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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerkleinerungsvorrichturig für kompostierbares Material, insbesondere für pflanzliche Abfälle nebst Abfällen aus Altholz, wie Paletten, Bauholz und dergleichen Materialien, umfassend einen in einer vorgegebenen Richtung rotierenden Arbeitszylinder, auf dessen Mantelfläche mit der Rotation umlaufende Primärschneidwerkzeuge angeordnet sind, und einen Schneidwerkzeugträger, auf dem relativ zu den Primärschneidwerkzeugen ruhende Sekundärschneidwerkzeuge angeordnet sind, sodass das Material zwischen den Primär- und Sekundärschneidwerkzeugen zerkleinert wird, die einen schwenkbar angeordneten Schneidwerkzeugträger nebst Überlastsicherung besitzt.
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Zerkleinerungsvorrichtungen dieser Art sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Sie besitzen Arbeitszylinder, auch als Rotoren oder Walzen bezeichnet, auf deren Mantelflächen radial nach außen gerichtete Hackmesser, Zähne, Dornen, Stacheln oder sonstige Arbeitswerkzeugen angeordnet sind, die mit dem Arbeitszylinder umlaufen und dabei das zu zerkleinernde Material, das dem Arbeitszylinder zugeführt wird, im Zusammenwirken mit relativ dazu stillstehenden Gegenwerkzeugen/Sekundärschneidwerkzeugen.
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Diese Werkzeuge sind mit Schneiden oder schneidenförmigen Anschliffen versehen, die spaltend auf das zum Zerkleinern zugeführte Material einwirken. Darunter sind Werkzeuge bekannt, die zur starren Befestigung auf der Mantelfläche des Arbeitszylinders ausgebildet und ausschließlich mit Schneiden versehen sind, die aufgrund der vorgegebenen Ausrichtung des Werkzeuges auf dem Arbeitszylinder stets in dessen Rotationsrichtung weisen, sich so beim Betreiben der Vorrichtung fortwährend im Eingriff mit dem Material befinden und dem Verschleiß unterliegen.
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Der Arbeitszylinder ist in der Regel in dem Abschnitt zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich des Materials von einem mit Abstand angeordneten kreisbogenförmigen Mantel umgeben, so dass nach dem wenigstens einen ersten Sekundärschneidwerkzeug einen Zerkleinerungskanal gebildet ist. In der Regel ist zumindest entlang einer parallel zur Rotationsachse des Arbeitszylinders liegenden Mantellinie eine Reihe von ersten Sekundärschneidwerkzeugen angeordnet. Der besagte kreisbogenförmigen Mantel ist dabei als Trag- und/oder Siebkörper ausgeführt. Oft sind an diesem Trag- und/oder Siebkörper weitere Sekundärschneidwerkzeuge vorgesehen.
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Da das zugeführte, zu zerkleinernde Material in unterschiedlicher Mischung ist, wird die Fördergeschwindigkeit der Zuführeinrichtung im Laderaum der jeweiligen Materialmischung angepasst. Diese Anpassung ist aber mehr oder weniger erfolgreich. Einerseits ist dies abhängig von der Erfahrung des Maschinenbedieners oder andererseits von der eingesetzten Überwachungstechnik. Letztendlich zeigt die Erfahrung, das Materialstau in dem Eintrittsbereich nicht immer vermeidbar ist.
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Infolge dieses Materialstaus kann es zu einer Überlastung der Schneidwerkzeuge, des Arbeitszylinders, weiterer Bauteile in diesem Bereich und der Antriebsaggregate kommen. Aufgrund der dadurch bedingten Stillstandzeiten leidet die Wirtschafltichkeit solcher Zerkleinerungsvorrichtungen.
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Damit ein solcher Missstand nicht entsteht, sind an bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen Überlastsicherungen vorgesehen, so z. B. bei einer Zerkleinerungsvorrichtung nach der
DE 42 08 574 A1 , oder bei einer Vorrichtung zum Zerkleinern von kompostierbarem Material nach der
DE 10 2010 014 797 A1 , oder bei einer Vorrichtung nach der
EP 1 371 420 A1 , mit der ein Schwenkantrieb für ein Sieb offenbart ist, der die Siebe mittels hydraulischer Zylinderkolbeneinheiten um eine horizontale Schwenkachse am oberen Längsrand des Siebrahmens nach unten bewegt.
