CH624021A5 - Comminution machine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a comminution machine according to the preamble of patent claim 1.

Viele Ausführungsformen einer derartigen Zerkleinerungsmaschine sind vorgeschlagen und in öffentlichen Druckschriften ausführlich beschrieben worden. Eine beträchtliche Zahl solcher Zerkleinerungsmaschinen ist in verschiedenen Ländern im Laufe der letzten 7 oder 8 Jahre verkauft worden. Ihre hauptsächliche Anwendung ist natürlich das zerstörende Zerkleinern von Abfallprodukten, z. B. also Haushaltsmüll, Abfälle von Gastwirtschaften, verschiedenerlei Industrieabfälle oder auf Schiffen anfallender Müll. Grösser ausgelegte Maschinen derselben Art werden gewöhnlicherweise benutzt, um Altreifen zu zerkleinern. Many embodiments of such a shredding machine have been proposed and have been described in detail in public documents. A significant number of such shredders have been sold in various countries over the past 7 or 8 years. Their main application is, of course, the destructive crushing of waste products, e.g. B. household waste, waste from restaurants, various types of industrial waste or ship-generated waste. Larger sized machines of the same type are commonly used to shred used tires.

Wir die Zerkleinerungsmaschine eingesetzt, um allgemeine oder verschiedenartige Materialien zu zerkleinern, oder wird sie eingesetzt, um eine einzige, spezielle Aufgabe — wie z. B. das Zerkleinern von Reifen — durchzuführen, so gibt es immer eine beträchtliche Gefahr, dass irgendein Gegenstand in das Gerät hineingegeben wird, den die Zerkleinerungsmaschine nicht ordnungsgemäss und normal verarbeiten kann. Ein derartiger Gegenstand setzt den Zerkleinerungswerkzeugen einer Zerkleinerungsmaschine, die für normalen Haushaltsmüll und ähnliche Abfälle ausgelegt ist, einen dergestalt hohen Widerstand entgegen, dass die Vorrichtung gewöhnlich blockiert und so plötzlich zu einem Stillstand gebracht wird. Als zusätzliche Beispiele für derartige eingebrachte Gegenstände können z. B. Eisenstäbe angeführt werden. Es ist leicht einzusehen, dass derartige Gegenstände in die Zerkleinerungsmaschine eingeführt werden können, sei es rein zufällig oder mit Absicht. Is the shredder used to shred common or diverse materials, or is it used to perform a single, specific task - such as: B. shredding tires - there is always a considerable risk that any object is placed in the device that the shredder can not process properly and normally. Such an object provides the crushing tools of a crushing machine which is designed for normal household waste and similar waste with such a high resistance that the device is usually blocked and is suddenly brought to a standstill. As additional examples of such items brought in, for. B. iron bars are listed. It is easy to see that such objects can be inserted into the shredder, either by accident or on purpose.

Die unmittelbare Wirkung eines solchen Gegenstandes, der in die Zerkleinerungsmaschine eingegeben wird, besteht in einer plötzlichen Abbremsung der sich bewegenden Teile. Da gewöhnlicherweise ein Gegenstand sich zwischen den Arbeits-5 flächen zusammenarbeitender Zerkleinerungswerkzeuge verklemmt und so die Vorrichtung zum Stillstand bringt, wird die angreifende Kraft, die aufgrund der sehr hohen Abbremsung ausgesprochen hoch sein kann, als Reaktionskraft durch die gesamte Vorrichtung von den Arbeitsflächen der Zerkleinern rungswerkzeuge hin zum Antriebsmechanismus weitergeleitet. Der Antriebsmechanismus ist gewöhnlicherweise ein Elektromotor. Es ist bekannt, Zerkleinerungsmaschinen der oben beschriebenen Art mit einem automatischen Rücklauf auszurüsten, durch den die Drehrichtung des treibenden Motors im 15 Falle einer Blockierung geändert und der die Blockierung verursachende Gegenstand befreit wird. Der Motor treibt anschliessend wieder in der ursprünglichen Richtung an und führt gewöhnlicherweise mehrere aufeinander folgende Bewegungs-umkehrungen durch, bis entweder der Motor überhitzt wird 20 oder die Zerkleinerungswerkzeuge den die Verklemmung verursachenden Gegenstand schliesslich doch zerkleinern. Eine Vorrichtung zur Bewegungsumkehr arbeitet gewöhnlicherweise dadurch, dass das Drehmoment einer oder mehrerer Wellen aufgenommen wird, und sie ist mit der Steuereinrich-25 tung des antreibenden Motors so verbunden, dass die Drehrichtung des Motors sofort geändert wird, sobald das Drehmoment an einer Welle auf einen vorgegebenen Wert ansteigt. The immediate effect of such an object, which is input into the shredder, is a sudden deceleration of the moving parts. Since an object usually gets stuck between the working surfaces of cooperating shredding tools and thus brings the device to a standstill, the attacking force, which can be extremely high due to the very high braking, becomes a reaction force through the entire device from the working surfaces of the shredding tools forwarded to the drive mechanism. The drive mechanism is usually an electric motor. It is known to equip shredders of the type described above with an automatic return, by means of which the direction of rotation of the driving motor is changed in the event of a blockage and the object causing the blockage is released. The motor then drives again in the original direction and usually carries out several successive reversals of movement until either the motor is overheated 20 or the shredding tools finally shred the object causing the jamming. A motion reversing device usually works by absorbing the torque of one or more shafts and is connected to the control device of the driving motor so that the direction of rotation of the motor is changed as soon as the torque on a shaft is on one predetermined value increases.

