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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zerkleinerung von landwirtschaftlichem Gut, wie Körnerfrüchte, Maiskolben, Heu, Stroh od. dgl., mit einem zumindest teilweise von einem zu einem Kreisbogen gebogenen Sieb begrenzten Arbeitsraum, in den das zu zerkleinernde Gut durch eine stirnseitige Beschickungsöffnung in Achsrichtung des Arbeitsraumes eingebracht wird und in welchem ein auf einer Antriebswelle befestigter Rotor umläuft, der auf radialen Armen dem Sieb zugewendete Verbreiterungen trägt, die sich über die gesamte wirksame Siebbreite, gesehen in Axialrichtung der Antriebswelle, erstrecken, wobei gegebenenfalls zwischen dem Sieb und einem dieses umgebenden Gehäuse ein Raum für ein das zerkleinerte Gut förderndes Gebläse, insbesondere ein Ringraum für umlaufende Gebläseflügel, vorhanden ist.
Bei solchen bekannten Vorrichtungen wird das durch die Beschickungsöffnung in den Arbeitsraum eingebrachte zu zerkleinernde Gut durch die Umlaufbewegung des Rotors in radialer Richtung nach aussen geschleudert, wobei das Gut auf die Sieblochränder aufprallt und dadurch zerkleinert wird. Das zerkleinerte Gut tritt dann durch die Sieböffnungen durch und wird ausserhalb des Siebes abgeleitet, was durch umlaufende Gebläseflügel erleichtert werden kann. Diese Konstruktion hat gegenüber jenen Konstruktionen, bei denen der Zustrom des zu zerkleinernden Gutes in radialer Richtung nach innen durch eine Öffnung der Umfangswand des Arbeitsraumes erfolgt, den Vorteil, dass eine grössere wirksame Siebfläche für die Zerkleinerung des Gutes zur Verfügung steht.
Ferner ist der Vorteil gegeben, dass die Verbreiterungen der radialen Rotorarme Schwungmassen bilden, die örtliche Ansammlungen des zu zerkleinernden Gutes an der Siebinnenwand überwinden können.
Es ist auch bekannt, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von landwirtschaftlichem Gut als Hammermühle auszubilden, wobei eine grössere Anzahl von Schlaghämmern am Rotor beweglich angeordnet ist. Die Mahlkanten dieser Hämmer liegen vom Siebring derart im Abstand, dass das zu zerkleinernde Gut zwischen diesen Mahlkanten und der Siebinnenwand zerquetscht und zerrieben wird.
Es ist auch bekannt (AT-PS Nr. 290267), innerhalb eines Siebringes mit stehender Achse ein umlaufendes Flügelmesser als Zerkleinerungswerkzeug anzuordnen, dessen Schnittebene dicht über dem Boden des Arbeitsraumes liegt. Durch den bedeutend grösseren Freiraum im Arbeitsraum arbeiten solche Schlagmessermühlen im Vergleich zu Hammermühlen mit geringerem Kraftbedarf und bei einer verminderten Erwärmung des Mahlgutes. Sie haben jedoch den Nachteil, dass der Durchsatz des Mahlgutes durch das Sieb nur im Bereich der Flügelmesserkanten erfolgt, wogegen der grösste Teil des Siebes an der Vermahlung nicht teilnimmt. Ferner sind solche Schlagmessermühlen nur mit stehender Rotorwelle anwendbar, da sonst das Mahlgut nicht wirksam vom Flügelmesser erfasst wird.
Es sind auch Mahlwerkzeuge bekanntgeworden (DE-OS 2443688), bei denen die Enden der Rotorflügel annähernd parallel zur Siebfläche abgebogen sind. Die wenigen Mahlkanten dieser von den Flügelenden gebildeten Werkzeuge sind aber nach relativ kurzer Betriebszeit stumpf, so dass, insbesondere bei zähem Mahlgut, wie z. B. Maiskolben, Stroh od. dgl., nur geringe Mahlleistungen erzielbar sind.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass zähes Mahlgut, wie Haferspelzen, Maiskolbenspindeln, Stroh, Heu usw., deshalb schwer und nur mit hohem Kraftaufwand zu zerkleinern ist, weil derartiges Mahlgut nicht durch die vom Rotor ausgeübte Schleuderwirkung an den Sieblochkanten zerbröckelt.
