtungen. The sheets of cellulose material used usually have a weight per unit area of greater than or equal to 400 g/m 3 , in particular greater than or equal to 600 g/m 2 , preferably less than or equal to 1200 g/m 3 . The plates are very stable and require shredding equipment adapted to these properties for shredding.
Durch die erfindungsgemäße Zuführung des Materialstapels zu der Zerkleinerungseinrichtung unter Aufrechterhaltung der Stapelform kann die Durchsatzleistung der Vorrichtung zum Zerkleinern von Zellstoffmaterial deutlich erhöht werden, auch beim Einsatz konventioneller Zerkleinerungstechnologie. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und insbesondere mittels der Zufuhreinrichtung kann der Materialstapel gezielt und geordnet und insbesondere in einer definierten Ausrichtung ausgerichtet vor der Zerkleinerungseinrichtung, abgelegt oder dieser zugeführt werden, so dass der Materialstapel als Ganzes durch das Zerkleinerungswerkzeug erfasst und zerkleinert wird. Ein Ausweichen einzelner Zellstoffmatten vor dem Zerkleinerungswerkzeug wird ebenfalls wirksam verhindert. In vorteilhafter Weise kann durch die Erfindung zudem die Zerkleinerungsqualität gesteigert sein, da das Zerkleinerungswerkzeug mit dem gezielt und geordnet zugeführten Zellstoffmaterialstapel stets unter einem definierten Winkel in Eingriff kommt, wodurch das Zellstoffmaterial des Zellstoffmaterialstapels gleichmäßiger zerkleinert wird. By feeding the stack of material to the comminution device according to the invention while maintaining the stack shape, the throughput of the device for comminuting cellulose material can be significantly increased, even when using conventional comminution technology. By means of the device according to the invention and in particular by means of the feed device, the material stack can be placed in a targeted and orderly manner and in particular aligned in a defined orientation in front of the shredding device, or fed to it, so that the material stack is grasped and shredded as a whole by the shredding tool. Deviation of individual cellulose mats in front of the shredding tool is also effectively prevented. The invention can also advantageously increase the comminution quality, since the comminution tool always engages at a defined angle with the cellulose material stack that is supplied in a targeted and orderly manner, as a result of which the cellulose material of the cellulose material stack is comminuted more evenly.
Es kann vorgesehen sein, dass die Zerkleinerungseinrichtung den Zellstoffmaterialstapel zumindest im Wesentlichen trocken zerkleinert. Beispielsweise kann die Zerkleinerung des Zellstoffmaterials ohne Zugabe von Wasser oder anderen Lösungsmitteln erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Feuchtigkeitsgehalt von etwa 7% oder 10% nicht überschritten wird. Provision can be made for the comminution device to at least essentially dry comminute the stack of cellulose material. For example, the comminution of the pulp material without the addition of water or other solvents. In particular, it can be provided that a moisture content of about 7% or 10% is not exceeded.
Die Führungseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Materialstapel entlang des Zufuhrweges derart zu führen, dass dieser seine Stapelform bis zur und während der Zerkleinerung beibehält, insbesondere dadurch, dass die Führungseinrichtung mit dem Materialstapel entlang des Zufuhrweges stets an einer oder mehreren Seiten in Kontakt steht und/oder mit einer stabilisierenden Kraft beaufschlagt. The guide device can be designed to guide the material stack along the feed path in such a way that it retains its stack shape up to and during the comminution, in particular in that the guide device is always in contact with the material stack along the feed path on one or more sides and /or subjected to a stabilizing force.
Die Fördereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Materialstapel aktiv entlang zumindest eines Abschnitts des Zufuhrweges auf die Zerkleinerungseinrichtung zu zu fördern, insbesondere entlang zumindest eines Abschnitts der Führungseinrichtung. Eine Fördergeschwindigkeit und/oder eine durch die Fördereinrichtung auf den Materialstapel übertragene Vorschubkraft können an einen oder mehrere Betriebsparameter der Zerkleinerungseinrichtung (z.B. eine Zerkleinerungs- oder Drehgeschwindigkeit des Zerkleinerungswerkzeugs) angepasst sein. Durch die Fördereinrichtung kann der Zerkleinerungseinrichtung ein im Wesentlichen konstanter oder zumindest nicht übermäßig stark fluktuierender Zellstoffmaterialstrom zugeführt werden. So werden eine gleichbleibend hohe Zerkleinerungsleistung und Zerkleinerungsqualität sowie eine möglichst homogene Stückgröße des zerkleinerten Zellstoffmaterials erreicht. The conveyor device can be designed to actively convey the material stack along at least one section of the feed path towards the comminution device, in particular along at least one section of the guide device. A conveying speed and/or a feed force transmitted to the material stack by the conveying device can be adapted to one or more operating parameters of the comminution device (e.g. a comminution speed or rotational speed of the comminution tool). A substantially constant or at least not excessively fluctuating cellulosic material flow can be supplied to the comminution device by the conveying device. In this way, consistently high shredding performance and shredding quality as well as a piece size of the shredded pulp material that is as homogeneous as possible are achieved.
Die Führungseinrichtung und die Fördereinrichtung können durch separate Bauteile oder Komponenten gebildet sein. Bestimmte Komponenten der Zufuhreinrichtung können jedoch sowohl zur Führung als auch zur Förderung des Materialstapels vorgesehen sein und somit sowohl der Führungs- als auch der Fördereinrichtung zuzurechnen sein. Die Förder- und/oder Führungseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den Materialstapel der Zerkleinerungseinrichtung entlang einer linearen Bewegungsrichtung zuzuführen, insbesondere kann der gesamte Zufuhrweg linear verlaufen. Der Zufuhrweg kann aber auch zwei oder mehr Abschnitte aufweisen, die eine unterschiedlichen räumliche Orientierung aufweisen. The guide device and the conveyor device can be formed by separate parts or components. However, certain components of the feed device can be provided both for guiding and for conveying the stack of material and can therefore be attributed to both the guiding and the conveying device. The conveying and/or guiding device can be designed to feed the material stack to the comminuting device along a linear movement direction, in particular the entire Feed path run linear. However, the feed path can also have two or more sections that have a different spatial orientation.
Die Zerkleinerungseinrichtung kann als Einwellenzerkleinerer mit einem rotierbaren Zerkleinerungswerkzeug oder als Mehrwellenzerkleinerer mit mehreren rotierbaren Zerkleinerungswerkzeugen ausgebildet sein. Die Rotationsrichtung der Zerkleinerungswerkzeuge kann derart gewählt sein, dass eine zusätzliche Stabilisierung des Materialstapels während der Zuführung und/oder der Zerkleinerung erzielt wird. Beispielsweise kann die Rotationsrichtung eines Einwellenzerkleinerers so gewählt sein, dass eine Schneide sich durch den Materialstapel in Richtung der Auflagefläche des Materialstapels bewegt, mit der dieser beispielsweise auf der Führungseinrichtung aufliegt. The comminution device can be designed as a single-shaft comminutor with a rotatable comminution tool or as a multi-shaft comminutor with a plurality of rotatable comminution tools. The direction of rotation of the comminution tools can be selected in such a way that an additional stabilization of the material stack is achieved during feeding and/or comminution. For example, the direction of rotation of a single-shaft shredder can be selected such that a blade moves through the stack of material in the direction of the support surface of the stack of material, with which it rests, for example, on the guide device.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen angegeben. Further embodiments of the invention are indicated in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Fördereinrichtung dazu ausgebildet, den Materialstapel entlang des Zufuhrweges in einer Förderrichtung zu bewegen, die senkrecht zu einer Stapelrichtung des Materialstapels orientiert ist. Die, beispielsweise durch einzelne Zellstoffmatten gebildeten, Stapelebenen des Materialstapels, sind somit parallel zu einer Zufuhrebene angeordnet, wobei die Zufuhrebene derjenigen Ebene entspricht, auf welcher der Materialstapel aufliegt, während er der Zerkleinerungseinrichtung zugeführt wird. Die Zufuhrebene kann dabei durch eine Führungsfläche der Führungseinrichtung, auf der der Materialstapel mittels der Fördereinrichtung in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung vorgeschoben wird, und/oder durch die Fördereinrichtung, insbesondere eine Auflageebene der Fördereinrichtung, auf welcher der Materialstapel aufliegt, definiert sein. Die Zufuhrebene kann gerade der Ebene entsprechen, auf der eine in Schwerkraftrichtung unterste Stapelebene des Materialstapels aufliegen kann. So kann erreicht werden, dass ein Zerkleinerungswerkzeug, insbesondere Schneiden des Zerkleinerungswerkzeugs, unter einem annähernd gleichen Winkel mit allen Stapelebenen des Materialstapels in Eingriff gelangen, um eine hohe Zerkleinerungsqualität zu erzielen. According to one embodiment, the conveying device is designed to move the material stack along the feed path in a conveying direction that is oriented perpendicular to a stacking direction of the material stack. The stacking planes of the material stack, formed for example by individual cellulose mats, are thus arranged parallel to a feed plane, the feed plane corresponding to the plane on which the material stack rests while it is being fed to the shredding device. The feed plane can be defined by a guide surface of the guide device, on which the material stack is advanced by means of the conveyor device in the direction of the comminution device, and/or by the conveyor device, in particular a support plane of the conveyor device on which the material stack rests. The feed level can correspond to the level on which a stack level of the stack of material that is lowest in the direction of gravity can rest. So it can be achieved that one Crushing tool, in particular cutting of the crushing tool, come into engagement at approximately the same angle with all stack levels of the material stack in order to achieve a high crushing quality.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Rotationsachse des zumindest einen rotierbaren Zerkleinerungswerkzeugs senkrecht zu der Stapelrichtung des Materialstapels und/oder senkrecht zu der Förderrichtung beim Zuführen des Materialstapels zu der Zerkleinerungseinrichtung angeordnet sein. Alternatively or additionally, an axis of rotation of the at least one rotatable comminution tool can be arranged perpendicular to the stacking direction of the material stack and/or perpendicular to the conveying direction when the material stack is fed to the comminution device.
Die Führungseinrichtung kann einen Florizontalabschnitt, beispielsweise eine Führungsfläche odereinen Führungskanal, aufweisen, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel zumindest im Wesentlichen senkrecht zu seiner Stapelrichtung in horizontaler Richtung zu führen. Alternativ oder zusätzlich kann die Führungseinrichtung einen Vertikalabschnitt, beispielsweise einen Führungsschacht, aufweisen, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel zumindest im Wesentlichen parallel zu seiner Stapelrichtung in vertikaler Richtung zu führen. Der Führungsschacht kann bei entsprechender Dimensionierung als Ballenmagazin zur Speicherung eines Arbeitsvorrates dienen. Ein Aufrechterhalten der Stapelform des Materialstapels in Stapelrichtung kann, insbesondere in dem Vertikalabschnitt, durch die Gewichtskraft des Materialstapels selbst erfolgen. Der Vertikalabschnitt und/oder der Florizontalabschnitt können derart ausgebildet sein, dass eine Verschiebung des Zellstoffmaterials innerhalb des Materialstapels, insbesondere senkrecht zu der Stapelrichtung, verhindert wird, beispielsweise durch entsprechende, den Materialstapel stabilisierende, Wandungen. The guide device can have a florizontal section, for example a guide surface or a guide channel, which is designed to guide the material stack in a horizontal direction at least substantially perpendicularly to its stacking direction. Alternatively or additionally, the guide device can have a vertical section, for example a guide shaft, which is designed to guide the material stack at least substantially parallel to its stacking direction in the vertical direction. If dimensioned appropriately, the guide shaft can serve as a bale magazine for storing a supply of work. The stacking shape of the material stack in the stacking direction can be maintained, in particular in the vertical section, by the weight of the material stack itself. The vertical section and/or the florizontal section can be designed in such a way that displacement of the cellulose material within the material stack, in particular perpendicular to the stacking direction, is prevented, for example by appropriate walls that stabilize the material stack.