Es ist jedoch festgestellt worden, dass auch an den Geräten, in denen wirkungsvolle, automatische Bewegungsum-30 kehr-Vorrichtungen vorgesehen sind, Ausfälle verschiedener Einzelteile unter Bedingungen eines plötzlichen abrupten Halts oder Blockierens nicht ungewöhnlich sind. Anfällige Einzelteile bei solch einem mechanischem Stop sind Lager, Getriebe, Wellen und Zerkleinerungswerkzeuge. Der Ausfall 35 der Teile beruht auf dynamischer Überbeanspruchung der betreffenden Einzelteile durch den Einfluss der Massenträgheit der sich bewegenden Teile der Zerkleinerungsmaschine. Diese Massenkräfte treten an den Zerkleinerungswerkzeugen und rotierenden Wellen auf. sowie am Getriebe und am Rotor des 40 Antriebsmotors, der letztere rotiert mit einer wesentlich höheren Winkelgeschwindigkeit als die übrigen Teile. However, it has been found that even on the devices in which effective automatic movement reversing devices are provided, failures of various individual parts under conditions of a sudden abrupt stop or blocking are not uncommon. Bearings, gears, shafts and crushing tools are vulnerable items in such a mechanical stop. The failure of the parts 35 is due to dynamic overloading of the individual parts in question due to the influence of the inertia of the moving parts of the shredding machine. These mass forces occur on the shredding tools and rotating shafts. as well as on the gearbox and rotor of the 40 drive motor, the latter rotating at a significantly higher angular speed than the other parts.

Nun ist es durchaus möglich, eine Zerkleinerungsmaschine zu entwickeln, in der jedes Einzelteil einen so hohen Sicherheitsfaktor aufweist, dass die Maschine ohne Ausfall auch un-45 ter den schwierigsten und ungünstigsten Bedingungen eines plötzlichen mechanischen Stops nicht ausfällt. Derartig konstruierte Zerkleinerungsmaschinen sind jedoch unökonomisch, teuer und die Abmessungen der Einzelteile würden im Verhältnis zur Leistung der Antriebseinheit so sein, dass der 50 Schneidbereich, also das Gehäuse, in dem die Zerkleinerungswerkzeuge angeordnet sind und das die Zerreisskammer um-fasst, viel zu gross würde. Eine Maschine mit einem derartigen Sicherheitsfaktor aller Einzelteile würde in nicht annehmbarem Masse schwerfällig und im normalen Betrieb untermotorisiert 55 und unwirtschaftlich ineffizient sein. Now it is entirely possible to develop a shredding machine in which each individual part has such a high safety factor that the machine will not fail without failure even under the most difficult and unfavorable conditions of a sudden mechanical stop. Shredding machines constructed in this way are, however, uneconomical, expensive and the dimensions of the individual parts in relation to the power of the drive unit would be such that the cutting area, i.e. the housing in which the shredding tools are arranged and which encompasses the shredding chamber, would be much too large . A machine with such a safety factor for all individual parts would be unwieldy to an unacceptable degree and underpowered in normal operation 55 and would be uneconomically inefficient.

Aus dem vorstehend Gesagten ist deutlich geworden, dass eine Zerkleinerungsmaschine die Fähigkeit zur Selbstzerstörung oder Selbstbeschädigung aufgrund der angesprochenen 60 Massenträgheitskräfte aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Zerkleinerungsmaschinen zu vermeiden und eine Zerkleinerungsmaschine zu schaffen, bei der die angesprochenen Ausfallmöglichkeiten nicht auftreten, die jedoch so ausgeführt ist, dass sie für normale Arbeitsbe-65 dingungen, d.h. nicht für abrupte, unfallbedingte mechanische Stop-Bedingungen, mit einer Antriebseinheit ausreichender Antriebsleistung ausgelegt werden kann, die die Zerkleinerungsmaschine ökonomisch tragbar werden lässt. From what has been said above, it has become clear that a comminution machine has the ability to self-destruct or self-damage due to the 60 inertia forces mentioned. The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known shredding machines and to create a shredding machine in which the mentioned failure possibilities do not occur, but which is designed such that they are suitable for normal working conditions, i.e. cannot be designed for abrupt, mechanical stop conditions due to accidents, with a drive unit of sufficient drive power which makes the comminution machine economically portable.

3 3rd

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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Ausbildung nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. This object is achieved by the training according to the characterizing part of patent claim 1.

Durch eine derartige Kupplung wird der Motor von den anderen, mit der antreibenden Seite der Kupplung verbundenen, rotierenden Einzelteilen getrennt, sobald das Drehmoment - entweder bei abruptem mechanischem Stillstand oder bei der umgekehrten Laufrichtung des Motors beim Befreien eines unerwünscht eingezogenen Gegenstandes - einen vorgegebenen Grenzwert erreicht. Hierdurch werden die Massenkräfte des Rotors des Motors kontrolliert. With such a coupling, the motor is separated from the other rotating parts connected to the driving side of the coupling as soon as the torque reaches a predetermined limit value - either with an abrupt mechanical standstill or with the motor rotating in the opposite direction when an undesired object is released . This controls the inertial forces of the rotor of the engine.