Genaue Untersuchungen haben ergeben, dass das Mahlgut am Sieblochkranz relativ zur Umfangsgeschwindigkeit der Mahlwerkzeuge abgebremst wird und daher mit den Mahlwerkzeugen nur mit grossem Kraftaufwand eine Zerkleinerungswirkung auf das Mahlgut ausgeübt werden kann.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden, und eine Vorrichtung zur Zerkleinerung von landwirtschaftlichem Gut der eingangs definierten Art so zu verbessern, dass diese Vorrichtung auch für zähes Mahlgut zufriedenstellend arbeitet. Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch, dass die Verbreiterung jedes Armes des Rotors mehrere in an sich bekannter Weise gegen die Innenfläche des Siebes zu vorspringende Schneidwerkzeuge in Axialrichtung der Antriebswelle nebeneinander trägt, und dass diese Schneidwerkzeuge in verschiedenen Winkelstellungen an den Verbreiterungen des Rotors befestigbar sind.
Dadurch wird auch zähes Mahlgut, welches durch die Schleuderwirkung der Rotorarme an den Sieblochkanten nicht zerbröckelt, wirksam zerkleinert, wobei die Verbreiterung der Rotorarmenden durch ihre Schwungmasse dazu beitragen, dass die beim Durchschneiden des
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Gutes auftretenden plötzlichen Belastungen des Antriebsmotors gemildert werden. Die verstellbare Befestigung der Schneidwerkzeuge an den Verbreiterungen macht es einerseits möglich, von einer Werkzeuganordnung auf eine andere überzugehen, anderseits die Werkzeuge bei Abnutzung so zu verstellen, dass ein frischer Schneidenbereich zur Wirkung kommt. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass manches zu zerkleinernde Gut auf Schneidwerkzeuge stark abstumpfend wirkt. Auf diese Weise brauchen die Schneidwerkzeuge nicht jedesmal komplett ausgewechselt zu werden.
Die Anordnung von Schneidwerkzeugen an andersgearteten Zerkleinerungsvorrichtungen ist an sich bekannt. So sind gemäss der AT-PS Nr. 188136 an einer in einem Gehäuse gelagerten Welle mehrere nach der Art von Kreissägeblättern ausgebildete Scheiben nebeneinander angeordnet, die durch Schlitze eines Rostes hindurchgreifen. Bei einer solchen Konstruktion fehlt der Zerkleinerungseffekt durch Aufprall des zu zerkleinernden Gutes an den Sieblochrändern, so dass diese bekannte Vorrichtung anders wirkt als der Erfindungsgegenstand.
Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung (US-PS Nr. l, 663, 495) sind an einer horizontal gelagerten Welle um horizontale Bolzen pendelnd aufgehängte Zerkleinerungsscheiben vorgesehen.
Es ist jedoch dem Zufall überlassen, welche Abschnitte dieser Scheiben zur Wirkung gelangen, so dass sich mit einer solchen Anordnung nicht die gleichen Effekte erzielen lassen, wie beim Erfindungsgegenstand.
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zeuge in Form von vorstehenden Schraubenbolzen, Messern oder Schlagleisten tragen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen erfolgt ebenso wie bei den zuvor beschriebenen bekannten Konstruktionen die Zufuhr des zu zerkleinernden Gutes in radialer bzw. tangentialer Richtung von aussen her auf die umlaufenden Werkzeuge, wogegen beim Erfindungsgegenstand das zu zerkleinernde Gut von innen nach aussen strömt und daher das Sieb auch in dieser Richtung durchsetzt.