Die Fördereinrichtung kann motorisch angetrieben sein, insbesondere mittels eines Elektromotors. Um eine gezielte Zufuhr des Materialstapels zu der Zerkleinerungseinrichtung sicherzustellen, beispielsweise mit einer definierten Vorschubkraft, kann eine Fördergeschwindigkeit des motorischen Antriebs steuerbar sein. Die Fördereinrichtung kann einen Schieber aufweisen, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel über eine Führungsfläche der Führungseinrichtung in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung zu schieben, insbesondere ihn der Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen. Die Zufuhrgeschwindigkeit kann konstant sein. Die Führungsfläche kann die Zufuhrebene definieren. Die Flöhe des zu fördernden Materialstapels in Stapelrichtung kann durch die Flöhe einer Schiebefläche des Schiebers in Stapelrichtung definiert sein. Die Schiebefläche des Schiebers kann senkrecht zu der Führungsfläche der Führungseinrichtung und/oder parallel zu der Stapelrichtung des Materialstapels ausgerichtet sein. Der Schieber kann zwischen einer ersten Endlage, in welcher der Materialstapel zwischen dem Schieber, insbesondere der Schiebefläche, und der Zerkleinerungseinrichtung angeordnet werden kann, und einer zweiten Endlage, in welcher der Schieber, insbesondere die Schiebefläche, zumindest annähernd in Kontakt mit der Zerkleinerungseinrichtung steht, verstellbar sein. The conveying device can be motor-driven, in particular by means of an electric motor. In order to ensure a targeted supply of the material stack to the shredding device, for example with a defined feed force, a conveying speed of the motorized drive can be controllable. The conveyor device can have a pusher which is designed to push the material stack over a guide surface of the guide device in the direction of the comminution device, in particular to feed it to the comminution device. The feed rate can be constant. The guide surface can define the feed plane. The fleas of the material stack to be conveyed in the stacking direction can be defined by the fleas of a sliding surface of the slide in the stacking direction. The sliding surface of the slide can be aligned perpendicular to the guide surface of the guide device and/or parallel to the stacking direction of the material stack. The slide can be positioned between a first end position, in which the stack of material can be arranged between the slide, in particular the sliding surface, and the shredding device, and a second end position, in which the slide, in particular the sliding surface, is at least approximately in contact with the shredding device. be adjustable.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Fördereinrichtung eine untere Fördereinrichtung, insbesondere ein unteres Förderband oder einen unteren Walzen- oder Rollenförderer, die dazu ausgebildet ist, einen darauf aufliegend Materialstapel entlang des Zufuhrweges in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung zu befördern. Die untere Fördereinrichtung kann eine Zufuhrebene für den Materialstapel definieren und/oder zugleich als Führungsfläche für den Materialstapel dienen. Ein unterer Walzen- oder Rollenförderer kann eine oder mehrere angetriebene Transportwalzen oder -rollen aufweisen, welche wahlweise als Stachelwalzen oder Stachelrollen ausgebildet sein können, auf deren Oberfläche Stacheln, Pins und/oder Zacken als Mitnehmer für den Materialstapel dienen. So kann eine möglichst große Vorschubkraft auf den Materialstapel ausgeübt werden. Ein unteres Förderband kann beispielsweise als Plattenförderband ausgebildet sein, wodurch eine Verschmutzung des umliegenden Bereichs gering gehalten wird, da auch eventuell aus dem Zellstoffmaterialstapel herausgerissene oder herausgebrochene Teile nicht durch das Plattenförderband hindurch fallen, sondern ebenfalls der Zerkleinerungseinrichtung zugeführt werden. Auch ein unteres Förderband kann, beispielsweise aufgeschraubte oder aufgeschweißte, Zacken, Stacheln oder Pins als Mitnehmer für den Materialstapel aufweisen. According to one embodiment, the conveyor device comprises a lower conveyor device, in particular a lower conveyor belt or a lower drum or roller conveyor, which is designed to transport a stack of material resting on it along the feed path in the direction of the shredding device. The lower conveying device can define a feed plane for the material stack and/or at the same time serve as a guide surface for the material stack. A lower roller or roller conveyor can have one or more driven transport rollers or rollers, which can optionally be designed as spiked rollers or spiked rollers, on the surface of which spikes, pins and/or spikes serve as carriers for the material stack. In this way, the greatest possible feed force can be exerted on the material stack. A lower conveyor belt can be designed, for example, as a slat conveyor belt, which means that soiling of the surrounding area is kept to a minimum, since it may also be from the cellulose material stack Parts that have been torn out or broken out do not fall through the slat conveyor belt, but are also fed to the shredding device. A lower conveyor belt can also have spikes, spikes or pins, for example screwed or welded on, as carriers for the material stack.
Die Fördereinrichtung kann alternativ oder zusätzlich eine obere Fördereinrichtung umfassen, insbesondere ein oberes Förderband oder einen oberen Walzen- oder Rollenförderer, die dazu ausgebildet ist, mit dem Materialstapel auf einer seiner Auflagefläche abgewandten Seite in Eingriff zu stehen, um diesen entlang des Zufuhrweges in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung zu befördern. Wie im Zusammenhang mit der unteren Fördereinrichtung beschrieben, kann die obere Fördereinrichtung Stacheln, Pins oder Zacken als Mitnehmer für den Materialstapel aufweisen. Ein oberer Walzen- oder Rollenförderer kann eine oder mehrere angetriebene Transportwalzen oder -rollen umfassen. Eine durch die untere Fördereinrichtung definierte Zufuhrebene des Materialstapels kann parallel zu einer Ebene ausgerichtet sein, in der die obere Fördereinrichtung mit dem Materialstapel in Eingriff steht. Alternatively or additionally, the conveyor device can comprise an upper conveyor device, in particular an upper conveyor belt or an upper roller or roller conveyor, which is designed to engage with the material stack on a side facing away from its support surface in order to transport it along the feed path in the direction of the to transport crushing device. As described in connection with the lower conveying device, the upper conveying device can have spikes, pins or spikes as carriers for the material stack. An upper drum or roller conveyor may include one or more powered transport drums or rollers. A feed plane of the stack of material defined by the lower conveyor may be oriented parallel to a plane in which the upper conveyor engages the stack of material.
Die untere Fördereinrichtung und die obere Fördereinrichtung können vertikal derart voneinander beabstandet angeordnet sein, dass dazwischen der Materialstapel angeordnet werden kann, insbesondere wobei sich die Stapelrichtung von der unteren Fördereinrichtung zu der oberen Fördereinrichtung erstreckt, insbesondere senkrecht zu einer durch die untere Fördereinrichtung definierten Zufuhrebene. Zur Aufrechterhaltung der Stapelform des Materialstapels kann der Abstand zwischen der unteren und der oberen Fördereinrichtung derart gewählt sein, dass auf einen dazwischen angeordneten Materialstapel in Stapelrichtung ein ausreichend hoher Anpressdruck ausgeübt wird, dass die Reibung zwischen den Stapelebenen des Materialstapels groß genug ist, um den Materialstapel als Ganzes der Zerkleinerungseinrichtung zuführen zu können, ohne dass des Materialstapel zerfällt. Die beiden Fördereinrichtungen können synchronisiert betrieben werden. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Ansteuerung von Antriebseinheiten der Einrichtungen oder durch eine mechanische Zwangskopplung der Einrichtungen erzielt werden. The lower conveyor and the upper conveyor can be arranged vertically spaced from each other in such a way that the material stack can be arranged between them, in particular with the stacking direction extending from the lower conveyor to the upper conveyor, in particular perpendicular to a feed plane defined by the lower conveyor. In order to maintain the stacking shape of the material stack, the distance between the lower and the upper conveyor device can be selected in such a way that a sufficiently high contact pressure is exerted on a material stack arranged between them in the stacking direction that the friction between the stacking planes of the material stack is large enough to move the material stack to be able to feed the crushing device as a whole without the material stack decays. The two conveyors can be operated synchronously. This can be achieved, for example, by a corresponding control of drive units of the devices or by a forced mechanical coupling of the devices.
Um Materialstapel mit in Stapelrichtung abweichender Höhe fördern zu können, kann der Abstand zwischen der unteren und der oberen Fördereinrichtung variierbar sein. Zu diesem Zweck können die obere und/oder die untere Fördereinrichtung entlang der Stapelrichtung eines zu fördernden Materialstapels in der Höhe verstellbar sein. Verschiedene Abschnitte der oberen und/oder unteren Fördereinrichtung können dabei auf unterschiedliche Höhen einstellbar sein, beispielsweise können einzelne Transportwalzen oder -rollen individuell in der Höhe verstellbar sein. Die Höhenanpassung kann aktiv gesteuert oder geregelt sein oder rein mechanisch ausgeführt sein, wobei jeweils ein definierter, gegebenenfalls voreingestellter, Anpressdruck auf einen Zellstoffmaterialstapel ausgeübt werden kann. In order to be able to convey stacks of material with a height that differs in the stacking direction, the distance between the lower and the upper conveying device can be variable. For this purpose, the height of the upper and/or the lower conveying device can be adjusted along the stacking direction of a stack of material to be conveyed. Different sections of the upper and/or lower conveying device can be adjustable to different heights, for example individual transport cylinders or rollers can be individually adjustable in height. The height adjustment can be actively controlled or regulated or be purely mechanical, in each case a defined, possibly preset, contact pressure being able to be exerted on a stack of cellulose material.
Für eine effiziente Anpassung an Materialstapel mit gewissen Höhenabweichungen in Stapelrichtung, können die Transportwalzen oder -rollen der unteren und/oder oberen Fördereinrichtung einen Durchmesser aufweisen, der mindestens dem Zweifachen der maximal erwarteten Höhenabweichung verschiedener zu zerkleinernder Materialstapel in Stapelrichtung entspricht. So ist eine selbstständige Anpassung der Fördereinrichtung an verschiedene Materialstapelhöhen möglich. For efficient adaptation to material stacks with certain height deviations in the stacking direction, the transport rollers or rollers of the lower and/or upper conveyor device can have a diameter that corresponds to at least twice the maximum expected height deviation of different material stacks to be shredded in the stacking direction. This means that the conveyor can be independently adjusted to different material stack heights.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Zufuhreinrichtung einen Speicher, beispielsweise einen Schacht, zur Speicherung von Zellstoffmaterial in Form zumindest eines Speicherstapels, so dass ein unterbrechungsfreier Betrieb der Vorrichtung sichergestellt ist. In dem Speicher können mehrere Materialstapel übereinander, d.h. in einem einzigen Speicherstapel, oder hintereinander, d.h. in mehreren, hintereinander angeordneten Speicherstapeln, insbesondere mit zueinander parallel ausgerichteten Stapelrichtungen, gespeichert werden. In letzterem Fall kann beispielsweise eine Speicherfläche oder ein Speicherkanal zur Speicherung der Speicherstapel vorgesehen sein. Die Stapelrichtung des Speicherstapels kann parallel zu der Stapelrichtung des Materialstapels angeordnet sein. According to one embodiment, the feed device comprises a store, for example a chute, for storing cellulose material in the form of at least one store stack, so that uninterrupted operation of the device is ensured. In the store, a plurality of material stacks can be stacked one above the other, ie in a single storage stack, or one behind the other, ie in several storage stacks arranged one behind the other, in particular with stacking directions aligned parallel to one another. In the latter case, for example, a storage area or a storage channel can be provided for storing the storage stack. The stacking direction of the storage stack can be arranged parallel to the stacking direction of the material stack.
Entlang des Zufuhrweges können in Förderrichtung hintereinander mehrere Material- und/oder Speicherstapel mit zueinander jeweils parallel ausgerichtete Stapelrichtung anordenbar sein, insbesondere derart, dass ein der Zerkleinerungseinrichtung zuerst zuzuführender Materialstapel mit einem nachfolgenden Material- und/oder Speicherstapel in Kontakt bringbar ist. Durch diese Anordnung kann der zuerst zu zerkleinernde Materialstapel der Zerkleinerungseinrichtung zugeführt werden, ohne selbst in Eingriff mit der Fördereinrichtung zu stehen, indem er, gewissermaßen passiv, von dem nachfolgenden, durch die Fördereinrichtung aktiv geförderten, Material- und/oder Speicherstapel in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung vorgeschoben wird. A plurality of material and/or storage stacks can be arranged one behind the other in the conveying direction along the feed path with the stacking direction aligned parallel to one another, in particular in such a way that a material stack to be fed to the shredding device first can be brought into contact with a subsequent material and/or storage stack. With this arrangement, the material stack to be comminuted first can be fed to the comminution device without itself being in engagement with the conveyor device, in that it is pushed, so to speak passively, from the subsequent material and/or storage stack actively conveyed by the conveyor device in the direction of the comminution device is advanced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Materialstapel aus dem Speicherstapel aussonderbar oder aus diesem herauslösbar sein, insbesondere mittels der Fördereinrichtung oder mittels eines Teils der Fördereinrichtung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei dem Fierauslösen das Zellstoffmaterial des Materialstapels von dem Speicherstapel abgetrennt oder abgeschert wird. Die Fördereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, aus dem Speicherstapel in einem getakteten Betrieb sukzessive zu zerkleinernde Materialstapel auszusondern und diese der Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen. According to a further embodiment, the material stack can be separable from the storage stack or detachable from it, in particular by means of the conveyor device or by means of a part of the conveyor device. For example, it can be provided that the cellulose material of the material stack is separated or sheared off from the storage stack when the fire is released. The conveying device can be designed to successively sort out stacks of material to be shredded from the storage stack in a clocked operation and to feed them to the shredding device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Gegenhalter, der dazu ausgebildet ist, Zellstoffmaterial des Speicherstapels in dem Speicher während der Aussonderung des Materialstapels und/oder der Zuführung des Materialstapels zu der Zerkleinerungsvorrichtung zu fixieren, insbesondere in einer Richtung parallel zu der Förderrichtung. Der Gegenhalter kann zudem eine Justierungsfunktion übernehmen, um die Stapelform des Speicherstapels zu optimieren und/oder stabilisieren. Der Gegenhalter kann zumindest eine Gegenhalteplatte umfassen, welche mit dem Speicherstapel in Eingriff steht, insbesondere in einer Richtung parallel zu der Stapelrichtung des Speicherstapels. Der Gegenhalter kann motorisch angetrieben und/oder, insbesondere für ein automatisches Gegenhalten und/oder Justieren, in einer Gegenhalterichtung mechanisch vorgespannt sein. Um die Aussonderung von Materialstapeln unterschiedlicher Höhe zu ermöglichen, kann der Gegenhalter höhenverstellbar ausgebildet sein. According to a further embodiment, the device comprises a counter-holder, which is designed to fix cellulose material of the storage stack in the storage during the sorting out of the material stack and/or the feeding of the material stack to the shredding device, in particular in a direction parallel to the conveying direction. The counter-holder can also assume an adjustment function in order to optimize and/or stabilize the stack shape of the storage stack. The counter-holder can comprise at least one counter-holder plate which is in engagement with the storage stack, in particular in a direction parallel to the stacking direction of the storage stack. The counter-holder can be motor-driven and/or mechanically pretensioned in a counter-holder direction, in particular for automatic counter-holding and/or adjustment. In order to enable material stacks of different heights to be sorted out, the counter-holder can be designed to be height-adjustable.