Es wird fakultativ vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit einen Motor und eine Kupplung aufweist und die angetriebene Seite der Kupplung unmittelbar mit dem Motor verbunden ist. It is optionally proposed that the drive unit has a motor and a clutch and the driven side of the clutch is connected directly to the motor.

Eine ebenso wichtige Folgerung aus dem erfindungsgemäs-sen Zwischenschalten einer Kupplung besteht darin, dass die bewegten und direkt oder indirekt mit der Kupplung verbundenen Einzelteile so ausgelegt werden können, dass sie unter ihren eigenen Massenträgheitskräften oder den Massenträgheitskräften der anderen Einzelteile nicht ausfallen können. Dies dadurch, da jedes einzelne Teil so ausgelegt werden kann, dass es ohne Schaden einer gewissen, oberen Belastung widerstehen kann. Die Kupplung sichert, dass diese obere Belastung die grösste ist, die auf jedes Einzelteil anfallen kann und von diesem ausgehalten werden muss, auch bei Anfall von unbestimmten und zu grossen Belastungen. An equally important conclusion from the interposition of a clutch according to the invention is that the moving individual parts, which are connected directly or indirectly to the clutch, can be designed such that they cannot fail under their own inertial forces or the inertial forces of the other individual parts. This is because each individual part can be designed so that it can withstand a certain upper load without damage. The coupling ensures that this upper load is the greatest that can be applied to each individual part and must be borne by it, even in the event of undetermined and excessive loads.

Die Wellen können so miteinander verbunden sein, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit rotieren. Es ist jedoch bekannt, zwei Wellen zu benutzen, die mit voneinander unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten angetrieben werden. In einem derartigen Fall ist die kleinste Winkelgeschwindigkeit der Wellen diejenige der langsameren der beiden Wellen. Die Zerkleinerungswerkzeuge sind vorteilhafterweise so ausgebildet, dass jedes einen scheibenähnlichen Bereich aufweist, der mit der zugehörigen Welle verbunden ist und der zumindest einen radial nach aussen vorspringenden, eine Schneidspitze ausbildenden Bereich aufweist. Die Schneidspitzen ziehen die zu zerkleinernden Gegenstände nach unten zwischen die zusammenarbeitenden Zerkleinerungswerkzeuge. Vorteilhafterweise kann die Schneidspitze die Gegenstände durchstossen, so dass sie die Zerkleinerung der angesprochenen Gegenstände beginnt. The shafts can be connected to each other in such a way that they rotate at the same angular velocity. However, it is known to use two shafts which are driven at different angular speeds. In such a case, the smallest angular velocity of the waves is that of the slower of the two waves. The comminution tools are advantageously designed such that each has a disk-like area which is connected to the associated shaft and which has at least one area which projects radially outwards and forms a cutting tip. The cutting tips pull the objects to be shredded down between the cooperating shredding tools. Advantageously, the cutting tip can pierce the objects, so that they start to shred the addressed objects.

Für vorgegebene Werte des maximalen Ausgangsdrehmoments des Motors, des Über- oder Untersetzungsverhältnisses des Getriebes, der Abmessungen der Zerkleinerungswerkzeuge und der Trägheitsmomente der rotierenden Teile ist das an der Kupplung angreifende Drehmoment von der an den Schneidspitzen aufgebrachten Kraft abhängig. Die Kupplung wird demzufolge ausser Eingriff kommen, wenn die Kraft an den Schneidspitzen einen gewissen Wert erreicht oder überschreitet. Dadurch kann das Untersetzungsverhältnis des Getriebes für eine Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung spezieller angegeben werden, nämlich dadurch, dass der angesprochene kleinste, kritische Wert der Winkelgeschwindigkeit der Wellen definiert ist durch das Verhältnis des motorischen Ausgangsdrehmomentes zu dem entsprechenden Wert an den Wellen bei der grösstmöglichen, an den Schneidspitzen angreifenden Kraft, die ohne Ausrücken der Kupplung durch die Kupplung übertragen werden kann. For specified values of the maximum output torque of the motor, the step-up or step-down ratio of the gear, the dimensions of the shredding tools and the moments of inertia of the rotating parts, the torque acting on the coupling depends on the force applied to the cutting tips. The clutch will therefore disengage if the force at the cutting tips reaches or exceeds a certain value. As a result, the reduction ratio of the gearbox for a comminution machine according to the invention can be specified more specifically, namely by the fact that the smallest critical value of the angular velocity of the shafts mentioned is defined by the ratio of the motor output torque to the corresponding value on the shafts at the greatest possible the cutting force that can be transmitted through the clutch without disengaging the clutch.