Damit geht einher der Umstand, dass beim Erfindungsgegenstand die von den Schneidwerkzeugen zerkleinerten Teilchen des Gutes durch die Zentrifugalwirkung der Rotorarme nach aussen gegen die Sieblochränder geschleudert werden, wo zumeist eine weitere Zerkleinerung dieser Teilchen eintritt, jedenfalls aber eine Unterstützung des Hindurchtretens der Teilchen durch die Sieböffnungen auftritt. Es kommt daher beim Erfindungsgegenstand weit weniger oft zu Verlegungen der Sieb- öffnungen als bei den bekannten Konstruktionen, so dass beim Erfindungsgegenstand die Betriebssicherheit gegenüber den bekannten Konstruktionen wesentlich grösser ist.
Weiters können mit der erfindungsgemässen Konstruktion bei geringem Kraftaufwand grosse Durchsatzleistungen auch bei zähem Mahlgut erzielt werden, weil die auf den Rotorarmverbreiterungen angeordneten Schneidwerkzeuge im wesentlichen mit der gesamten wirksamen Siebbreite zusammenarbeiten.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Schneidwerkzeuge gegeneinander versetzt an den Verbreiterungen angeordnet. Dadurch kommen der Reihe nach verschiedene Arbeitsbereiche der Werkzeuge auf das zu zerkleinernde Gut zur Wirkung, so dass die Zerkleinerungswirkung gesteigert wird. Diese Versetzung kann für jeden Rotorarm gesondert erfolgen, es können aber auch die Schneidwerkzeuge des jeweils nachlaufenden Rotorarmes gegenüber jenen des jeweils vorlaufenden Rotorarmes versetzt sein. Im Sinne der Erfindung sind die Schneidwerkzeuge zumeist messer-oder sägezähnartig ausgebildet, um eine möglichst intensive Schneidwirkung auf das zu zerkleinernde Gut zu erzielen.
Eine besonders einfache Verstellmöglichkeit für die Schneidwerkzeuge ergibt sich im Rahmen der Erfindung dann, wenn die Schneidwerkzeuge zu Paketen zusammengefasst sind, die durch die Verbreiterungen zusammengehalten werden. Besonders günstig ist es hiebei im Rahmen der Erfindung, wenn die Schneidwerkzeuge von Polygon- oder Kreisscheiben gebildet sind, die in Schlitze der Verbreiterungen eingelegt sind, wobei alle Scheiben einer Reihe in diesen Schlitzen durch zumindest eine gemeinsame Spannschraube gehalten sind. Hiebei besteht auch in einfacher Weise die Möglichkeit, die Schneidwerkzeuge durch symmetrische Ausbildung und Anordnung in bezug auf eine durch die Achse der Antriebswelle gehenden Ebene in beiden Drehrichtungen des Rotors schneidend auszubilden, was den Vorteil bringt, dass z.
B. eine zum Silieren von Feuchtmais bestimmte und mit einem Gebläse versehene Mühle ohne Zwischenschaltung eines Getriebes sowohl an eine Traktorzapfwelle als auch an einen Stabildieselmotor anschliessbar ist.
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Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sind aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Fig. 1 zeigt eine Gebläsemühle im Vertikalschnitt normal zur Rotorwellenachse, wobei Fig. 2 ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 durch den Arbeitsraum ist. Fig. 3 zeigt ein mit nachstellbaren Schneidmessern bestücktes Ende eines Rotorarmes in Ansicht in Richtung der Rotorwellenachse, wobei Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 ist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen als kreisrunde Stahlplatten ausgebildete Schneidwerkzeuge, wobei Fig. 5 eine Ansicht in Richtung der
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und 8 zeigen eine Ausführungsvariante mit austauschbaren Schneidmessern, wobei Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 8 und Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7 ist. Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsvariante eines Schneidmessers in runder Grundform mit geschränkten und dementsprechend angeschliffenen Zähnen in Ansicht bzw. im Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 9. Fig. 11 zeigt ein mit Wellenschliff ausgebildetes Schneidwerkzeug in Ansicht zur Schneidkante.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Siebmühle mit beweglich am Rotor befestigten Schneidwerkzeugen, wobei Fig. 12 eine Ansicht in Richtung der Rotorachse ist, während Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig. 12 zeigt. Die Fig. 14 und 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schneidwerkzeuges in Seitenansicht (Fig. 15) bzw. im Schnitt nach der Linie XIV-XIV der Fig. 15. Fig. 16 zeigt eine Ausführungsvariante zu jener nach den Fig. 14 und 15, wobei jedoch das Schneidwerkzeug mit Querrippen versehen ist. Fig. 17 zeigt eine Ausführungsvariante zu Fig. 14.