Die Fördereinrichtung kann zumindest einen Niederhalter aufweisen, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel in Stapelrichtung mit einer Niederhaltekraft zur Aufrechterhaltung der Stapelform des Materialstapels zu beaufschlagen. Der zumindest eine Niederhalter kann entlang des Zufuhrweges derart nah an der Zerkleinerungseinrichtung positioniert sein, dass er ein Aufstellen einzelner Zellstoffmatten und/oder ein Ausweichen einzelner Zellstoffmatten vor dem zumindest einen Zerkleinerungswerkzeug wirksam verhindert und die Aufrechterhaltung der Stapelform des Materialstapels noch während der Zuführung desselben zu der Zerkleinerungseinrichtung und somit ein Erfassen aller Stapelebenen durch das Zerkleinerungswerkzeug sicherstellt. Der Niederhalter kann statisch in einer geeigneten Position fixierbar sein. Beispielsweise kann ein statischer Niederhalter durch ein Wandelement eines Führungskanals und/oder Führungsschachts gebildet sein. Um Materialstapel unterschiedlicher Höhe in Stapelrichtung stabilisieren zu können, kann der Niederhalter höhenverstellbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Niederhalter, beispielsweise mittels einer Feder, in eine Niederhalteposition vorgespannt sein, sodass er sich automatisch an Materialstapel unterschiedlicher Höhe anpasst. Grundsätzlich kann eine obere Fördereinrichtung zugleich als Niederhalter dienen. Der Niederhalter kann derart geregelt sein, dass stets eine definierte Niederhaltekraft auf einen Materialstapel ausgeübt wird. The conveying device can have at least one hold-down device, which is designed to apply a hold-down force to the material stack in the stacking direction in order to maintain the stack shape of the material stack. The at least one hold-down device can be positioned along the feed path so close to the comminution device that it effectively prevents individual cellulose mats from standing up and/or individual cellulose mats from escaping in front of the at least one comminution tool and maintaining the stacked shape of the material stack while it is still being fed to the Crushing device and thus ensures a detection of all stack levels by the crushing tool. The hold-down device can be fixed statically in a suitable position. For example, a static hold-down device can be formed by a wall element of a guide channel and/or guide shaft. In order to be able to stabilize material stacks of different heights in the stacking direction, the hold-down device can be adjustable in height. Alternatively or additionally, the hold-down device can be prestressed into a hold-down position, for example by means of a spring, so that it automatically adapts to material stacks of different heights. In principle, an upper conveying device can also serve as a hold-down device. The hold-down can be such be regulated so that a defined hold-down force is always exerted on a material stack.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Rotationsachse des zumindest einen Zerkleinerungswerkzeugs zumindest im Wesentlichen in einer, insbesondere durch die Führungseinrichtung und/oder Fördereinrichtung definierten, Zufuhrebene angeordnet. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Rotationsachse des zumindest einen Zerkleinerungswerkzeugs nicht unterhalb der Zufuhrebene angeordnet ist. So kann ein zuverlässiger Abtransport des zerkleinerten Zellstoffmaterials von dem Zerkleinerungswerkzeug sichergestellt werden. According to one embodiment, an axis of rotation of the at least one comminution tool is arranged at least essentially in a feed plane defined in particular by the guide device and/or conveyor device. In particular, it can be provided that the axis of rotation of the at least one comminution tool is not arranged below the feed plane. Reliable removal of the comminuted cellulose material from the comminution tool can thus be ensured.
Gemäß einer Ausführungsform schließt eine Verbindungslinie zwischen der Rotationsachse des zumindest einen Zerkleinerungswerkzeugs und einem Endpunkt des Zufuhrweges mit einer Zufuhrebene einen Winkel von höchstens 30° ein. Ein Endpunkt des Zufuhrweges kann beispielsweise durch ein dem Zerkleinerungswerkzeug zugewandtes Ende einer Führungsfläche, auf welcher der Materialstapel in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung bewegt wird, gebildet sein. Ein Endpunkt des Zufuhrweges kann ferner durch den Punkt definiert sein, an dem der Materialstapel in Förderrichtung zuerst in Kontakt mit dem Zerkleinerungswerkzeug gelangt. Eine Anordnung der Rotationsachse des zumindest einen Zerkleinerungswerkzeug außerhalb der Zufuhrebene kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Zerkleinerungseinrichtung den Materialstapel selbsttätig einzieht. According to one embodiment, a connecting line between the axis of rotation of the at least one comminution tool and an end point of the feed path encloses an angle of at most 30° with a feed plane. An end point of the feed path can be formed, for example, by an end of a guide surface facing the comminution tool, on which the material stack is moved in the direction of the comminution device. An end point of the feed path can also be defined by the point at which the stack of material first comes into contact with the crushing tool in the conveying direction. An arrangement of the axis of rotation of the at least one comminution tool outside of the feed plane can be particularly advantageous if the comminution device draws in the stack of material automatically.
Die Zerkleinerungseinrichtung umfasst bei einigen Ausführungsformen zumindest zwei rotierbare Zerkleinerungswerkzeuge, beispielsweise bei einem Mehrwellenzerkleinerer. Eine Rotationsachse eines ersten Zerkleinerungswerkzeug kann oberhalb und eine Rotationsachse des zweiten Zerkleinerungswerkzeug unterhalb der Zufuhrebene, insbesondere einer Führungsfläche, angeordnet sein. Das erste und das zweite Zerkleinerungswerkzeug können in entgegengesetzte Rotationsrichtungen rotieren, sodass die den zu zerkleinernden Materialstapel in Förderrichtung in die Zerkleinerungseinrichtung hineinziehen. In some embodiments, the comminution device comprises at least two rotatable comminution tools, for example in the case of a multi-shaft comminutor. An axis of rotation of a first comminution tool can be arranged above and an axis of rotation of the second comminution tool below the feed plane, in particular a guide surface. The first and the second Crushing tools can rotate in opposite directions of rotation, so that they pull the stack of material to be crushed into the crushing device in the conveying direction.
Die Zerkleinerungseinrichtung ist für Papier- und/oder Tissuemaschinen geeignet und besitzt dementsprechende Dimensionen und Leistungen für die Zerkleinerung von Zellstoffmaterialien. The comminution device is suitable for paper and/or tissue machines and has corresponding dimensions and capacities for the comminution of cellulose materials.
Gemäß einerweiteren Ausführungsform ist besitzt das eingesetzte Zellstoffmaterial ein Flächengewicht von größer gleich 400 g/m3, insbesondere größer gleich 600 g/m2, vorzugsweise kleiner gleich 1200 g/m3. Vorteilhafterweise kann damit platz- und raumsparend die notwendigen Mengen an Ausgangsmaterial bevorratet werden. Das hohe Flächengewicht stellt jedoch auch spezielle Anforderungen an die eingesetzten Zerkleinerungsvorrichtungen. According to a further embodiment, the cellulose material used has a basis weight of greater than or equal to 400 g/m 3 , in particular greater than or equal to 600 g/m 2 , preferably less than or equal to 1200 g/m 3 . Advantageously, the necessary quantities of starting material can thus be stored in a space-saving manner. However, the high basis weight also places special demands on the shredding devices used.
Für ein verbessertes Einziehen des Materialstapels können die Rotationsachsen der zumindest zwei rotierbare Zerkleinerungswerkzeug in Förderrichtung versetzt angeordnet sein. The axes of rotation of the at least two rotatable comminution tools can be offset in the conveying direction for improved drawing-in of the material stack.
Das zumindest eine rotierbare Zerkleinerungswerkzeug kann als Zerkleinerungswalze oder als Zerkleinerungswelle ausgebildet sein, wobei deren Durchmesser größer ist als die Höhe des Materialstapels in Stapelrichtung. Bei ausreichend großem Durchmesser des Zerkleinerungswerkzeugs steht dieses stets unter etwa ähnlichen Winkeln mit den Stapelebenen des Zellstoffmaterialstapels in Eingriff, insbesondere immer im Wesentlichen senkrecht zu der Stapelrichtung des Materialstapels, sodass eine besonders hohe Zerkleinerungsqualität resultiert. Eine Zerkleinerungswalze kann auf ihrer Oberfläche Schneiden zum Zerkleinern des Zellstoffmaterial aufweisen. Eine Zerkleinerungswelle kann zur Zerkleinerung des Zellstoffmaterial eine oder mehrere Schneidscheiben aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Zerkleinerungseinrichtung ein dem zumindest einen Zerkleinerungswerkzeug nachgelagerte Sieb zur Größenselektion des zerkleinerten Zellstoffmaterials, wodurch eine besonders hohe Homogenität des zerkleinerten Zellstoffmaterials hinsichtlich dessen Stückgröße erzielt werden kann. The at least one rotatable shredding tool can be designed as a shredding roller or as a shredding shaft, the diameter of which is greater than the height of the material stack in the stacking direction. If the diameter of the comminution tool is sufficiently large, it is always in engagement with the stacking planes of the cellulose material stack at approximately similar angles, in particular always essentially perpendicular to the stacking direction of the material stack, resulting in a particularly high comminution quality. A crushing roller can have cutting edges on its surface for crushing the cellulose material. A shredding shaft can have one or more cutting discs for shredding the cellulose material. According to a further embodiment, the comminution device comprises a sieve downstream of the at least one comminution tool for size selection of the comminuted cellulose material, as a result of which a particularly high degree of homogeneity of the comminuted cellulose material can be achieved with regard to its piece size.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden rein beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Advantageous embodiments of the invention are described below purely by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 einen zeitlichen Verlauf des Durchsatzes einerFig. 1 shows a time course of the throughput of a
Zerkleinerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik; Crushing device according to the prior art;
Fig. 2 einen zeitlichen Verlauf des Durchsatzes einer erfindungsgemäßenFig. 2 shows a time course of the throughput of an inventive
Zerkleinerungsvorrichtung; crushing device;
Fig. 3 eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Einwellen-3 shows a crushing device with a single-shaft
Zerkleinerungseinrichtung und einem Schieber zum Zuführen von Zellstoffmaterial gemäß einer ersten Ausführungsform; Crushing device and a pusher for feeding pulp material according to a first embodiment;
Fig. 4 eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Mehrwellen-Fig. 4 a crushing device with a multi-shaft
Zerkleinerungseinrichtung und einem Schieber zum Zuführen von Zellstoffmaterial gemäß einer zweiten Ausführungsform; Crushing device and a pusher for feeding pulp material according to a second embodiment;
Fig. 5 eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Einwellen-5 shows a comminuting device with a single-shaft
Zerkleinerungseinrichtung und einem unteren und einem oberen Förderband zum Zuführen von Zellstoffmaterial gemäß einer dritten Ausführungsform; Crushing device and a lower and an upper conveyor belt for feeding pulp material according to a third embodiment;
Fig. 6 eine Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Einwellen-6 shows a comminuting device with a single-shaft
Zerkleinerungseinrichtung und einem unteren Förderband und einem oberen Walzenförderer zum Zuführen von Zellstoffmaterial gemäß einer vierten Ausführungsform. Crushing device and a lower conveyor belt and a upper roller conveyor for feeding pulp material according to a fourth embodiment.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Verlauf 10 einer Durchsatzleistung einer Zerkleinerungsvorrichtung mit einer Zerkleinerungswelle und einem geregelten Schieber (nicht gezeigt) gemäß dem Stand der Technik beim Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels, der aus geschichteten bzw. gestapelten Zellstoffmatten zusammengesetzt ist. Die Beschickung eines derartigen Zerkleinerers erfolgt durch Einwerfen oder ungeführtes Hineinrutschen des Zellstoffmaterialstapels in die Zerkleinerungsvorrichtung durch die Wirkung der Schwerkraft. Der Zellstoffmaterialstapel zerfällt zumindest teilweise bei der Zuführung und bei dem Zerkleinerungsvorgang, sodass eine zufällige und ungeordnete Anordnung der Zellstoffmatten in der Zerkleinerungsvorrichtung und somit auch vor der Zerkleinerungswelle resultiert. Der Schieber erfasst in einer ersten Zuführphase 12.1 des Zerkleinerungsvorgangs, die sich an das Einwerfen des Zellstoffmaterialstapels anschließt, die unzerkleinerten Zellstoffmatten des Zellstoffmaterialstapels und schiebt diese in Richtung der Zerkleinerungswelle. Dabei stellen sich die ungeordneten und zufällig angeordneten Zellstoffmatten vor der Zerkleinerungswelle teilweise auf und/oder werden über diese hinweggeschoben. Manche Zellstoffmatten werden gegebenenfalls gar nicht von dem Schieber erfasst. Insgesamt ergibt sich zunächst, da sich viele unzerkleinerte Zellstoffmatten in der Zerkleinerungsvorrichtung befinden, ein relativ hoher Durchsatz 14.1 , der jedoch starken Schwankungen unterworfen ist, da sich die ungeordneten Zellstoffmatten teils in ungünstigen Winkeln zu der Zerkleinerungswelle befinden, darüber geschoben werden, oder von dem Schieber gar nicht erfasst werden. 1 schematically shows a course 10 of a throughput of a shredding device with a shredding shaft and a controlled slide (not shown) according to the prior art when shredding a cellulose material stack composed of layered or stacked cellulose mats. Such a shredder is fed by throwing or unguided sliding of the cellulose material stack into the shredding device by the effect of gravity. The cellulose material stack disintegrates at least partially during the feeding and during the comminution process, resulting in a random and disordered arrangement of the cellulose mats in the comminution device and thus also in front of the comminution shaft. In a first feed phase 12.1 of the comminution process, which follows the throwing in of the cellulose material stack, the pusher grasps the uncomminuted cellulose mats of the cellulose material stack and pushes them in the direction of the shredding shaft. The disordered and randomly arranged cellulose mats partially stand up in front of the shredding shaft and/or are pushed over it. Some cellulose mats may not be caught by the pusher at all. Overall, since there are many uncomminuted cellulose mats in the comminution device, there is initially a relatively high throughput 14.1, which is subject to strong fluctuations, however, since the disordered cellulose mats are sometimes at unfavorable angles to the crushing shaft, are pushed over it, or by the slide not be recorded at all.