Durch Einfügen einer Kupplung ist nur der Motor abtrennbar. Die Möglichkeit der Selbstzerstörung an anderen Stellen in der Zerkleinerungsmaschine ist dadurch nicht ausgeschaltet. Allerdings - und dies ist zu betonen — werden obere Grenzen für die Auswirkungen der Massenträgheitskräfte der rotierenden Teile auf die Lager, das Gehäuse der Maschine und die rotierenden Einzelteile selbst gesetzt, so dass diese so ausgelegt werden können, dass sie den bei einem plötzlichen Stillstand auftretenden Kräften widerstehen können. Es ist einzusehen, dass, da das Ausrücken der Kupplung selbst unerwünscht ist, denn dadurch wird die Maschine angehalten und arbeitet für eine Zeit nicht, es wünschenswert ist, die Parameter für das Ausrücken der Kupplung auf einen realistischen, hohen Wert zu setzen, wodurch in den meisten Fällen eines möglichen Blockierens die Kupplung bei Fehlen eines tatsächlich abrupten Halts nicht ausser Eingriff gerät. By inserting a coupling, only the motor can be disconnected. This does not eliminate the possibility of self-destruction at other points in the shredding machine. However - and this should be emphasized - upper limits are set for the effects of the inertial forces of the rotating parts on the bearings, the housing of the machine and the rotating individual parts themselves, so that these can be designed to cope with the sudden standstill Can withstand forces. It will be appreciated that since disengagement of the clutch itself is undesirable because it will stop the machine and will not operate for a period of time, it is desirable to set the clutch disengagement parameters to a realistic, high value, which will result in In most cases of possible blocking, the clutch does not disengage in the absence of an actually abrupt stop.

Ein weiterer Vorteil der Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung ist es, und zwar innerhalb des Kriteriums für das Untersetzungsverhältnis nach der oben gegebenen Definition, dass es sehr einfach ist, eine Auswahlreihe austauschbarer Getriebeelemente und auch anderer Einzelteile in einer Standard-Zerkleinerungskammer vorzusehen. Austauschbarkeit der Elemente des Untersetzungsgetriebes und/oder verschiedener Typen von Zerkleinerungswerkzeugen z. B. lässt die Maschine effektiv in einem grossen Bereich von Zerkleinerungsbedingungen arbeiten. Eine Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung bietet daher die Möglichkeit eines wesentlich erhöhten universellen Einsatzes, was, verbunden mit einem hohen Grad von Standardisierung, zu verringerten Kosten führt, verglichen mit heute existierenden Zerkleinerungsmaschinen, bei denen jede einzelne Maschine hauptsächlich nur für einen relativ begrenzten Bereich der Zerkleinerungsbedingungen geeignet ist und daher relativ höhere Kosten durch die besonderen Einzelteile einer solchen Maschine notwendig macht. Another advantage of the comminution machine according to the invention, within the criterion for the reduction ratio according to the definition given above, is that it is very easy to provide a selection of interchangeable gear elements and also other individual parts in a standard comminution chamber. Interchangeability of the elements of the reduction gear and / or different types of crushing tools such. B. makes the machine work effectively in a wide range of shredding conditions. A comminution machine according to the invention therefore offers the possibility of a substantially increased universal use, which, combined with a high degree of standardization, leads to reduced costs compared to existing comminution machines in which each individual machine mainly only for a relatively limited range of comminution conditions is suitable and therefore requires relatively higher costs due to the special individual parts of such a machine.

Ein Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung wird im folgenden erläutert und in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: An embodiment of the shredding machine according to the invention is explained below and shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 eine prinzipielle, schnittbildliche Seitenansicht der Zerkleinerungsmaschine nach der Schnittlinie I-I in Fig. 2, 1 is a basic, sectional side view of the shredding machine according to section line I-I in Fig. 2,

Fig. 2 ein prinzipielles Schnittbild entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 is a basic sectional view along the section line II-II in Fig. 1 and

Fig. 3 ein Diagramm, in dem die Antriebsleistung des Motors der Zerkleinerungsmaschine aufgetragen ist gegenüber der Winkelgeschwindigkeit der Wellen zur Erläuterung des Kriteriums, nach dem die Parameter der Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung gewählt werden. Fig. 3 is a diagram in which the drive power of the motor of the shredding machine is plotted against the angular speed of the shafts to explain the criterion according to which the parameters of the shredding machine are selected according to the invention.

Die Zerkleinerungsmaschine nach Fig. 1 und 2 hat einen Rahmen, der nur teilweise dargestellt ist und ein Zerkleinerungsgehäuse 10 aufweist. Dieses Zerkleinerungsgehäuse 10 ist nach oben und unten offen, sein Innenraum wird als Zerreisskammer 11 bezeichnet. Eine Endwand 12 der Zerreisskammer 11 wird durch eine Seite des Getriebegehäuses 13 gebildet. Dieses Getriebegehäuse ist nach aussen abgeschlossen, so dass es ein Ölbad aufnehmen kann. Zwei parallele, im Querschnitt hexagonale Wellen 14, 15 erstrecken sich durch die Kammer 11 und tragen jede für sich rotierende Zerkleinerungswerkzeuge 16. Zylindrische Endbereiche 18, 19 jeder dieser Wellen 14, 15 erstrecken sich durch den Raum des Getriebegehäuses 13. The comminution machine according to FIGS. 1 and 2 has a frame, which is only partially shown and has a comminution housing 10. This shredding housing 10 is open at the top and bottom, its interior is referred to as the tear chamber 11. An end wall 12 of the tear chamber 11 is formed by one side of the gear housing 13. This gear housing is sealed off from the outside so that it can hold an oil bath. Two parallel, cross-sectionally hexagonal shafts 14, 15 extend through the chamber 11 and each carry rotating comminution tools 16. Cylindrical end regions 18, 19 of each of these shafts 14, 15 extend through the space of the gear housing 13.