Die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 hat ein Gestell-1-, auf welchem ein Gehäuse --2-- stehend montiert ist, an dessen Frontwand --3-- eine Beschickungsöffnung --4-- angeordnet ist. Die Frontwand --3-- begrenzt zusammen mit einer Rückwand --5-- einen Arbeitsraum --6--, der umfangsseitig durch einen Siebring --7-- abgeschlossen ist. Im Arbeitsraum --6-- läuft ein Rotor --8-- um, der an einer Antriebswelle --9-- befestigt ist, die von der der Beschickungs- öffnung --4-- entgegengesetzten Seite in das Gehäuse --2-- hineingeführt ist und in einem nicht dargestellten Lager an der Rückwand --5-- gelagert ist.
Der Rotor --8-- hat seitliche Flanschen - 34-seiner Nabe-39-, in die Schraubenbolzen --35-- eingeschraubt sind, mit denen die die Schneidwerkzeuge --12-- in Form von runden oder polygonal geformten Messern tragenden Rotorarme --11-- befestigt sind. Diese Werkzeuge --12-- sind vorzugsweise mit ihren Schneiden einander entgegengerichtet bzw. gegeneinander versetzt eingesetzt, so dass die Schneidlinien der Werkzeuge relativ zueinander versetzt zur Wirkung kommen. Dadurch wird das in den Arbeitsraum --6-- über einen Trichter --37-- durch die Öffnung --4-- eingebrachte zu zerkleinernde Gut wirksam zerkleinert und in einen den Siebring --7-- umgebenden Ringraum --13-- gebracht, aus welchem es abfallen oder durch ein nicht dargestelltes Gebläse abgeleitet werden kann.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 hat der Rotor --8-- vier Rotorarme --11--, deren jeder an seinem dem Siebring --7-- zugewendeten Ende mehrere Schneidwerkzeuge --12-- trägt, die jeweils in einer Reihe als Paket angeordnet sind. Hiezu sind die einzelnen Werkzeuge durch Distanzstücke --36-- voneinander in Abstand gehalten und an den Enden der Rotorarme - durch jeweils einen oder zwei Schraubenbolzen --38-- zu einem Paket am Rotorarmende fest angeschraubt. Das durch den Siebring --7-- in den Ringraum --13-- hindurchgetretene zerkleinerte Mahlgut wird durch in diesem Ringraum --13-- umlaufende Gebläseschaufeln --15-- in einen von zwei Austragstutzen --14, 14'-- abgeführt, welche Gebläseschaufeln --15-- beid- seitig auf Arme --16-- aufgesetzt sind.