Um die Zellstoffmatten, die von der Zerkleinerungswelle in der ersten Zuführphase 12.1 nicht erfasst wurden, ebenfalls zu zerkleinern, fährt der Schieber in einer ersten Rückzugsphase 16.1 zunächst von der Zerkleinerungswelle zurück. Währenddessen sinkt der Zerkleinerungsdurchsatz auf 0 ab. Anschließend schiebt der Schieber in einer zweiten Zuführphase 12.2 die nicht oder nur teilweise zerkleinerten Zellstoffmatten erneut gegen die Zerkleinerungswelle, wobei ein gegenüber der ersten Zuführphase 12.1 deutlich verringerter Durchsatz 14.2 erzielt wird, da lediglich weniger zu zerkleinerndes Zellstoffmaterial in der Zerkleinerungsvorrichtung verblieben ist. Es schließen sich eine zweite Rückzugsphase 16.2 und eine dritte Zuführphase 12.3 an, um verbliebenes unzerkleinertes Zellstoffmaterial zu zerkleinern, wobei im Allgemeinen die Rückzugs- und Zuführphasen so oft wiederholt werden müssen, bis das gesamte Zellstoffmaterial des Zellstoffmaterialstapels zerkleinert ist. Typischerweise sinkt mit jeder weiteren Zuführphase 12 die Durchsatzleistung 14 weiter ab, bis neues Material zugeführt wird. In order to also shred the cellulose mats that were not caught by the shredding shaft in the first feed phase 12.1, the slide initially moves back from the shredding shaft in a first retraction phase 16.1. Meanwhile, the shredding throughput drops to 0. Then, in a second feed phase 12.2, the pusher pushes the pulp mats that are not shredded or only partially shredded against the shredding shaft, with a significantly reduced throughput 14.2 compared to the first feed phase 12.1, since only less pulp material to be shredded is left in the shredding device. A second retraction phase 16.2 and a third feed phase 12.3 follow in order to comminute remaining uncomminuted cellulose material, with the retraction and feed phases generally having to be repeated until all the cellulose material in the cellulose material stack has been comminuted. Typically, the throughput 14 continues to fall with each additional feed phase 12 until new material is fed.
Eine Zerkleinerungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, bei der eine zufällige und ungeordnete Zuführung eines Zellstoffmaterialstapels erfolgt, wird daher, wie in Fig. 1 gezeigt, lediglich teilweise ausgelastet, wodurch pro Zeiteinheit nicht die maximal mögliche Menge an Zellstoffmaterial zerkleinert wird. A shredding device according to the prior art, in which a random and unordered supply of a stack of pulp material takes place, is therefore, as shown in FIG. 1, only partially utilized, whereby the maximum possible amount of pulp material is not shredded per unit of time.
Eine zeitlich konstante Durchsatzleistung während der Zuführung eines Zellstoffmaterialstapels mittels eines Schiebers ist in Fig. 2 gezeigt. Während einer Zuführphase 12 wird die Zerkleinerungskapazität der Zerkleinerungsvorrichtung bei gleichbleibend hohem Durchsatz gut ausgenutzt. Ein während der Zuführphase 12 zugeführter Zellstoffmaterialstapel wird vollständig zerkleinert. Nach einer anschließenden Rückzugsphase 16 wird in einer erneuten Zuführphase 12 bereits ein weiterer Zellstoffmaterialstapel zugeführt und zerkleinert. Die Durchsatzleistung ist gemäß Fig. 2 während der Zuführung eines jeden Zellstoffmaterialstapels konstant hoch, sodass pro Zeiteinheit die maximal mögliche Menge an Zellstoffmaterial zerkleinert wird. Eine Erhöhung der Durchsatzleistung gemäß Fig. 2 kann erreicht werden, indem der zu zerkleinernde Zellstoffmaterialstapel der Zerkleinerungswelle bzw. einer Zerkleinerungseinrichtung im Allgemeinen gezielt und geordnet zugeführt wird, sodass einerseits die Stapelform des Zellstoffmaterialstapels aufrechterhalten wird und andererseits eine definierte Orientierung des Zellstoffmaterialstapels bezüglich des Zerkleinerungswerkzeugs eingehalten wird. Eine derartige gezielte und geordnete Zuführung des Zellstoffmaterialstapels kann mit den Vorrichtungen gemäß Fig. 3 bis Fig. 6 erreicht werden. A constant throughput over time during the supply of a stack of cellulose material by means of a pusher is shown in FIG. During a feed phase 12, the comminution capacity of the comminution device is well utilized with a consistently high throughput. A stack of cellulose material fed in during the feeding phase 12 is completely comminuted. After a subsequent withdrawal phase 16, another cellulose material stack is already being fed in and comminuted in a renewed feeding phase 12. According to FIG. 2, the throughput is constantly high during the supply of each stack of cellulose material, so that the maximum possible amount of cellulose material is comminuted per unit of time. An increase in the throughput according to FIG. 2 can be achieved by feeding the cellulose material stack to be shredded to the shredding shaft or a shredding device in a generally targeted and orderly manner, so that on the one hand the stack shape of the cellulose material stack is maintained and on the other hand a defined orientation of the cellulose material stack with respect to the shredding tool is maintained will. Such a targeted and ordered supply of the cellulose material stack can be achieved with the devices according to FIGS. 3 to 6 .
In Fig. 3 ist eine Vorrichtung 20 zum Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels 22, im Folgenden auch als Materialstapel 22 bezeichnet, abgebildet. Die Zerkleinerungsvorrichtung 20 weist eine Zerkleinerungseinrichtung 24 zum Zerkleinern des Zellstoffmaterialstapels 22 mit einem rotierbaren Zerkleinerungswerkzeug 26 auf, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Zerkleinerungswalze 28 eines Einwellenzerkleinerers ausgebildet ist. Die Zerkleinerungswalze 28 weist auf ihrer Oberfläche Schneiden (nicht gezeigt) auf, welche bei einer Rotation der Zerkleinerungswalze 28 in Rotationsrichtung 29 in das Zellstoffmaterial des zugeführten Zellstoffmaterialstapels 22 von einer freien Oberseite 66 her eingreifen und dieses zerkleinern. Um den gesamten Materialstapel 22 zugleich erfassen und zerkleinern zu können, weist die Zerkleinerungswalze 28 einen Durchmesser D auf, der die Flöhe des Materialstapels 22 in Stapelrichtung S übersteigt, wobei der Durchmesser D gemäß der ersten Ausführungsform mindestens der zweifachen Flöhe des Materialstapels 22 entspricht. 3 shows a device 20 for comminuting a cellulose material stack 22, also referred to as material stack 22 below. The comminution device 20 has a comminution device 24 for comminuting the cellulose material stack 22 with a rotatable comminution tool 26, which in the present exemplary embodiment is designed as a comminution roller 28 of a single-shaft comminutor. The surface of the shredding roller 28 has cutting edges (not shown) which, when the shredding roller 28 rotates in the direction of rotation 29 , engage the cellulose material of the supplied cellulose material stack 22 from a free upper side 66 and shred it. In order to be able to grasp and shred the entire stack of material 22 at the same time, the shredding roller 28 has a diameter D that exceeds the fleas of the material stack 22 in the stacking direction S, with the diameter D according to the first embodiment being at least twice the fleas of the material stack 22.
Der Zellstoffmaterialstapel 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Zellstoffmatten 23 gebildet, die entlang einer Stapelrichtung S aufeinander gestapelt sind, welche sich senkrecht zu einer Mattenfläche der einzelnen Zellstoffmatten 23 erstreckt. Bei dem Zellstoffmaterialstapel 22 handelt es sich in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 um einen Teil eines handelsüblichen Zellstoffballens 25, konkret gerade um die Hälfte eines Zellstoffballens 25, welcher in Bezug auf die Stapelrichtung S in der Höhe halbiert wurde. Grundsätzlich kann die Baugröße der Vorrichtung 20 jedoch angepasst werden, so dass beispielsweise ein vollständiger Zellstoffballen 25 als Ganzes zerkleinert werden kann. In the exemplary embodiment shown, the cellulose material stack 22 is formed by cellulose mats 23 which are stacked on top of one another along a stacking direction S, which extends perpendicularly to a mat surface of the individual cellulose mats 23 . In the exemplary embodiment of FIG. 3, the cellulose material stack 22 is part of a commercially available cellulose bale 25, specifically just around half of a pulp bale 25, which has been halved in height with respect to the stacking direction S. In principle, however, the size of the device 20 can be adjusted so that, for example, a complete cellulose bale 25 can be comminuted as a whole.
Um den Materialstapel 22 der Zerkleinerungseinrichtung 24 gezielt und geordnet und unter Aufrechterhaltung der Stapelform des Materialstapels zuzuführen, weist die Vorrichtung 20 eine Zufuhreinrichtung 30 mit einer Führungseinrichtung 32 und einer Fördereinrichtung 34 auf. Die Fördereinrichtung 34 ist dazu ausgebildet, den Materialstapel 22 entlang des Zufuhrweges abschnittsweise aktiv in einer Förderrichtung 36 auf die Zerkleinerungseinrichtung 24 zuzubewegen. Die Förderrichtung 36 ist senkrecht zu der Stapelrichtung S des Materialstapels 22 orientiert, sodass der gesamte Materialstapel 22 parallel zu seinen Stapelebenen bewegt wird, welche durch die Mattenfläche der Zellstoffmatten 23 definiert ist. In order to feed the material stack 22 to the shredding device 24 in a targeted and orderly manner and while maintaining the stack shape of the material stack, the device 20 has a feed device 30 with a guide device 32 and a conveyor device 34 . The conveyor device 34 is designed to move the material stack 22 along the feed path in sections actively in a conveying direction 36 towards the comminution device 24 . The conveying direction 36 is oriented perpendicularly to the stacking direction S of the material stack 22 so that the entire material stack 22 is moved parallel to its stacking planes, which is defined by the mat surface of the cellulose mats 23 .
Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst die Fördereinrichtung 34 einen Schieber 38, welcher mit einer Schiebefläche 40 eine der Zerkleinerungseinrichtung 24 abgewandte Seitenfläche des Materialstapels 22 erfasst, um diesen in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung 24 zu schieben und ihn dieser kontrolliert zuzuführen. Mittels des Schiebers 38 wird der Materialstapel 22 über eine horizontal verlaufende Führungsfläche 42 der Führungseinrichtung 32, auf welcher der Materialstapel 22 aufliegt, bewegt. Die Führungsfläche 42 definiert zugleich eine Zufuhrebene Z des Materialstapels 22 zu der Zerkleinerungseinrichtung 24. Die einzelnen Zellstoffmatten 23 des Materialstapels 22 sind dabei parallel zu der Zufuhrebene Z ausgerichtet. According to the first embodiment, the conveying device 34 comprises a slide 38 which, with a sliding surface 40, grasps a side surface of the material stack 22 facing away from the crushing device 24 in order to push it in the direction of the crushing device 24 and feed it in a controlled manner. The material stack 22 is moved by means of the slide 38 over a horizontally extending guide surface 42 of the guide device 32 on which the material stack 22 rests. The guide surface 42 also defines a feed plane Z of the material stack 22 to the shredding device 24. The individual cellulose mats 23 of the material stack 22 are aligned parallel to the feed plane Z.
Der Schieber 38 ist motorisch, beispielsweise elektrisch oder hydraulisch, angetrieben und kann zwischen einer ersten Endlage, in welcher der unzerkleinerte Materialstapel 22 ausgerichtet zwischen dem Schieber 38 und der Zerkleinerungswalze 28 angeordnet werden kann, und einer zweiten Endlage, in welcher die Schiebefläche 40 nahezu in Anlage mit der Zerkleinerungswalze 28 steht, bewegt werden. Der Schieber 38 kann geregelt angetrieben werden und insbesondere derart gesteuert sein, dass er den Materialstapel 22 mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit oder konstanter Vorschubkraft der Zerkleinerungswalze 28 zuführt. The slide 38 is motor-driven, for example electrically or hydraulically, and can be moved between a first end position, in which the unshredded stack of material 22 can be arranged in an aligned manner between the slide 38 and the shredding roller 28, and a second end position, in which the sliding surface 40 is almost in contact with the crushing roller 28, are moved. The slide 38 can be driven in a regulated manner and in particular can be controlled in such a way that it feeds the material stack 22 to the shredding roller 28 at a constant feed rate or constant feed force.