Ein elektrischer, in seiner Drehrichtung umschaltbarer Antriebsmotor 9 ist an seiner Ausgangswelle 20 direkt mit der treibenden Seite der Kupplung 21 verbunden, die in der Fig. 1 schematisch skizziert ist. Die angetriebene Seite der Kupplung 21 treibt eine Schnecke 20, durch die wiederum die Wellen 14, 15 in gegensinniger Rotation angetrieben werden, wie dies durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist, und zwar über das Untersetzungsgetriebe in dem Getriebegehäuse 13. Hierdurch werden die Antriebseinheit, die aus dem Motor und der Kupplung 21 besteht, mit den Wellen 14, 15 und ebenso diese Wellen 14, 15 untereinander gekoppelt. An electrical drive motor 9, which can be switched in its direction of rotation, is connected at its output shaft 20 directly to the driving side of the clutch 21, which is schematically outlined in FIG. 1. The driven side of the clutch 21 drives a worm 20, through which in turn the shafts 14, 15 are driven in opposite rotation, as indicated by the arrows in FIG. 1, via the reduction gear in the gear housing 13 Drive unit, which consists of the motor and the clutch 21, with the shafts 14, 15 and also these shafts 14, 15 coupled to one another.

Jedes Zerkleinerungswerkzeug 16 besteht im wesentlichen aus einer koaxial zu den hexagonalen Wellen 14, 15 angeordneten und mit ihnen fest verbundenen Scheibe. Diese Schneidscheiben überlappen sich gegenseitig, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist. Jedes Zerkleinerungswerkzeug hat eine periphere Kante 23, die mit den Kanten benachbarter Zerkleinerungswerkzeuge zusammenwirkt und drei Schneidzähne 24, die radial aus dem Umfang jeder Schneidscheibe hervorspringen und Each comminution tool 16 essentially consists of a disk arranged coaxially with the hexagonal shafts 14, 15 and firmly connected to them. These cutting disks overlap one another, as can be seen from FIG. 2. Each shredding tool has a peripheral edge 23 which cooperates with the edges of adjacent shredding tools and three cutting teeth 24 which protrude radially from the periphery of each cutting disc and

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

624 021 624 021

4 4th

mit dieser Scheibe einstückig verbunden sind. Jeder Schneidzahn 24 endet in einer Schneidspitze 33. Abfall oder anderes zu zerkleinerndes Material wird über einen nicht dargestellten Beschickungstrichter durch das Oberteil des Zerkleinerungsgehäuses eingegeben, durchstossen und in bekannter Weise in kleine Teile durch die rotierenden Zerkleinerungswerkzeuge 16 zerschnitten und durch die Unterseite des Zerkleinerungsgehäuses 10 abgeführt. are integrally connected to this disc. Each cutting tooth 24 ends in a cutting tip 33. Waste or other material to be shredded is fed through a feed hopper, not shown, through the upper part of the shredding casing, pierced and cut into small parts in a known manner by the rotating shredding tools 16 and discharged through the underside of the shredding casing 10 .

Das Untersetzungsgetriebe besteht im wesentlichen aus einer Schnecke 25 mit Schneckenschaft 22, die ein Schneckenrad 26 an der Welle 14 antreibt. Diese Welle 14 ist mit einem Stirnrad 27 verbunden, das ein zweites Stirnrad 28 an der Welle 15 antreibt. Das Über- bzw. Untersetzungsverhältnis zwischen den Stirnrädern 27, 28 ist auf ein Verhältnis von 2:1 ausgelegt. Die Welle 15 ist die sich langsamer drehende der beiden Wellen 14, 15. The reduction gear essentially consists of a worm 25 with a worm shaft 22 which drives a worm wheel 26 on the shaft 14. This shaft 14 is connected to a spur gear 27 which drives a second spur gear 28 on the shaft 15. The step-up or step-down ratio between the spur gears 27, 28 is designed for a ratio of 2: 1. The shaft 15 is the slower rotating of the two shafts 14, 15.

Die Wellen 14 und 15 sind in Kugellagern 29 gelagert. Das untere Ende der Schneckenwelle 20 wird von einem geeigneten Axiallager 30 aufgenommen, das in gezeigtem Ausführungsbeispiel aus einem Paar Kegelrollenlager besteht. Um die Wellen 14, 15 sind im Bereich der Wand 20 Dichtungen angeordnet, am äusseren Ende der Wellen 14, 15 befinden sich La-byrinthdichtungen 32. The shafts 14 and 15 are supported in ball bearings 29. The lower end of the worm shaft 20 is received by a suitable axial bearing 30, which in the exemplary embodiment shown consists of a pair of tapered roller bearings. Seals are arranged around the shafts 14, 15 in the region of the wall 20, and La-byrinth seals 32 are located at the outer end of the shafts 14, 15.