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Jedoch zeigt die Erfahrung auch hier, dass bei den bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen mit Überlastsicherung weiterer Bedarf zur Verbesserung besteht, insbesondere bezüglich einer schnelleren Reaktion auf kritische Arbeitssituationen und/oder den Herstellungskosten.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung so zu gestalten, dass die genannten Nachteile vermieden, zumindest aber wesentlich reduziert werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Positioniervorrichtung für Sekundärschneidwerkzeuge an einer Zerkleinerungsvorrichtung nebst Überlastsicherung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst; die nachgeordneten Ansprüche offenbaren weitere Ausführungsvarianten der Erfindung.
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Der Kern der Erfindung liegt darin, dass der Erfinder erkannt hat, dass mit den bisher eingesetzten Kraftspeicher für den Schwenkmechanismus der Träger der Sekundärschneidwerkzeuge bei weiterem Voranschreiten der Öffnungsbewegung des Trägers der Sekundärschneidwerkzeuge, also dem Wegfahren der Sekundärschneidwerkzeuge von dem Flugkreis der Primärschneidwerkzeuge, der zu überwindende, voreingestellte Grenzwert, also das vorgegebene und wirkende Grenz-Drehmoment, nicht konstant bleibt, sondern sich beim Öffnen stetig erhöht.
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Daher schlägt die Erfindung vor, dass der Träger der Sekundärschneidwerkzeuge, wenigstens der des ersten bzw. der ersten Reihe von Sekundärschneidwerkzeug, an einer speziell gestalteten Stützeinheit für seine Arbeitsposition positioniert ist. Diese Stützeinheit ist vorzugsweise beidseitig des Trägers, insbesondere außerhalb des den Laderaum und den Eintrittsbereich begrenzenden Gehäuses der Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet. Der Träger liegt mit beidseits von ihm angeordneten Stützzapfen an Abschnitten der Stützeinheit auf.
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Erfindungsgemäß bildet diese Stützeinheit zugleich die Überlastsicherung.
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Diese neuartige Stützeinheit ist konstruktionsmäßig ein Spreizhebel. In spezieller baulicher Ausführung ist die Stützeinheit ein Gehemme, eine Grenzkraftgesperre, vorteilhafterweise in Bauart eines Rastgesperre.
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Der bzw. die an der Stützeinheit aufliegenden Stützzapfen des Trägers der Sekundärschneidwerkzeuge werden durch diese Auflage in ihrer Bewegung nicht gehindert. An der Stützeinheit ist mittels einem Kraftspeicher ein Grenzdrehmoment eingestellt. Überschreiten die betriebsmäßig wirkenden Kräfte, insbesondere das auf den schwenkbar gelagerten Träger wirkende Drehmoment das Grenzdrehmoment Öffnen sich schenkelförmig angeordnete Stützarme der Stützeinheit nur um einen solchen streckenmäßigen Betrag, der geringfügig größer ist als der Durchmesser der Stützzapfen des Trägers. Durch diese bauliche Ausführung reagiert der Schwenkmechanismus sehr schnell auf eine Überlast.
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Fast zeitgleich, also nach dem Passieren der durch die speziellen Stützarme gebildeten Schleuse, gehen die Stützarme wieder in ihre Ausgangsposition zurück und bilden einen Haltemechanismus. Mit diesem Haltemechanismus wird das Absinken des Trägers, durch sein Eigengewicht und die arbeitsbedingt zwischen den Schneidwerkzeugen wirkenden Kräfte, bis zu einem Sollpunkt gestattet und zugleich sein Anheben, was zu einer Verringerung des zwischen den Schneidwerkzeugen gebildeten Spaltes führen würde, verhindert.
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Nach Beseitigung der die Überlast erzeugenden Umstände wird der Träger mittels vorzugsweise beidseits angeordneten und mit den Stützzapfen des Trägers wirkverbunden Hubzylindern wieder angehoben, bis die Sekundärschneidwerkzeuge wieder in ihre Arbeitsposition sind. Die Stützzapfen liegen dann wieder auf den Stützarmen der Stützeinheit auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante besteht die Stützeinheit aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Stützarmen. Fußseitig sind die Stützarme schwenkbeweglich gehalten. Kopfseitig sind Stützschulter in ausgebildet. An diesen Stützschultern liegen die Stützzapfen auf. Zwischen dem Kopfbereich und dem Fußbereich der Stützarme ist jeweils eine Stützwand an selbigen vorgesehen. Diese Stützwände sind mit Abstand zueinander angeordnet. Zwischen ihnen begrenzt ein Distanzstück einen Mindestabstand.