Neben der als Horizontalabschnitt ausgebildeten Führungsfläche 42 weist die Führungseinrichtung 32 einen Vertikalabschnitt auf, der gemäß Fig. 3 als Führungsschacht 52 ausgebildet ist. In dem Vertikalabschnitt der Führungseinrichtung 32 wird der Materialstapel 22 entlang des Zufuhrweges in vertikaler Richtung parallel zu seiner Stapelrichtung S geführt, sodass die Stapelform des Materialstapels 22 aufrechterhalten wird. Dazu trägt die Gewichtskraft der aufeinanderliegenden Zellstoffmatten 23 bei, welche die Stapelform während der vertikalen Bewegung durch den Führungsschacht 52 stabilisiert. In addition to the guide surface 42 embodied as a horizontal section, the guide device 32 has a vertical section which is embodied as a guide shaft 52 according to FIG. 3 . In the vertical section of the guide device 32, the material stack 22 is guided along the feed path in the vertical direction parallel to its stacking direction S, so that the stacked shape of the material stack 22 is maintained. Contributing to this is the weight of the cellulose mats 23 lying on top of one another, which stabilizes the stack shape during the vertical movement through the guide shaft 52 .
Der Führungsschacht 52 wird einerseits durch zumindest eine Gehäusewandung 54 der Zerkleinerungsvorrichtung 20 gebildet und andererseits durch einen Gegenhalter 56 begrenzt, welcher als Halteplatte ausgebildet ist, die parallel zu der Stapelrichtung S des Materialstapels 22 und senkrecht zu der Förderrichtung 36 angeordnet ist. Eine vertikale Oberseite des Führungsschachts 52 ist zum Einbringen von zu zerkleinerndem Zellstoffmaterial in die Zufuhreinrichtung 30 zugänglich. Der Gegenhalter 56 ist in Stapelrichtung S von der Führungsfläche 42 derart beabstandet angeordnet, dass dazwischen der Materialstapel 22 passieren kann. The guide shaft 52 is formed on the one hand by at least one housing wall 54 of the shredding device 20 and on the other hand is delimited by a counter-holder 56, which is embodied as a holding plate that is arranged parallel to the stacking direction S of the material stack 22 and perpendicular to the conveying direction 36. A vertical upper side of the guide chute 52 is accessible for introducing pulp material to be comminuted into the feed device 30 . The counter-holder 56 is arranged at a distance from the guide surface 42 in the stacking direction S in such a way that the material stack 22 can pass between them.
Gemäß der ersten Ausführungsform dient der Führungsschacht 52 als Speicher 58 der Zufuhreinrichtung 30, in dem Zellstoffmaterial in Form eines Speicherstapels 60 gespeichert werden kann. Der Speicherstapel 60 kann mehrere, in vertikaler Richtung übereinander angeordnete, Zellstoffballen 25 mit zueinander parallel ausgerichteten Stapelrichtungen S umfassen. Der zu zerkleinernde Materialstapel 22 entspricht gewissermaßen dem in vertikaler Richtung untersten, auf der Führungsfläche 42 aufliegenden, Teil des Speicherstapels 60, der durch den Schieber 38 erfasst werden kann. According to the first embodiment, the guide shaft 52 serves as a store 58 of the feed device 30 in which cellulose material can be stored in the form of a store stack 60 . The storage stack 60 can have a plurality of pulp bales 25 arranged parallel to one another in the vertical direction aligned stacking directions S include. The stack of material 22 to be shredded corresponds to a certain extent to the lowermost part of the storage stack 60 in the vertical direction, resting on the guide surface 42 and which can be grasped by the slide 38 .
Befindet sich der Schieber 38 in seiner ersten Endlage, in der er bis hinter das der Zerkleinerungswalze 28 abgewandte Ende des Speicherstapels 60 zurückgezogen ist, so kann der Speicherstapel 60 und insbesondere der Materialstapel 22 in vertikaler Richtung zwischen den Schieber 38 und die Zerkleinerungswalze 28 auf die Führungsfläche 42 gleiten. Bewegt sich der Schieber 38 während einer Zuführphase 12 in Förderrichtung 36 bis in seine zweite Endlage, so wird der Materialstapel 22 vollständig durch die Zerkleinerungswalze 28 zerkleinert (Fig. 2). Anschließend wird der Schieber 38 in einer Rückzugsphase 16 wieder in seine erste Endlage zurückgeführt, wobei die Durchsatzleistung kurzfristig auf 0 absinkt. Ein nachfolgender Materialstapel 22, gemäß Fig. 3 beispielsweise die zweite Hälfte eines Zellstoffballens 25, kann dann aus dem Speicherstapel 60 auf die Führungsfläche 42 gleiten und in der nachfolgenden Zuführphase 12 zerkleinert werden. Auf diese Weise wird das in dem Speicherstapel 60 gespeicherte Zellstoffmaterial sukzessive zerkleinert. If slide 38 is in its first end position, in which it has been pulled back to behind the end of storage stack 60 facing away from shredding roller 28, storage stack 60 and in particular material stack 22 can be pushed in the vertical direction between slide 38 and shredding roller 28 onto the Guide surface 42 slide. If the slide 38 moves during a feed phase 12 in the conveying direction 36 to its second end position, the material stack 22 is completely crushed by the crushing roller 28 (FIG. 2). The slide 38 is then returned to its first end position in a retraction phase 16, with the throughput rate dropping to 0 for a short time. A subsequent material stack 22, according to FIG. 3, for example the second half of a pulp bale 25, can then slide out of the storage stack 60 onto the guide surface 42 and be comminuted in the subsequent feed phase 12. In this way, the cellulose material stored in the storage stack 60 is successively shredded.
Die Aussonderung des jeweils zu zerkleinernden Materialstapels 22 erfolgt jeweils mittels des Schiebers 38, welcher in einem getakteten Betrieb zwischen Zuführphasen 12 und Rückzugsphasen 16 wechselnd bewegt wird. Der Gegenhalter 56 dient unterdessen dazu, die in dem Speicherstapel 60 gespeicherten Zellstoffmatten 23 in Förderrichtung 36 zu fixieren, damit diese nicht versehentlich durch den Materialstapel 22 in ungeordneter Weise in Richtung Zerkleinerungseinrichtung 24 mitgenommen werden. Falls eine gewisse Verbindung zwischen dem auszusondernden Stapel 22 und dem darüber liegenden Material vorliegt, so wird diese beim Vorschub des Stapels 22 abgeschert. In Förderrichtung 36 ist zwischen dem Gegenhalter 56 und der Zerkleinerungswalze 28 entlang des Zufuhrweges ein Niederhalter 62 angeordnet, der dafür sorgt, dass die Zellstoffmatten 23 des ausgesonderten Materialstapels 22 in Stapelrichtung S mit einer Niederhaltekraft beaufschlagt werden, die ausreichend ist, dass die Stapelform des Materialstapels 22 auch während dessen Zuführung zu der Zerkleinerungswalze 28 und während dessen Zerkleinerung aufrechterhalten wird. So wird ein Aufstellen oder Ausweichen einzelner Zellstoffmatten 23 verhindert und ein gleichzeitiges Erfassen sowie eine effektive und homogene Zerkleinerung aller Zellstoffmatten 23 sichergestellt. Auf Seiten des Schiebers 38 wird der Materialstapel 22 durch die Gewichtskraft des Speicherstapels 60 und letzterer durch den Gegenhalter 56 in Stapelform entlang der Stapelrichtung S stabilisiert. The material stack 22 to be shredded is separated out by means of the slide 38, which is moved alternately in a clocked operation between feed phases 12 and retraction phases 16. Meanwhile, the counter-holder 56 serves to fix the cellulose mats 23 stored in the storage stack 60 in the conveying direction 36 so that they are not accidentally carried along by the material stack 22 in a disorderly manner in the direction of the comminution device 24 . If there is a certain connection between the stack 22 to be separated out and the material lying above it, this is sheared off when the stack 22 is advanced. A hold-down device 62 is arranged in the conveying direction 36 between the counter-holder 56 and the shredding roller 28 along the feed path, which ensures that the cellulose mats 23 of the separated material stack 22 are subjected to a hold-down force in the stacking direction S, which is sufficient for the stack shape of the material stack 22 is also maintained while it is being fed to the crushing roller 28 and while it is being crushed. This prevents individual cellulose mats 23 from standing up or moving away and ensures that all cellulose mats 23 are simultaneously grasped and effectively and homogeneously comminuted. On the slide 38 side, the material stack 22 is stabilized in stack form along the stacking direction S by the weight of the storage stack 60 and the latter by the counter-holder 56 .
Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Rotationsachse R der Zerkleinerungswalze 28 im Wesentlichen in der über die Führungsfläche 42 hinaus verlängerten Zufuhrebene Z angeordnet. Zerkleinertes Zellstoffmaterial, welches durch das in Rotationsrichtung 29 rotierende Zerkleinerungswerkzeug 26 von dem Zellstoffmaterialstapel 22 abgetrennt wird, kann durch diese Anordnung problemlos in Richtung eines Austragskastens 44 abtransportiert werden. Um eine hohe Flomogenität des in Austragsichtung 45 ausgetragenen zerkleinerten Zellstoffmaterials hinsichtlich der vorliegenden Stückgröße zu gewährleisten, ist der Zerkleinerungswalze 28 ein Sieb 46 zur Größenselektion nachgelagert. Der Materialaustrag des zerkleinerten Materials kann mit einem Luftstrom unterstützt werden, auch um die Staubentwicklung zu reduzieren. According to the first embodiment, the axis of rotation R of the shredding roller 28 is arranged essentially in the feed plane Z, which is extended beyond the guide surface 42 . Comminuted cellulose material, which is separated from the cellulose material stack 22 by the comminution tool 26 rotating in the direction of rotation 29 , can be transported away in the direction of a discharge box 44 without any problems using this arrangement. In order to ensure a high flomogeneity of the comminuted cellulose material discharged in the discharge sifting unit 45 with regard to the piece size present, the comminution roller 28 is followed by a sieve 46 for size selection. The material discharge of the shredded material can be supported with an air flow, also to reduce the formation of dust.
Fig. 4 zeigt eine Zerkleinerungsvorrichtung 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform, die in weiten Teilen der Zerkleinerungsvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform entspricht. Die Höhe des Schiebers 38 bzw. der Schieberfläche 40 ist im Verhältnis zu einem Zellstoffballen 25 geringer gewählt, sodass der zu zerkleinernde Materialstapel 22, der aus dem Speicherstapel 60 mittels des Schiebers 38 ausgesondert wird, eine geringere Höhe in Stapelrichtung S aufweist, als gemäß Fig. 3. Die grundsätzliche Funktionsweise der Fördereinrichtung 30 und des Speichers 58 ist jedoch unverändert. FIG. 4 shows a comminuting device 20 according to a second embodiment, which largely corresponds to the comminuting device 20 according to the first embodiment. The height of the slide 38 or the slide surface 40 is selected to be lower in relation to a cellulose bale 25, so that the material stack 22 to be shredded, which is sorted out of the storage stack 60 by means of the slide 38, has a lower height in the stacking direction S than according to FIG. 3. However, the basic mode of operation of the conveying device 30 and of the store 58 is unchanged.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Zerkleinerungseinrichtung 24 als Mehrwellenzerkleinerer mit zwei rotierbaren Zerkleinerungswerkzeugen 26 ausgebildet, der eine erste Zerkleinerungswelle 28.1 und einen zweite Zerkleinerungswelle 28.2 aufweist. Die erste und zweite Zerkleinerungswelle 28.1, 28.2 sind jeweils mit einer Mehrzahl an zueinander beabstandet auf der Welle angeordneten Schneidscheiben (nicht gezeigt) versehen, die zum Zerkleinern des Zellstoffmaterialstapels 22 dienen, wobei die Schneidscheiben der ersten Zerkleinerungswelle 28.1 zwischen die Schneidscheiben der zweiten Zerkleinerungswelle 28.2 eingreifen. According to the second embodiment, the comminution device 24 is designed as a multi-shaft comminutor with two rotatable comminution tools 26, which has a first comminution shaft 28.1 and a second comminution shaft 28.2. The first and second shredding shafts 28.1, 28.2 are each provided with a plurality of cutting discs (not shown) which are spaced apart from one another and are used to shred the stack of cellulose material 22, with the cutting discs of the first shredding shaft 28.1 engaging between the cutting discs of the second shredding shaft 28.2 .
Die Rotationsachse R1 der ersten Zerkleinerungswelle 28.1 ist oberhalb der durch die Führungsfläche 42 definierten Zufuhrebene Z angeordnet, die Rotationsachse R2 unterhalb der Zufuhrebene Z, wobei die Rotationsachsen R1, R2 in Förderrichtung 36 zueinander versetzt angeordnet sind. Dabei schließt eine Verbindungslinie zwischen einem der Zerkleinerungseinrichtung 24 zugewandten Endpunkt des Zufuhrweges, hier durch einen Endpunkt 43 der Führungsfläche 42 angedeutet, und der Rotationsachse R1 der ersten Zerkleinerungswelle 28.1 einen Winkel W1 von höchstens 30° mit der Zufuhrebene Z ein. Dieselbe Winkelrelation kann für den Winkel W2 der Rotationsachse R2 der zweiten Zerkleinerungswelle 28.2 und die Zufuhrebene Z gelten. The axis of rotation R1 of the first shredding shaft 28.1 is arranged above the feed plane Z defined by the guide surface 42, the axis of rotation R2 below the feed plane Z, with the axes of rotation R1, R2 being offset from one another in the conveying direction 36. A connecting line between an end point of the feed path facing the comminution device 24, indicated here by an end point 43 of the guide surface 42, and the axis of rotation R1 of the first comminution shaft 28.1 encloses an angle W1 of at most 30° with the feed plane Z. The same angular relation can apply to the angle W2 of the axis of rotation R2 of the second crushing shaft 28.2 and the feed plane Z.