Die nicht gezeigte Steuervorrichtung des Antriebsmotors 9 weist eine Vorrichtung zur Bewegungsumkehr auf, die von einem — ebenfalls nicht dargestellten — Messwertaufnehmer gesteuert wird. Dieser löst die Umkehrvorrichtung aus, sobald das Drehmoment auf einer der Wellen 14,15 einen vorgegebenen Wert erreicht. Dies geschieht, wenn ein von den Schneidwerkzeugen 16 ergriffener Gegenstand einen übermässigen Widerstand bietet und hierdurch die Zerkleinerungsmaschine abbremst oder zum Halt beingt. Es soll hier noch angemerkt werden, dass der Apparat, insoweit als er bisher beschrieben worden ist, in gewöhnlicher, konventioneller Weise aufgebaut ist, jedoch mit Ausnahme der Kupplung 21. Die verschiedenen Lager können beliebig ausgeführt sein, vorzugsweise sind sie Kugellager. Ebenso können die Zerkleinerungswerkzeuge jede beliebige Ausbildung aufweisen, sie brauchen nicht notwendigerweise doppelseitig zu sein, wie dies dargestellt ist. Insbesondere können sie jede geeignete Form am Umfang haben. The control device (not shown) of the drive motor 9 has a device for reversing the movement, which is controlled by a measurement sensor (likewise not shown). This triggers the reversing device as soon as the torque on one of the shafts 14, 15 reaches a predetermined value. This happens when an object gripped by the cutting tools 16 offers excessive resistance and thereby brakes the comminution machine or is at a standstill. It should also be noted here that the apparatus, as far as it has been described so far, is constructed in a conventional, conventional manner, but with the exception of the coupling 21. The various bearings can be of any design, preferably they are ball bearings. Likewise, the comminution tools can have any design, they do not necessarily have to be double-sided, as shown. In particular, they can have any suitable shape on the circumference.

Die Kupplung 21 ist eine Kupplung beliebigen Typs, die automatisch bei Angreifen eines Drehmoments in Gegenrichtung mit einem vorgegebenen Wert an ihrer angetriebenen Seite ausrücken kann. Dieses Drehmoment entspricht der maximal zulässigen Kraft an den Schneidspitzen 33. Vorteilhafterweise ist die Kupplung 21 justierbar, so dass sie auf einen gewünschten Grenz- oder Maximalwert an der Schneidspitze 33 eingestellt werden kann. Dieser Grenzwert wird während der Konstruktion der Maschine gewählt und ermittelt, er kann z.B. bei dem 5fachen der normalen Kraft an den Schneidspitzen 33 bei normaler Arbeitsweise der Zerkleinerungsmaschine liegen. In diesem Zusammenhang soll noch angemerkt werden, dass der Wert der Kraft an den Schneidspitzen, der einem bestimmten Drehmoment, bei dem die oben angesprochene Vorrichtung zur Bewegungsumkehr ausgelöst wird, entspricht, kleiner sein kann als der eben angesprochene Grenzwert. Dadurch wird die Kupplung 21 normalerweise beim Umschalten und Lauf in Gegenrichtung des Motors in Eingriff bleiben und nur dann ausrücken, wenn aus irgendeinem Geunde — wie z. B. durch ein unerwünschtes Objekt, das zwischen die Zerkleine-rungswerkzeuge geraten ist, z. B. ein Eisenstab — die Kraft an den Schneidspitzen auf den Grenzwert anwächst. The clutch 21 is a clutch of any type, which can automatically disengage with a predetermined value on its driven side when torque is applied in the opposite direction. This torque corresponds to the maximum permissible force at the cutting tips 33. The coupling 21 is advantageously adjustable so that it can be set to a desired limit or maximum value at the cutting tip 33. This limit value is selected and determined during the construction of the machine, it can e.g. at 5 times the normal force at the cutting tips 33 in normal operation of the comminution machine. In this context, it should also be noted that the value of the force at the cutting tips, which corresponds to a certain torque at which the above-mentioned device for reversing movement is triggered, can be smaller than the limit value just mentioned. As a result, the clutch 21 will normally remain engaged when switching and running in the opposite direction of the engine and will only disengage if for some reason - such as. B. by an unwanted object that has gotten between the shredding tools, e.g. B. an iron rod - the force at the cutting tips increases to the limit.

Aus den Fig. 1 und 2 wird ersichtlich, dass zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Arbeitens der Zerkleinerungsmaschine die zwischen den Schneidspitzen 33 und dem zu zerkleinernden Gegenstand aufgebrachte Kraft die Summe der Kräfte an den zu dem Zeitpunkt tatsächlich mit dem angesprochenen Gegenstand in Kontakt befindlichen Schneidspitzen 33 ist. Diese Kraft ist für einen gegebenen Durchmesser der Schneidwerkzeuge proportional zu dem an der Welle angreifenden Drehmoment, das vom Motor über das Getriebe 25 bis s 28 angreift. Die zu jedem beliebigen Wert des Drehmomentes gehörende Leistung kann daher als eine Gerade in einem Diagramm dargestellt werden, in dem die Leistung des Motors als Funktion der Winkelgeschwindigkeit der Welle aufgetragen ist. It can be seen from FIGS. 1 and 2 that, at any time during the operation of the comminution machine, the force applied between the cutting tips 33 and the object to be comminuted is the sum of the forces on the cutting tips actually in contact with the object in question at the time 33 is. For a given diameter of the cutting tools, this force is proportional to the torque acting on the shaft, which acts from the motor via the gear 25 to s 28. The power associated with any torque value can therefore be represented as a straight line in a diagram in which the power of the motor is plotted as a function of the angular velocity of the shaft.