Dadurch kann die Maschine in beiden Drehrichtungen wirksam betrieben werden, wobei der jeweils nicht benötigte Austragstutzen --14 bzw. 14'-- durch ein Abschlussblech --17-- verschlossen wird, das an einem Deckel --18-- befestigt ist, der am Stutzen durch eine Spannvorrichtung --19--, z. B. eine Rohrschelle, befestigbar ist. Die an den Rotorarmen --11-- befestigten Werkzeugpakete bilden hiebei Verbreiterungen --21-- der Rotorarme, die in Richtung der Antriebswelle --9-- liegen und sich zumindest über einen Grossteil, vorzugsweise über die gesamte wirksame Breite des Siebringes --7-- erstrecken.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind die Werkzeuge --12-- als Schneidmesser mit etwa quadratischer Grundform ausgebildet und an den Rotorarmen --11-- mittels zweier Schraubenbolzen --38-- befestigt. An jedem Rotorarmende bilden die Werkzeuge --12-- zusammen
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mit den zwischen ihnen befindlichen Distanzstücken --36-- ein fixes Werkzeugpaket. Jedes Werkzeug --12-- hat zweckmässig vier Bohrungen --41-- und an allen vier Seiten seiner Grundform Schneidkanten, wodurch die Auswertung aller dieser vier Schneidkanten ermöglicht wird.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 haben die Werkzeuge --12-- die Form runder, dünner Stahlplatten, die auch ohne Anschliff bereits eine gute trennende Wirkung auf das Mahlgut ausüben. Die Werkzeuge --12-- können jedoch auch angeschliffen sein. Hier ist zur Festlegung der Werkzeuge --12-- am Rotorarm --11-- nur ein einziger starker Schraubenbolzen --38--
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schliff haben.
Die Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 hat an den Rotorarmen --11-- befestigbare Halter --21-- für die Werkzeuge --12--, welche Halter mit von Platten --20-- gebildeten Ver- breiterungen --21-- versehen sind, die in Richtung der Antriebswelle --9-- liegen. Jedes der Werkzeuge --12-- hat eine etwa dreieckige Grundform, die mit ihrer Basis auf der Verbreiterung --21-- aufliegt. Jedes Werkzeug --12--, das beidseitig angeschliffen ist, so dass es in
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dreieckigen Messerscheiben gebildeten Werkzeuge --12-- parallel zueinander liegen.
Seitlich ist an der Platte --20-- ein auswechselbarer Befestigungsflansch --26-- angebracht, in dessen Gewindebohrung-27-eine --27-- eine Spannschraube --28-- einschraubbar ist, mit der alle Werkzeuge - einer Reihe zu einem kompletten paketartigen Werkzeugsatz verbindbar sind, der durch die innen am Winkelstück --25-- anliegende Spannschraube --28-- in radialer Richtung (in bezug auf die Rotorachse) gehalten wird, da die Spannschraube --28-- Löcher --23-- der scheibenförmigen Werkzeuge --12-- durchsetzt. Die Halter --21-- haben Bohrungen --22--, mit denen sie an den Enden der Rotorarme --11-- befestigbar sind. Die Werkzeuge --12-- können hiebei an allen drei Seiten mit Schneiden versehen sein.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 9 und 10 werden als Werkzeuge --12-- Schneidmesser verwendet, die, ähnlich wie bei einem Kreissägeblatt, mit geschränkten oder auch geraden Zähnen - versehen sind. Vier Bohrungen --41-- jedes Werkzeuges --12-- ermöglichen in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 die jeweilige Nachstellung des gezahnten Werkzeuges um jeweils 90 zur viermaligen Verwendung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 ist jedes messerartige Werkzeug --12-- rund ausgebildet und mit einem Wellenschliff --42-- versehen, was ebenfalls zur Verbeserung der Schneidwirkung beiträgt, da auch hiedurch ein ziehender Schnitt auf das zu zerkleinernde Mahlgut ausgeübt wird.
Die Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 zeigt aus beliebig (rund, dreieckig, quadratisch usw.) geformten Werkzeugen-12-zusammengesetzte Mahlwerkzeugpakete, die jeweils an einer Verbreiterung --21-- befestigt sind, wie dies z. B. in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Jede Verbreiterung --21-- ist jedoch bei der Ausführungsform nach den Fig. 12 und 13 nicht starr am Rotorarm --11-- befestigt, sondern um einen Bolzen --35-- schwenkbar, wobei diese Bolzen --35-in seitlichen Flanschen --34-- des Rotors --8-- gelagert sind. Hiedurch ergibt sich der Vorteil, dass die als Werkzeugsätze zusammengefügten Werkzeuge --12-- zufolge des grösseren Gesamtgewichtes jedes dieser Sätze eine grössere Standfestigkeit durch Fliehkrafteinwirkung aufweisen, was zur Erhöhung des Mahleffektes beiträgt.