Zudem weist die Zerkleinerungseinrichtung 24 eine erste Reinigungswelle 64.1, welche in die Schneidspalte zwischen den Schneidscheiben der ersten Zerkleinerungswelle 28.1 eingreift und diese von Zellstoffresten befreit und eine zweite Reinigungswelle 64.2 auf, welche in die Schneidspalte zwischen den Schneidscheiben der zweiten Zerkleinerungswelle 28.2 eingreift und diese von Zellstoffresten befreit. Die erste und die zweite Reinigungswelle 64.1, 64.2 sind bezüglich der Zufuhrebene Z außerhalb der ersten und zweiten Zerkleinerungswelle 28.1 , 28.2 angeordnet, d.h. die erste Reinigungswelle 64.1 ist oberhalb der ersten Zerkleinerungswelle 28.1 und die zweite Reinigungswelle 64.2 ist unterhalb der zweiten Zerkleinerungswelle 28.2 angeordnet. Die erste und die zweite Reinigungswelle 64.1 , 64.2 rotieren jeweils in derselben Rotationsrichtung wie die zugehörige erste bzw. zweite Zerkleinerungwelle 28.1 , 28.2. Somit handelt es sich bei dem Mehrwellenzerkleinerer gemäß Fig. 4 um einen Vierwellenzerkleinerer. In addition, the shredding device 24 has a first cleaning shaft 64.1, which engages in the cutting gaps between the cutting discs of the first shredding shaft 28.1 and removes pulp residues from them, and a second cleaning shaft 64.2, which engages in the cutting gaps between the cutting discs of the second shredding shaft 28.2 and removes pulp residues from them freed. The first and the second cleaning shaft 64.1, 64.2 are arranged with respect to the feed plane Z outside of the first and second shredding shaft 28.1, 28.2, ie the first cleaning shaft 64.1 is arranged above the first shredding shaft 28.1 and the second cleaning shaft 64.2 is arranged below the second shredding shaft 28.2. The first and second cleaning shafts 64.1, 64.2 each rotate in the same direction of rotation as the associated first and second shredding shafts 28.1, 28.2. Thus, the multi-shaft shredder according to FIG. 4 is a four-shaft shredder.
Die erste und die zweite Zerkleinerungswelle 28.1 , 28.2 werden in entgegengesetzte Rotationsrichtungen 29.1 , 29.2 angetrieben, und zwar derart, dass die beiden Zerkleinerungswellen 28.1 , 28.2 auf ihrer dem Materialstapel 22 zugewandten Seite aufeinander zu rotieren. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die rotierenden ersten und zweiten Zerkleinerungswellen 28.1 , 28.2 den Materialstapel 22 in Förderrichtung 36 in die Zerkleinerungseinrichtung 24 hineinziehen. So werden die Zellstoffmatten 23 des Materialstapels 22 auf Seiten der Zerkleinerungseinrichtung 24 in Stapelform stabilisiert und ein Aufstellen oder Ausweichen einzelner Zellstoffmatten 23 vor der Zerkleinerungseinrichtung 24 wird verhindert. Auf einen zusätzlichen Niederhalter 62 vor der Zerkleinerungs einrichtung 24 kann bei der zweiten Ausführungsform verzichtet werden. The first and second shredding shafts 28.1, 28.2 are driven in opposite directions of rotation 29.1, 29.2, specifically in such a way that the two shredding shafts 28.1, 28.2 rotate towards one another on their side facing the material stack 22. This arrangement ensures that the rotating first and second shredding shafts 28.1, 28.2 pull the material stack 22 into the shredding device 24 in the conveying direction 36. In this way, the cellulose mats 23 of the material stack 22 are stabilized in stack form on the side of the comminution device 24 and individual cellulose mats 23 are prevented from standing up or moving away in front of the comminution device 24 . An additional hold-down device 62 in front of the crushing device 24 can be dispensed with in the second embodiment.
Fig. 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung 20 zum Zerkleinern von Zellstoffmaterialstapeln 22 gemäß einer dritten (Fig. 5) bzw. einer vierten Ausführungsform (Fig. 6), welche jeweils für eine höhere Durchsatzleistung als die Vorrichtungen 20 von Fig. 3 und 4 ausgelegt sind und eine alternative Zufuhreinrichtung 30 aufweisen. Konkret sind die Zerkleinerungsvorrichtungen 20 von Fig. 5 und 6 dazu ausgebildet, als Materialstapel 22 handelsübliche Zellstoffballen 25, die in Stapelrichtung S eine Flöhe von etwa 50 bis 60 cm aufweisen können, als Ganzes zu zerkleinern. Grundsätzlich kann jedoch auch eine andere Stapelhöhe des Materialstapels 22 vorgesehen sein. Beide Vorrichtungen 20 von Fig. 5 und 6 weisen jeweils eine Zerkleinerungseinrichtung 24 mit einer einzelnen Zerkleinerungswalze 28 auf, deren Durchmesser D die Höhe des Materialstapels 22 in Stapelrichtung S übersteigt. Die Rotationsrichtung 29 der Zerkleinerungswalze 28 ist jeweils so gewählt, dass eine Schneide (nicht gezeigt) der Zerkleinerungswalze 28 zuerst auf eine freie Oberseite 66 des Materialstapels 22 trifft, die einer Auflagefläche des Materialstapels 22, mit der dieser auf einer Führungseinrichtung 32 aufliegt, abgewandt ist. Anschließend wird die Schneide durch den Materialstapel 22 auf die Zufuhrebene Z zu bewegt, also hin zu der Auflagefläche des Materialstapels 22. So wird ein Auffächern des Materialstapels 22 an dessen der Zerkleinerungseinrichtung 24 zugewandten Ende verhindert. 5 and 6 show a device 20 for comminuting stacks of cellulose material 22 according to a third (FIG. 5) and a fourth embodiment (FIG. 6), which are each designed for a higher throughput than the devices 20 of FIGS are and have an alternative feed device 30 . Specifically, the crushing devices 20 of FIGS. 5 and 6 are designed to crush commercially available cellulose bales 25 as a material stack 22, which can have a size of about 50 to 60 cm in the stacking direction S, as a whole. In principle, however, a different stacking height of the material stack 22 can also be provided. Both devices 20 of FIGS. 5 and 6 each have a crushing device 24 with a single crushing roller 28 whose diameter D exceeds the height of the material stack 22 in the stacking direction S. The direction of rotation 29 of the shredding roller 28 is selected in each case so that a cutting edge (not shown) of the shredding roller 28 first strikes a free upper side 66 of the material stack 22, which faces away from a bearing surface of the material stack 22 with which it rests on a guide device 32 . The cutting edge is then moved through the material stack 22 towards the feed plane Z, ie toward the bearing surface of the material stack 22. This prevents the material stack 22 from fanning out at its end facing the crushing device 24.
Die Zufuhreinrichtung 30 sieht eine im Wesentlichen horizontale Zuführung des Materialstapels 22 zu der Zerkleinerungseinrichtung 24 vor. Die Fördereinrichtung 34 der Vorrichtungen 20 von Fig. 5 und 6 umfasst jeweils eine untere Fördereinrichtung 68, die dazu ausgebildet ist, einen darauf aufliegenden Materialstapel 22 entlang des Zufuhrweges in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung 24 zu befördern. Die unteren Fördereinrichtungen 68 umfassen jeweils ein motorisch angetriebenes erstes unteres Förderband 70.1 und ein motorisch angetriebenes zweites unteres Förderband 70.2. Diese weisen jeweils eine Aufnahmeebene auf, auf der der Materialstapel 22 mit seiner Auflagefläche aufliegt. Die Aufnahmeebene insbesondere des zweiten unteren Förderbands 70.2, welches entlang des Zufuhrweges der Zerkleinerungseinrichtung 24 vorausgeht, definiert jeweils die Zufuhrebene Z. The feed device 30 provides a substantially horizontal feed of the material stack 22 to the shredding device 24 . The conveyor device 34 of the devices 20 of FIGS. 5 and 6 each includes a lower conveyor device 68 which is designed to convey a material stack 22 resting thereon along the feed path in the direction of the comminution device 24 . The lower conveyor devices 68 each comprise a motor-driven first lower conveyor belt 70.1 and a motor-driven second lower conveyor belt 70.2. These each have a receiving plane on which the material stack 22 rests with its support surface. The receiving plane, in particular of the second lower conveyor belt 70.2, which precedes the comminution device 24 along the feed path, defines the feed plane Z in each case.
Gewissermaßen dienen die ersten unteren Förderbänder 70.1 , welche entlang des Zufuhrweges den jeweils zweiten unteren Förderbändern 70.2 vorgelagert sind, als Speicher 58 zur Speicherung von Zellstoffballen 25, die als hintereinander angeordnete Speicherstapel 60 als Nachschub an zu zerkleinerndem Zellstoffmaterial dienen, wenn der der Zerkleinerungseinrichtung 24 am nächsten angeordnete Materialstapel 22 zerkleinert wurde. Auf einen Gegenhalter 56 zum Fixieren der Speicherstapel 60 kann hier verzichtet werden, da eine Aussonderung des Materialstapels 22 aus einem vertikal gestapelten Vorrat nicht nötig ist. To a certain extent, the first lower conveyor belts 70.1, which are located upstream of the respective second lower conveyor belts 70.2 along the feed path, serve as storage 58 for storing pulp bales 25, which serve as storage stacks 60 arranged one behind the other as a supply of pulp material to be shredded when the shredding device 24 on next arranged stack of material 22 was crushed. A counter-holder 56 for fixing the storage stack 60 in place can be dispensed with here, since it is not necessary to separate the material stack 22 from a vertically stacked supply.
Um sicherzustellen, dass die Zuführung des Materialstapels 22 zu der Zerkleinerungseinrichtung 24 gezielt und geordnet unter Aufrechterhaltung der Stapelform des Materialstapels 22 erfolgt, umfassen die Fördereinrichtungen 34 gemäß der dritten und vierten Ausführungsform jeweils eine obere Fördereinrichtung 72. Die obere Fördereinrichtung 72 ist jeweils in Stapelrichtung S von der unteren Fördereinrichtung 68 um etwa die Flöhe eines Materialstapels 22 beabstandet angeordnet und ist dazu ausgebildet, jeweils mit der freien Oberseite 66 des Materialstapels 22 an seiner der Auflagefläche abgewandten Seite in Eingriff zu stehen, um den Materialstapel 22 entlang des Zufuhrweges in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung 24 zu bewegen. Durch die aktive Förderung des Materialstapels 22 mittels der unteren und der oberen Fördereinrichtung 68, 72 wird dieser effektiv gegen die Zerkleinerungswalze 28 bewegt. Dadurch kann die Förderfunktion eines alternierend arbeitenden Schiebers ersetzt werden. Somit entfallen die Rückzugsphasen, wodurch der Zerkleinerungsprozess stetig und effizient mit erhöhtem Durchsatz abläuft. Zugleich wird von der oberen Fördereinrichtung 68 eine ausreichend hohe Niederhaltekraft auf den Materialstapel 22 ausgeübt, um eine ausreichend große Reibung zwischen den gestapelten Zellstoffmatten 23 zu erzeugen, um den Materialstapel 22 als Ganzes der Zerkleinerungswalze 28 zuführen zu können. Bei Bedarf kann auch eine gewisse Kompression des Stapels 22 vorgesehen sein. In order to ensure that the material stack 22 is fed to the shredding device 24 in a targeted and orderly manner while maintaining the stack shape of the material stack 22, the conveyor devices 34 according to the third and fourth embodiment each comprise an upper conveyor device 72. The upper conveyor device 72 is in the stacking direction S from the lower conveying device 68 by approximately the fleas of a material stack 22 and is designed to engage in each case with the free upper side 66 of the material stack 22 on its side facing away from the support surface in order to move the material stack 22 along the feed path in the direction of the shredding device 24 to move. By actively conveying the stack of material 22 by means of the lower and the upper conveying device 68, 72, it is effectively moved against the crushing roller 28. As a result, the conveying function of an alternately working slider can be replaced. This eliminates the withdrawal phases, which means that the shredding process runs steadily and efficiently with increased throughput. At the same time, a sufficiently high hold-down force is exerted on the material stack 22 by the upper conveying device 68 in order to generate sufficient friction between the stacked cellulose mats 23 in order to be able to feed the material stack 22 as a whole to the shredding roller 28 . If required, a certain compression of the stack 22 can also be provided.