In Fig. 3 ist ein Beispiel für ein derartiges Diagramm gege-10 ben. Es betrifft ein typisches Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine, wie ein solches unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Es wird davon ausgegangen, dass die Winkelgeschwindigkeit der sich langsamer drehenden Welle 15 die Hälfte der Winkelgeschwindigkeit der 15 sich schneller drehenden Welle 14 ist. Auf der Abszisse ist die Winkelgeschwindigkeit der sich langsamer drehenden Welle 15 dargestellt, die Gerade A stellt das Drehmoment an der sich langsamer drehenden Welle dar, das ist das doppelte Drehmoment der schneller rotierenden Welle 14, und zwar bei ei-20 nem Wert der an den Schneidspitzen angreifenden Kraft, der für das gezeigte Beispiel der Grenzwert ist. Ebenso sind in die Fig. 3 sieben einzelne Punkte P eingezeichnet, die für vier verschiedene Leistungen des Motors stehen, und zwar bei vier verschiedenen Werten des Untersetzungsverhältnisses zwi-25 sehen der Schnecke 25 und dem Schneckenrad 26. Die vier verschiedenen Werte für die Leistung sind aufgetragen bei den Ordinatenteilungen 4, 5 V2, 7V2 und 10. 3 shows an example of such a diagram. It relates to a typical exemplary embodiment of the comminution machine, such as has been described with reference to FIGS. 1 and 2. The angular velocity of the slower rotating shaft 15 is assumed to be half the angular velocity of the 15 faster rotating shaft 14. The abscissa shows the angular velocity of the slower rotating shaft 15, the straight line A represents the torque on the slower rotating shaft, that is the double torque of the faster rotating shaft 14, namely at a value of the other Cutting force applied, which is the limit value for the example shown. Likewise, in FIG. 3, seven individual points P are drawn, which stand for four different outputs of the motor, namely with four different values of the reduction ratio between 25 and 25 see the worm 25 and the worm wheel 26. The four different values for the output are plotted with ordinate divisions 4, 5 V2, 7V2 and 10.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass alle diese Punkte P unterhalb der Linie A liegen. Allgemein ausgedrückt, ist das Unterset-30 zungsverhältnis des Getriebes 25 bis 28 zwischen dem Motor und der sich langsamer drehenden Welle 15 (z. B. 80:1 für eine 40:1 Schnecke zu Schneckenrad-Untersetzung und 30:1 für eine 15:1 Schnecke zu Schneckenrad-Untersetzung) so, dass die Winkelgeschwindigkeit der sich langsamer drehenden 35 Welle 15 zu jeder Zeit stets oberhalb eines Wertes liegt, der durch das Verhältnis von motorischer Leistung (und damit des Ausgangsdrehmomentes) zu dem speziellen zugehörigen Wert der Winkelgeschwindigkeit der langsameren Welle bei einer vorgegebenen Grenz- oder Maximalkraft an den Schneidspit-40 zen definiert ist. From Fig. 3 it can be seen that all these points P lie below the line A. Generally speaking, the reduction ratio of the gear 25 to 28 between the motor and the slower rotating shaft is 15 (e.g. 80: 1 for a 40: 1 worm to worm gear reduction and 30: 1 for a 15: 1 worm to worm gear reduction) so that the angular speed of the slower rotating shaft 15 is always above a value at all times, which is due to the ratio of motor power (and thus the output torque) to the special associated value of the angular speed of the slower one Shaft is defined at a predetermined limit or maximum force on the cutting tips.

Sobald die Winkelgeschwindigkeit der langsameren Welle 15 durch Angreifen einer übermässigen Kraft an den Schneidspitzen 33 abnimmt, kommt die Kupplung 21, die z. B als Rutschkupplung ausgebildet ist, ausser Eingriff, wenn ein 45 Drehmoment erreicht wird, das ein vorgegebenes Vielfaches des Nominaldrehmomentes entsprechend den Werten der Gerade A ist. As soon as the angular velocity of the slower shaft 15 decreases due to the application of an excessive force on the cutting tips 33, the clutch 21, which, for. B is designed as a slip clutch, disengaged when a torque is reached that is a predetermined multiple of the nominal torque corresponding to the values of straight line A.

Es ist verständlich, dass der Grenzwert der Kraft an den Schneidspitzen so gewählt wird, dass ein vernünftiger Sicher-50 heitsfaktor für alle Einzelteile der Maschine erhalten wird. Dieser Faktor braucht jedoch nicht so gross zu sein, als wäre die Kupplung 21 überhaupt nicht vorhanden. It is understandable that the limit value of the force at the cutting tips is chosen so that a reasonable safety factor is obtained for all individual parts of the machine. However, this factor need not be as great as if the clutch 21 were not present at all.

Für jede Zerkleinerungsmaschine der oben beschriebenen Art, für die der charakteristische Punkt P unterhalb der Linie 55 A in Fig. 3 oder einem äquivalenten Diagramm liegt, ist es mit Hilfe konventioneller Entwicklungstechnik möglich, die maximalen statischen oder dynamischen Beanspruchungen zu bestimmen, denen die Wellen, Zerkleinerungswerkzeuge, Lager, Getriebe und Kupplung ausgesetzt sind. Diese Einzelteile wer-60 den entsprechend individuell ausgewählt. For each shredding machine of the type described above, for which the characteristic point P lies below the line 55 A in FIG. 3 or an equivalent diagram, it is possible with the aid of conventional development technology to determine the maximum static or dynamic loads to which the waves, Crushing tools, bearings, gears and clutch are exposed. These individual parts are selected accordingly.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass aus Fig. 3 folgendes ersichtlich wird: für eine Zerkleinerungsmaschine nach der Erfindung ist die Fähigkeit zur Selbstzerstörung oder 65 Selbstbeschädigung unter übernormalen Lastbedingungen nicht gegeben, auch wenn das Schnecke zu Schneckenradverhältnis und/oder die Grösse des Motors geändert werden. Es ist daher möglich, für eine Standardmaschine austauschbare It should also be pointed out that the following can be seen from FIG. 3: for a comminution machine according to the invention, the ability to self-destruct or self-damage under abnormal load conditions is not given, even if the worm to worm wheel ratio and / or the size of the motor changes will. It is therefore possible to interchangeable for a standard machine