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An den Stützwände und durch selbige hindurch geführt ist ein Kraftspeicher, der in spezieller Ausführung aus zwei koaxial auf einem Führungsbolzen gelagerten Druckfedern besteht, angeordnet. Einenends stützt sich jede Druckfeder an einer der Stützwände und anderenends an je einem Federteller, der jeweils endseitig am Führungsbolzen befestigt ist, ab. Einer der beiden Federteller ist in bevorzugter Ausführung axial verstellbar, so dass der Abstand zwischen den beiden stützenden Federtellern verringert oder vergrößert werden kann, wodurch die von den Federn erzeugte Kraft einstellbar ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein bevorzugtes, nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand von Zeichnungen mit schematischen Darstellungen näher erläutert ist. Es zeigen:
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1 eine neue Zerkleinerungsvorrichtung in schematischer Seitenansicht mit der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung;
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2 Details der neuen Positioniervorrichtung in einer Querschnittsdarstellung;
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3 Details der neuen Positioniervorrichtung in einer weiteren Querschnittsdarstellung und
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4 eine dritte Querschnittsdarstellung mit weiteren Details der neuen Positioniervorrichtung
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Die in den Figuren angezogenen Bezugsziffern haben jeweils die gleiche Bedeutung, auch wenn sie in der Beschreibung der Ausführungen nicht zu jeder Figur ausdrücklich genannt werden.
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Die Beschreibung des nicht eingrenzenden Ausführungsbeispiels ergibt sich zunächst für die Durchführung einer Recherche zu den zu berücksichtigenden relevanten Druckschriften – Stand der Technik – aus den Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren und der zugehörigen Bezugszeichenliste, zudem aus der voranstehenden Beschreibung des Gegenstandes der Erfindung.
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Die Erfindung ist nicht auf das Dargestellte und das Beschriebene beschränkt, sondern umfasst insbesondere auch Varianten, die durch Kombination von in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Merkmale bzw. Elementen gebildet werden können. Weiterhin können einzelne, in Verbindung mit den Figuren gezeigte sowie beschriebene Merkmale bzw. Funktionsweisen für sich allein genommen eine selbständige Erfindung darstellen. Die Anmelderin behält sich also vor, noch weiter bisher nur in der Beschreibung, insbesondere in Verbindung mit den Figuren offenbarte Merkmale von erfindungswesentlicher Bedeutung zu beanspruchen. Die mit der Anmeldung eingereichten Ansprüche sind somit lediglich Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die allein aus den Zeichnungen offenbarten Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und in den Ansprüchen erwähnt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zerkleinerungsvorrichtung
- 2
- Gehäuse/Rahmen
- 3
- Laderaum
- 4
- Zuführeinrichtung
- 5
- Arbeitszylinder (Rotor)
- 6
- Rotationsachse
- 7
- Primärschneidwerkzeuge
- 8
- Eintrittsbereich
- 9
- Austrittsbereich/Auswurfeinrichtung
- 10
- Sekundärschneidwerkzeuge
- 11
- Träger für Sekundärschneidwerkzeuge 10
- 12
- erster Teilabschnitt von Pos. 11
- 13
- zweiter Teilabschnitt von Pos. 11
- 14
- dritter Teilabschnitt von Pos. 11
- 15
- Stützzapfen an Pos. 12
- 16
- Stützeinheit
- 17
- rechter Stützarm
- 171
- Stützschulter
- 172
- Nabe
- 173
- Stützwand
- 174
- Halteschulter
- 18
- linker Stützarm
- 181
- Stützschulter
- 182
- Nabe
- 183
- Stützwand
- 184
- Halteschulter
- 19
- Kraftspeicher
- 191
- Druckfeder
- 192
- Druckfeder
- 193
- Führungsbolzen
- 20
- Distanzstück
- 21
- Schwenkzapfen
- 22
- Schwenkzapfen
- 23
- Symmetrieachse von Pos. 16
- 24
- Schwenkbewegung von Pos. 12
- 25
- Schwenkachse für Pos. 12
- 26
- Hubzylinder
- 27
- Verbindungszapfen
- 28
- Gelenk an Pos. 11
- 29
- Gelenk an Pos. 11
- A
- Abstand zwischen den Stützschultern 171 und 181
- D
- Durchmesser von Pos. 15
- R
- Rotationsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4208574 A1 [0007]
- DE 102010014797 A1 [0007]
- EP 1371420 A1 [0007]