Gemäß der dritten Ausführungsform von Fig. 5 ist die obere Fördereinrichtung 72 als oberes Förderband 74 ausgebildet, das in Bezug auf die Förderrichtung 36 an derselben Position wie das zweite untere Förderband 70.2 angeordnet ist. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, steht ein zu zerkleinernder Materialstapel 22 nicht bis zur vollständigen Zerkleinerung durch die Zerkleinerungseinrichtung 24 mit dem oberen und dem zweiten unteren Förderband 74, 70.2 in Eingriff, da diese entlang der Förderrichtung 36 bereits in einem gewissen Abstand d vor der Zerkleinerungswalze 28 enden. Um den Materialstapel 22 jedoch bis zur vollständigen Zerkleinerung mit konstantem Vortrieb in Förderrichtung 36 gegen die Zerkleinerungswalze 28 zu bewegen, ist gemäß der dritten Ausführungsform vorgesehen, dass der dem Materialstapel 22 nachfolgende Zellstoffballen 25, welcher bereits in Eingriff mit dem zweiten unteren und oberen Förderband 70.2, 74 steht, in Förderrichtung 36 in schlüssiger Anlage mit dem Materialstapel 22 steht, sodass der nachfolgende, aktiv transportierte, Zellstoffballen 25 gewissermaßen als Schieber für den Materialstapel 22 wirkt, der passiv von dem nachfolgenden Zellstoffballen 25 bis zur vollständigen Zerkleinerung der Zerkleinerungseinrichtung 24 zugeführt wird. Zur Führung des noch nicht zerkleinerten Teils des Stapels 22 im Bereich d kann eine schachtartige Führungseinrichtung (nicht gezeigt) o. ä. vorhanden sein, According to the third embodiment of FIG. 5, the upper conveyor device 72 is designed as an upper conveyor belt 74, which is arranged at the same position as the second lower conveyor belt 70.2 with respect to the conveying direction 36. As can be seen in FIG. 5, a material stack 22 to be comminuted does not stand with the upper one until it has been completely comminuted by the comminuting device 24 and the second lower conveyor belt 74, 70.2, since these already end at a certain distance d in front of the crushing roller 28 along the conveying direction 36. However, in order to move the stack of material 22 with constant advance in the conveying direction 36 against the shredding roller 28 until it is completely shredded, the third embodiment provides that the pulp bale 25 following the stack of material 22, which is already in engagement with the second lower and upper conveyor belt 70.2 , 74 is in close contact with the material stack 22 in the conveying direction 36, so that the following, actively transported, cellulose bale 25 acts as a sort of pusher for the material stack 22, which is passively fed from the following cellulose bale 25 to the comminution device 24 until it is completely comminuted . To guide the part of the stack 22 that has not yet been comminuted in area d, a shaft-like guide device (not shown) or the like can be present.
Um eine Zuführung von Zellstoffballen 25 mit gewissen Flöhenunterschieden in Stapelrichtung S zu ermöglichen, weist die obere Fördereinrichtung 68 eine Flöhenverstellung 76 auf. Diese kann durch eine lineare Verschiebung des gesamten oberen Förderbands 74 in vertikaler Richtung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Schwenkhebel zum Verstellen des oberen Förderbands 74 vorgesehen sein. Das Band 74 kann beispielsweise mit einer mechanischen Vorspannung oder mittels einer aktiv betreibbaren Einrichtung (ggf. mit einem steuerbaren Motor) gegen den Ballen 25 gedrückt werden. In order to enable the supply of cellulose bales 25 with certain differences in height in the stacking direction S, the upper conveying device 68 has a height adjustment 76 . This can be done by a linear displacement of the entire upper conveyor belt 74 in the vertical direction. Alternatively or additionally, a pivoting lever for adjusting the upper conveyor belt 74 can be provided. The band 74 can be pressed against the bale 25, for example, with a mechanical pretension or by means of an actively operable device (possibly with a controllable motor).
Gemäß der vierten Ausführungsform von Fig. 6 ist als obere Fördereinrichtung 72 ein Walzenförderer 78 vorgesehen, der durch mehrere angetriebene Stachelwalzen 80 gebildet ist. Der Durchmesser der Stachelwalzen 80 ist mindestens doppelt so groß wie der maximal zu erwartende Flöhenunterschied der zu zerkleinernden Zellstoffballen 25, sodass eine automatischen Anpassung der oberen Fördereinrichtung 68 an Zellstoffballen 25 unterschiedlicher Flöhe erfolgen kann. Zusätzlich ist der Walzenförderer 78 als Ganzes in der Flöhe verstellbar, um an eine neue Zellstoffballenhöhe angepasst zu werden, beispielsweise bei einem Wechsel des Zellstoffballenlieferanten. According to the fourth embodiment of FIG. 6, a roller conveyor 78 is provided as the upper conveyor device 72, which is formed by a plurality of driven spiked rollers 80. The diameter of the spiked rollers 80 is at least twice as large as the maximum expected difference in fleas in the cellulose bales 25 to be crushed, so that the upper conveying device 68 can be automatically adapted to cellulose bales 25 with different fleas. In addition, the roller conveyor 78 is adjustable as a whole in the fleas to adapt to a new pulp bale height to be adjusted, for example when changing the pulp bale supplier.
Überdies sind die einzelnen Stachelwalzen 80 so geführt, dass sie einzeln und unabhängig voneinander in der Höhe verstellbar sind (Höhenverstellung 76), sodass eine flexible Anpassung auch an Übergänge zwischen zwei Zellstoffballen 22, 25 mit unterschiedlichen Höhen in Stapelrichtung S erzielt wird (Fig. 6). Dadurch ist sichergestellt, dass in dem Fall, in dem sich Zellstoffballen 25 mit in Stapelrichtung abweichender Höhe zwischen der oberen und der unteren Fördereinrichtung 72, 68 befinden, alle Transportwalzen 80, eine ausreichende Niederhaltekraft in Stapelrichtung und Vorschubkraft in Förderrichtung 36 auf den jeweils kontaktierten Materialstapel 22 oder Zellstoffballen 25 ausüben, um diese unter Aufrechterhaltung der Stapelform der Zerkleinerungseinrichtung zuzuführen. In addition, the individual spiked rollers 80 are guided in such a way that their height can be adjusted individually and independently of one another (height adjustment 76), so that flexible adaptation is also achieved to transitions between two pulp bales 22, 25 with different heights in the stacking direction S (Fig. 6 ). This ensures that in the event that cellulose bales 25 with a different height in the stacking direction are located between the upper and lower conveyor devices 72, 68, all transport rollers 80 have a sufficient hold-down force in the stacking direction and a feed force in the conveying direction 36 on the material stack that is contacted in each case 22 or 25 pulp bales to feed them while maintaining the stack shape of the shredding device.
Die Fördereinrichtung 32 mit der unteren und oberen Fördereinrichtung 68, 72 dient gemäß der dritten und vierten Ausführungsform einerseits zur aktiven Förderung des Materialstapels 22 in Förderrichtung 36 auf die Zerkleinerungseinrichtung 24 zu. Andererseits erfüllen dieselben Bauteile auch die Funktion einer Führungseinrichtung 32, welche eine gezielte und geordnete Zuführung des Materialstapels 22 unter Aufrechterhaltung der Stapelform zu der Zerkleinerungseinrichtung 24 sicherstellt, wobei auch die Funktion eines Niederhalters 62 bereits durch die Komponenten der Führungseinrichtung 32 abgedeckt wird. According to the third and fourth embodiment, the conveying device 32 with the lower and upper conveying device 68 , 72 is used on the one hand for actively conveying the material stack 22 in the conveying direction 36 towards the crushing device 24 . On the other hand, the same components also fulfill the function of a guide device 32, which ensures a targeted and orderly feeding of the material stack 22 to the shredding device 24 while maintaining the stack shape, with the function of a hold-down device 62 already being covered by the components of the guide device 32.
Die Zufuhreinrichtungen 30 gemäß der dritten und vierten Ausführungsform können beliebig lang ausgeführt werden. Kann die zur Zuführung zu der Zerkleinerungswalze 28 benötigte Vorschubkraft nicht auf einen einzelnen Materialstapel 22 übertragen werden, so kann die Zufuhreinrichtung 30 derart verlängert ausgebildet werden, dass gleichzeitig zwei oder mehr Zellstoffballen 25 von der Zufuhreinrichtung 30, insbesondere der Fördereinrichtung 34, erfasst sind und aktiv transportiert werden, um die nötige Vorschubkraft in Förderrichtung 36 zu erzeugen. The feed devices 30 according to the third and fourth embodiment can be of any length. If the feed force required for feeding to the shredding roller 28 cannot be transferred to a single stack of material 22, the feed device 30 can be extended in such a way that two or more pulp bales 25 are gripped by the feed device 30, in particular the conveyor device 34, at the same time and are actively transported in order to generate the necessary feed force in the conveying direction 36 .
Bei der dritten und vierten Ausführungsform kann eine Steuerung der Fördereinrichtung 34 vorgesehen sein, welche, beispielsweise bei Überlast der Zerkleinerungseinrichtung 24, die Vorschubkraft verringert oder ein „Rückwärtsfahren“ des Materialstapels 22 entgegen der Förderrichtung 36 weg von der Zerkleinerungseinrichtung 24 veranlasst. In the third and fourth embodiment, a control of the conveyor device 34 can be provided, which, for example in the event of an overload of the comminution device 24, reduces the feed force or causes the material stack 22 to “reverse” against the conveying direction 36 away from the comminution device 24.
Das Prinzip der gezielten, geordneten Zuführung von Zellstoffmaterialstapeln 22 zu einer Zerkleinerungseinrichtung 24 gemäß Fig. 5 und 6 eignet sich insbesondere für große Durchsatzleistungen. Aus einem vorgelagerten Flandhabungssystem für Zellstoffballen 25 können diese direkt an die Zufuhreinrichtung 30 der Zerkleinerungsvorrichtung 20 übergeben werden, ohne dass zusätzliche Beschickungsvorrichtungen benötigt werden. Zudem entfällt gemäß der dritten und vierten Ausführungsform jegliche „Totzeit“, in der der Durchsatz auf 0 zurückgeht, da eine kontinuierliche Zellstoffzufuhr zu der Zerkleinerungseinrichtung 24 vorgesehen ist und Rückzugsphasen 16 eines Schiebers 38 entfallen. Ferner weist die Vorrichtung gemäß Fig. 5 und 6 eine geringere Bauhöhe auf, als die in Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtungen 20, da eine horizontale Beschickung möglich ist und auf einen Vertikalabschnitt verzichtet wird. Es ist aber durchaus möglich, die Ausführungsform der Fig. 5 und 6 mit einem Vorratsschacht, z.B. ähnlich dem Schacht 52 gemäß Fig. 3 oder 4, zu kombinieren. Der horizontale Teil des Stapels 60 kann dann die Rückzugsphase 16 des Schiebers 38 abpuffern, so dass der Zerkleinerungseinrichtung 24 trotz des getakteten Betriebs des Schiebers 28 ein kontinuierlicher Ballenstrom zuführbar ist. Bezuqszeichenliste The principle of the targeted, ordered supply of cellulose material stacks 22 to a comminution device 24 according to FIGS. 5 and 6 is particularly suitable for high throughput capacities. From an upstream handling system for cellulose bales 25, these can be transferred directly to the feed device 30 of the shredding device 20 without the need for additional loading devices. In addition, according to the third and fourth embodiment, there is no “dead time” in which the throughput drops to 0, since a continuous supply of pulp to the shredding device 24 is provided and retraction phases 16 of a slide 38 are omitted. Furthermore, the device according to FIGS. 5 and 6 has a lower overall height than the devices 20 shown in FIGS. 3 and 4, since horizontal loading is possible and a vertical section is dispensed with. However, it is entirely possible to combine the embodiment of FIGS. 5 and 6 with a supply chute, for example similar to the chute 52 according to FIG. 3 or 4. The horizontal part of the stack 60 can then buffer the retraction phase 16 of the slide 38 so that the crushing device 24 can be supplied with a continuous flow of bales despite the clocked operation of the slide 28 . Reference character list
10 Verlauf einer Durchsatzleistung 10 History of throughput performance
12 Zuführphase 12 feeding phase
12.1 erste Zuführphase 12.1 first feeding phase
12.2 zweite Zuführphase 12.2 second feeding phase
12.3 dritte Zuführphase 12.3 third feeding phase
14 Durchsatz 14 throughput
14.1 Durchsatz der ersten Zuführphase 14.1 Throughput of the first feeding phase
14.2 Durchsatz der zweiten Zuführphase 14.2 Throughput of the second feeding phase
14.3 Durchsatz der dritten Zuführphase 14.3 Throughput of the third feeding phase
16 Rückzugsphase 16 retreat phase
16.1 erste Rückzugsphase 16.1 First Retreat Phase
16.2 zweite Rückzugsphase 16.2 Second Retreat Phase
20 Vorrichtung zum Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels20 Device for crushing a cellulosic material stack
22 Zellstoffmaterialstapel 22 pulp material stacks
23 Zellstoffmatten 23 pulp mats
24 Zerkleinerungseinrichtung 24 shredding device
25 Zellstoffballen 25 pulp bales
26 Zerkleinerungswerkzeug 26 shredding tool
28 Zerkleinerungswalze 28 shredding roller
28.1 erste Zerkleinerungswelle 28.1 first crushing wave
28.2 zweite Zerkleinerungswelle 28.2 second crushing shaft
29 Rotationsrichtung der Zerkleinerungswalze 29 Direction of rotation of the shredding roller
29.1 Rotationsrichtung der ersten Zerkleinerungswelle29.1 Direction of rotation of the first crushing shaft
29.2 Rotationsrichtung der zweiten Zerkleinerungswelle29.2 Direction of rotation of the second crushing shaft
30 Zufuhreinrichtung 30 feeder
32 Führungseinrichtung 32 guiding device
34 Fördereinrichtung 34 conveyor
36 Förderrichtung 36 conveying direction
38 Schieber 38 sliders
40 Schiebefläche 40 sliding surface
42 Führungsfläche 42 guiding surface
44 Austragskasten 44 discharge box
45 Austragsrichtung 45 discharge direction
46 Sieb 46 screens
52 Führungsschacht 52 guide slot