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624 021 624 021

Sätze von Schnecke 25 zu Schneckenrad 26 und austauschbare Motoren vorzusehen. Weiterhin können die Stirnräder 27, 28 ausgetauscht werden durch Räder, die ein anderes Über- oder Untersetzungsverhältnis zwischen den beiden Wellen 14 und 15 liefern, z. B 1:1 oder 1,5:1, unter der Voraussetzung, dass die normale Winkelgeschwindigkeit jeder Welle 14, 15 unterhalb der Linie A in Fig. 3 oder einem entsprechenden, äquivalenten Diagramm für eine Maschine entsprechend Fig. 3 bleibt. Die Schneidwerkzeuge 16 können ebenso ausgetauscht werden durch andere Werkzeuge mit unterschiedlicher Formgebung, jedoch desselben Durchmessers wie die Werkzeuge 16. To provide sets of worm 25 to worm wheel 26 and interchangeable motors. Furthermore, the spur gears 27, 28 can be replaced by wheels that deliver a different ratio or reduction ratio between the two shafts 14 and 15, for. B 1: 1 or 1.5: 1, provided that the normal angular velocity of each shaft 14, 15 remains below the line A in FIG. 3 or a corresponding, equivalent diagram for a machine according to FIG. 3. The cutting tools 16 can also be replaced by other tools with different shapes, but of the same diameter as the tools 16.

Der Motor muss nicht notwendigerweise ein elekteischer Motor sein, er kann z. B. auch ein hydraulischer Motor sein. 5 Mit all diesen möglichen Variationen kann eine derartige Standardmaschine schnell einer Vielzahl von Zerkleinerungsbedingungen angepasst werden, z. B. einem weiten Variationsbereich hinsichtlich der Beschaffenheit des zu verkleinernden Materials, ohne dass die der Maschine innewohnende Beschaf-10 fenheit bei der Anwendung verlorenginge. The motor does not necessarily have to be an electric motor; B. also be a hydraulic motor. 5 With all these possible variations, such a standard machine can be quickly adapted to a variety of shredding conditions, e.g. B. a wide range of variation with regard to the nature of the material to be reduced, without the machine's inherent quality being lost during use.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (4)

624 021624 021 1. Zerkleinerungsmaschine mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, in einer Zerreisskammer mit rotierenden Zerkleinerungswerkzeugen verbundenen und über ein Untersetzungsgetriebe (25, 26) motorisch angetriebenen Wellen (14, 15), die mit ihrer jeweils benachbarten Welle unter Ausführung gegensinniger Drehungen gekoppelt sind und bei der die Zerkleinerungswerkzeuge (16) einer Welle sich mit denen der benachbarten Welle zumindest teilweise überdek-ken, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Antriebseinheit (9, 21) eine automatisch oberhalb eines von Seiten des Motors (9) aufgebrachten maximalen Drehmomentes auslösende Kupplung (21) angeordnet ist, wobei das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungsgetriebes (25, 26) so ausgelegt ist, dass die kleinste Winkelgeschwindigkeit einer Welle (14, 15) für das maximale Drehmoment der Antriebseinheit (9, 2Ì) grösser als ein vorgegebener kritischer Wert ist. 1. Shredding machine with at least two mutually parallel, connected in a shredding chamber with rotating shredding tools and via a reduction gear (25, 26) motor-driven shafts (14, 15), which are coupled to their respective adjacent shaft by performing opposite rotations and in which the crushing tools (16) of a shaft overlap at least partially with those of the adjacent shaft, characterized in that in a drive unit (9, 21) a clutch (21) which automatically triggers above a motor (9) on the part of the motor (9) is arranged, the reduction ratio of the reduction gear (25, 26) being designed such that the smallest angular velocity of a shaft (14, 15) for the maximum torque of the drive unit (9, 2Ì) is greater than a predetermined critical value. 2. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit einen Motor (9) und eine Kupplung (21) aufweist und die angetriebene Seite der Kupplung (21) unmittelbar mit dem Motor (9) verbunden ist. 2. Shredding machine according to claim 1, characterized in that the drive unit has a motor (9) and a clutch (21) and the driven side of the clutch (21) is connected directly to the motor (9). 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (14, 15) über ein zweites Getriebe (27, 28) miteinander verbunden sind, durch das sich verschiedene Wellen mit verschiedener Winkelgeschwindigkeit drehen und die kleinste Winkelgeschwindigkeit diejenige der sich langsamer drehenden Welle (15) ist. 3. Shredding machine according to claim 1, characterized in that the shafts (14, 15) are connected to one another via a second gear (27, 28), through which different shafts rotate at different angular speeds and the smallest angular speed is that of the slower rotating shaft (15) is. 4. Zerkleinerungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zerkleinerungswerkzeug (16) mindestens einen radial nach aussen vorstehenden, eine Schneidspitze (33) bildenden Bereich (24) aufweist. 4. Shredding machine according to claim 3, characterized in that each shredding tool (16) has at least one region (24) which projects radially outwards and forms a cutting tip (33).