Selbstverständlich sind auch hier alle Werkzeugarten, die schneidende Messer bilden, anwendbar. Ausführungsformen mit einem ziehenden Schnitt, die eine Verwendung in beiden Drehrichtungen ermöglichen, sind jedoch vorzuziehen.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 14 und 15 sind jeweils mehrere Werkzeuge --12-in Form von Schneiden zu zwei Werkzeugkörpern --43, 43'-- zusammengefasst, die beidseitig des Rotorarmes --11-- angeordnet und mittels einer Spannschraube --44-- zusammengehalten sind. Diese beiden Werkzeugkörper-43, 43'-können z. B. aus Stahl oder Hartguss in einfacher Weise hergestellt werden. Sie können neben dem dargestellten runden Querschnitt auch einen beliebigen polygonalen Querschnitt aufweisen.
Die Ausführungsform nach Fig. 16 zeigt einen Werkzeugkörper --43--, bei dem in Variante
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zu der Ausführungsform nach den Fig. 14 und 15 Querrinnen --45-- in der Oberfläche vorgesehen sind, so dass durch die dazwischen verbleibenden Rippen der Werkzeugkörper --43 bzw. 43'-- eine gezahnte Oberfläche erhält.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 ist am Rotorarrp --11-- ein Tragbolzen --46-- einge- presst und durch eine Sicherungsschraube --47-- gesichert. Die bei den Werkzeugkörper --43, 43'--
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Drehbewegung wird der Zerkleinerungseffekt je nach Art des Mahlgutes noch wesentlich gesteigert.
Die Zuführung des Mahlgutes in den innerhalb des Siebes --7-- befindlichen Arbeitsraum - kann auch über ein Zellenrad oder einen Vorbrecher von einer Füllgosse erfolgen. Es können auch auf die Antriebswelle --9-- mehrere Rotornaben --39-- aufgesetzt sein, die mit der Antriebswelle drehfest und gegen axiale Verschiebung gesichert verbunden sind, wobei jede Rotornabe - zwei oder mehrere Rotorarme --11-- trägt, die in der beschriebenen Weise mit Paketen schneidender Werkzeuge --12-- versehen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Zerkleinerung von landwirtschaftlichem Gut, wie Körnerfrüchte, Maiskolben, Heu, Stroh od. dgl., mit einem zumindest teilweise von einem zu einem Kreisbogen gebogenen Sieb begrenzten Arbeitsraum, in den das zu zerkleinernde Gut durch eine stirnseitige Beschickung- öffnung in Achsrichtung des Arbeitsraumes eingebracht wird und in welchem ein auf einer Antriebswelle befestigter Rotor umläuft, der auf radialen Armen dem Sieb zugewendete Verbreiterungen trägt, die sich über die gesamte wirksame Siebbreite, gesehen in Axialrichtung der Antriebswelle, erstrecken, wobei gegebenenfalls zwischen dem Sieb und einem dieses umgebenden Gehäuse ein Raum für ein das zerkleinerte Gut förderndes Gebläse, insbesondere ein Ringraum für umlaufende Gebläseflügel, vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbreiterung (21)
jedes Armes (11) des Rotors (8) mehrere in an sich bekannter Weise gegen die Innenfläche des Siebes (7) zu vorspringende Schneidwerkzeuge (12) in Axialrichtung der Antriebswelle nebeneinander trägt, und dass diese Schneidwerkzeuge (12) in verschiedenen Winkelstellungen an den Verbreiterungen (21) des Rotors (8) befestigbar sind.