54 Gehäusewandung der Zerkleinerungsvorrichtung 54 housing wall of the crushing device
56 Gegenhalter 58 Speicher 60 Speicherstapel 62 Niederhalter 56 counter holder 58 accumulator 60 accumulator stack 62 hold-down device
64.1 erste Reinigungswelle 64.1 first wave of cleaning
64.2 zweite Reinigungswelle 64.2 second wave of cleaning
66 freie Oberseite des Materialstapels 68 untere Fördereinrichtung 70 unteres Förderband 66 free top of the material stack 68 lower conveyor 70 lower conveyor belt
70.1 erstes unteres Förderband 70.1 first lower conveyor belt
70.2 zweites unteres Förderband 72 obere Fördereinrichtung 70.2 second lower conveyor belt 72 upper conveyor
74 oberes Förderband 74 upper conveyor belt
76 Flöhenverstellung der oberen Fördereinrichtung 76 flea adjustment of the upper conveyor
78 Walzenförderer 78 roller conveyor
80 Stachelwalze d Abstand zwischen dem oberen und unteren Förderband und der Zerkleinerungswalze 80 Spiked roller d Distance between the upper and lower conveyor belt and the shredding roller
D Durchmesser des Zerkleinerungswerkzeugs D diameter of the crushing tool
R Rotationsachse des Zerkleinerungswerkzeugs R Axis of rotation of the shredding tool
R1 Rotationsachse der ersten Zerkleinerungswelle R1 Axis of rotation of the first crushing shaft
R2 Rotationsachse der zweiten Zerkleinerungswelle R2 Axis of rotation of the second crushing shaft
S Stapelrichtung S stacking direction
W1 Winkel zwischen der Rotationsachse der ersten Zerkleinerungswelle und der Zufuhrebene W1 Angle between the axis of rotation of the first shredding shaft and the feed plane
W2 Winkel zwischen der Rotationsachse der zweiten Zerkleinerungswelle und der Zufuhrebene Z Zufuhrebene W2 angle between the axis of rotation of the second shredding shaft and the feed plane Z feed plane

Claims

Ansprüche Expectations
1. Vorrichtung (20) zum Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels (22), wie beispielsweise zu einem Stapel angeordneter Zellstoffmatten (23), insbesondere eines Zellstoffballens (25) oder eines Teils eines Zellstoffballens (25), mit einer Zerkleinerungseinrichtung (24) zum Zerkleinern des Zellstoffmaterials, die zumindest ein rotierbares Zerkleinerungswerkzeug (26) umfasst, und mit einer Zufuhreinrichtung (30) zum Zuführen des Materialstapels (22) zu der Zerkleinerungseinrichtung (24) entlang eines Zufuhrweges, wobei die Zufuhreinrichtung (30) eine Führungseinrichtung (32) und eine Fördereinrichtung (34) umfasst, die dazu ausgebildet sind, den Materialstapel (22) der Zerkleinerungseinrichtung (24) unter Aufrechterhaltung einer Stapelform des Materialstapels (22) zuzuführen. 1. Device (20) for comminuting a cellulose material stack (22), such as cellulose mats (23) arranged to form a stack, in particular a cellulose bale (25) or a part of a cellulose bale (25), with a comminuting device (24) for comminuting the cellulose material , which comprises at least one rotatable crushing tool (26), and having a feed device (30) for feeding the material stack (22) to the crushing device (24) along a feed path, the feed device (30) having a guide device (32) and a conveyor device ( 34) which are designed to feed the material stack (22) to the comminuting device (24) while maintaining a stack shape of the material stack (22).
2. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1 , wobei die Fördereinrichtung (34) dazu ausgebildet ist, den Materialstapel (22) entlang des Zufuhrweges in einer Förderrichtung (36) zu bewegen, die senkrecht zu einer Stapelrichtung (S) des Materialstapels (22) orientiert ist. 2. Device (20) according to claim 1, wherein the conveyor device (34) is designed to move the material stack (22) along the feed path in a conveying direction (36) perpendicular to a stacking direction (S) of the material stack (22). is oriented.
3. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Führungseinrichtung (32) einen Florizontalabschnitt, beispielsweise eine Führungsfläche (42) oder einen Führungskanal, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel (22) zumindest im Wesentlichen senkrecht zu seiner Stapelrichtung (S) in horizontaler Richtung zu führen, und einen Vertikalabschnitt, beispielsweise einen Führungsschacht (52), aufweist, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel (22) zumindest im Wesentlichen parallel zu seiner Stapelrichtung (S) in vertikaler Richtung zu führen. 3. Device (20) according to claim 1 or 2, wherein the guide device (32) has a floral section, for example a guide surface (42) or a guide channel, which is designed to guide the material stack (22) at least substantially perpendicularly to its stacking direction (S ) in the horizontal direction, and a vertical section, for example a guide shaft (52), which is designed to guide the material stack (22) at least substantially parallel to its stacking direction (S) in the vertical direction.
4. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (34) motorisch angetrieben ist. 4. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the conveyor device (34) is motor-driven.
5. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (34) einen Schieber (38) aufweist, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel (22) über eine Führungsfläche (42) der Führungseinrichtung (32) in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung (24) zu schieben, insbesondere ihn der Zerkleinerungseinrichtung (24) zuzuführen. 5. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the conveyor device (34) has a slide (38) which is designed to move the material stack (22) over a guide surface (42) of the guide device (32) in the direction of the To push crushing device (24), in particular to feed it to the crushing device (24).
6. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (34) eine untere Fördereinrichtung (68), insbesondere ein Förderband (70.1 , 70.2) oder einen Walzen- oder Rollenförderer, umfasst, die dazu ausgebildet ist, einen darauf aufliegenden Materialstapel (22) entlang des Zufuhrweges in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung (24) zu befördern. 6. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the conveyor device (34) comprises a lower conveyor device (68), in particular a conveyor belt (70.1, 70.2) or a cylinder or roller conveyor, which is designed to have a material stack (22) lying on it along the feed path in the direction of the crushing device (24).
7. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (34) eine obere Fördereinrichtung (72), insbesondere ein Förderband (74) oder einen Walzen- oder Rollenförderer (78), umfasst, die dazu ausgebildet ist, mit dem Materialstapel (22) auf einer seiner Auflagefläche abgewandten Seite in Eingriff zu stehen, um diesen entlang des Zufuhrweges in Richtung der Zerkleinerungseinrichtung (24) zu befördern. 7. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the conveyor device (34) comprises an upper conveyor device (72), in particular a conveyor belt (74) or a roller or roller conveyor (78), which is designed to to be in engagement with the material stack (22) on a side facing away from its support surface in order to convey it along the feed path in the direction of the comminution device (24).
8. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zufuhreinrichtung (30) einen Speicher (58), beispielsweise einen Schacht (52), zur Speicherung von Zellstoffmaterial in Form zumindest eines Speicherstapels (60) umfasst. 8. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the feed device (30) comprises a store (58), for example a chute (52) for storing cellulose material in the form of at least one storage stack (60).
9. Vorrichtung (20) nach zumindest Anspruch 8, wobei der Materialstapel (22) aus dem Speicherstapel (60) aussonderbar ist, insbesondere mittels der Fördereinrichtung (34). 9. Device (20) according to at least claim 8, wherein the material stack (22) can be separated from the storage stack (60), in particular by means of the conveyor device (34).
10. Vorrichtung (20) nach zumindest Anspruch 8 oder 9, umfassend einen Gegenhalter (56), der dazu ausgebildet ist, Zellstoffmaterial des Speicherstapels (60) in dem Speicher (58) während der Aussonderung des Materialstapels (22) und/oder der Zuführung des Materialstapels (22) zu der Zerkleinerungsvorrichtung (24) zu fixieren, insbesondere in einer Richtung parallel zu der Förderrichtung (36). 10. Device (20) according to at least claim 8 or 9, comprising a counter-holder (56) which is designed to hold cellulose material of the storage stack (60) in the storage (58) during the separation of the material stack (22) and/or the feed of the material stack (22) to the crushing device (24), in particular in a direction parallel to the conveying direction (36).
11. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung (34) zumindest einen Niederhalter (62) aufweist, der dazu ausgebildet ist, den Materialstapel (22) in Stapelrichtung (S) mit einer Niederhaltekraft zur Aufrechterhaltung der Stapelform des Materialstapels (22) zu beaufschlagen. 11. The device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the conveyor device (34) has at least one hold-down device (62) which is designed to hold down the material stack (22) in the stacking direction (S) with a hold-down force to maintain the stack shape of the Material stack (22) to apply.
12. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Rotationsachse (R, R1, R2) des zumindest einen Zerkleinerungswerkzeugs (26) zumindest im Wesentlichen in einer durch die Führungseinrichtung (32) definierten Zufuhrebene (Z) angeordnet ist. 12. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein an axis of rotation (R, R1, R2) of the at least one comminution tool (26) is arranged at least essentially in a feed plane (Z) defined by the guide device (32).
13. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Verbindungslinie zwischen der Rotationsachse (R, R1, R2) des zumindest einen Zerkleinerungswerkzeugs (26) und einem Endpunkt (43) des Zufuhrweges mit einer Zufuhrebene (Z) einen Winkel (W1 , W2) von höchstens 30° einschließt. 13. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein a connecting line between the axis of rotation (R, R1, R2) of the at least one crushing tool (26) and an end point (43) of the feed path with a feed plane (Z) forms an angle ( W1, W2) of at most 30°.
14. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zerkleinerungseinrichtung (24) zumindest zwei rotierbare Zerkleinerungswerkzeuge (26) aufweist, insbesondere wobei eine Rotationsachse (R1) eines ersten Zerkleinerungswerkzeugs (26) oberhalb und eine Rotationsachse (R2) eines zweiten Zerkleinerungswerkzeugs (26) unterhalb einer Zufuhrebene (Z) angeordnet sind. 14. The device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the comminution device (24) has at least two rotatable comminution tools (26), in particular wherein an axis of rotation (R1) of a first comminution tool (26) is above and an axis of rotation (R2) of a second Crushing tool (26) are arranged below a feed plane (Z).
15. Vorrichtung (20) nach zumindest Anspruch 14, wobei die Rotationsachsen (R1 , R2) der zumindest zwei rotierbaren Zerkleinerungswerkzeuge (26) in Förderrichtung (36) versetzt angeordnet sind. 15. Device (20) according to at least claim 14, wherein the axes of rotation (R1, R2) of the at least two rotatable comminution tools (26) are offset in the conveying direction (36).
16. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine rotierbare Zerkleinerungswerkzeug (26) als Zerkleinerungswelle (28.1, 28.2) ausgebildet ist, deren Durchmesser größer ist als die Höhe des Materialstapels (22) in Stapelrichtung (S). 16. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the at least one rotatable shredding tool (26) is designed as a shredding shaft (28.1, 28.2) whose diameter is greater than the height of the material stack (22) in the stacking direction (S).
17. Vorrichtung (20) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Zerkleinerungseinrichtung (24) ein dem zumindest einen Zerkleinerungswerkzeug (26) nachgelagertes Sieb (46) zur Größenselektion des zerkleinerten Zellstoffmaterials umfasst. 17. Device (20) according to at least one of the preceding claims, wherein the comminution device (24) comprises a sieve (46) downstream of the at least one comminution tool (26) for size selection of the comminuted cellulose material.
18. Verfahren zum Zerkleinern eines Zellstoffmaterialstapels (22), wie beispielsweise zu einem Stapel angeordneter Zellstoffmatten (23), insbesondere eines Zellstoffballens (25) oder eines Teils eines Zellstoffballens (25), insbesondere mittels einer Vorrichtung (20) zum Zerkleinern von Zellstoffmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Materialstapel (22) mittels einer Zufuhreinrichtung (30) entlang eines Zufuhrweges einer Zerkleinerungseinrichtung (24) zugeführt wird, wobei Zufuhreinrichtung (30) mittels einer Führungseinrichtung (32) und einer Fördereinrichtung (34) den Materialstapel (22) der18. Method for comminuting a cellulose material stack (22), such as cellulose mats (23) arranged to form a stack, in particular a cellulose bale (25) or part of a cellulose bale (25), in particular by means of a device (20) for comminuting cellulose material according to one of the preceding claims, in which the material stack (22) is fed by a feed device (30) along a feed path to a shredding device (24), the feed device (30) feeding the material stack (22) by means of a guide device (32) and a conveyor device (34).
Zerkleinerungseinrichtung (30) unter Aufrechterhaltung einer Stapelform des Materialstapels (22) zuführt, und bei dem eine Zerkleinerungseinrichtung (30) das Zellstoffmaterial mittels zumindest eines rotierenden Zerkleinerungswerkzeugs (26) zerkleinert. Crushing device (30) while maintaining a stack shape of the material stack (22) and in which a crushing device (30) crushes the cellulose material by means of at least one rotating crushing tool (26).
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