DE102013003173A1

DE102013003173A1 - Scheibe zur Zerkleinerung von Gut sowie Zerkleinerungsvorrichtung für dieses

Info

Publication number: DE102013003173A1
Application number: DE201310003173
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Pfeifer Martin De
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-08-28

Abstract

Die Erfindung schlägt vor, eine Scheibe (5) zur Zerkleinerung von Gut, vorzugsweise von Schüttgutpartikeln, insbesondere von Korn- oder Faserartikeln, wobei die Scheibe (5) einen zentralen Lagerabschnitt (30) zum Lagern der Scheibe (5) auf einer drehbaren Welle (4) sowie einen sich radial außen an den Lagerabschnitt (30) anschließenden, nach radial außen sich verjüngenden Zerkleinerungsabschnitt (31) aufweist, wobei der Zerkleinerungsabschnitt zwei unter einem Winkel α, mit 0 < α < 90°, zur Drehachse der Scheibe (5) angeordnete Flanken (33, 33) aufweist. Bei dieser Scheibe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die jeweilige Flanke (33) mit einem Profil zum Zerkleinern des Guts versehen ist, wobei das Profil durch eine Vielzahl in die Scheibe (5) eingebrachter Nuten (36, 37) gebildet ist, wobei die jeweilige Nut (36 bzw. 37) sich mit einer Radialkomponente erstreckt, die größer ist als die Drehrichtungskomponente (38) der Nut (36 bzw. 37), wobei die jeweilige Nut (36 bzw. 37) bogenförmig ausgebildet ist. Die Erfindung schlägt ferner eine Zerkleinerungsvorrichtung vor, bei dem die jeweilige Scheibe derart ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibe zur Zerkleinerung von Gut, vorzugsweise von Schüttgut, insbesondere von Korn- oder Faserpartikeln, ferner eine Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von derartigem Gut.
Solche Zerkleinerungsvorrichtungen werden beispielsweise als sogenannte Nachzerkleinerungseinrichtungen zur weiteren Zerkleinerung von Häckselgut eingesetzt. Dabei kann es sich beispielsweise um Erntegut oder auch um fein zerteiltes fasriges, organisches Gut handeln, das zur Kompostierung in Biokompostanlagen oder zur Beschickung von Biogasanlagen dient.
Ein weiterer Einsatzbereich solcher Zerkleinerungsvorrichtungen ist deren Verwendung als Mahleinrichtung, um Körnerfrüchte zu zerkleinern bzw. entsprechende kornförmige Partikel aufzuschließen. Dies beispielsweise, um die Qualität von körnigem Tierfutter zu erhöhen.
Aus der DE 20 2010 010 958 U1 ist eine Scheibe zur Zerkleinerung von Schüttgutpartikeln, insbesondere von Korn- oder Faserpartikeln, bekannt, wobei die Scheibe einen zentralen Lagerabschnitt zum Lagern der Scheibe auf einer drehbaren Welle sowie einen sich radial außen an den Lagerabschnitt anschließenden, nach radial außen sich verjüngenden Zerkleinerungsabschnitt aufweist, wobei der Zerkleinerungsabschnitt zwei unter einem Winkel α, mit 0 < α < 90° zur Drehachse der Scheibe angeordnete Flanken aufweist. Eine Vielzahl von Scheiben bilden Bestandteil einer Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Schüttgutpartikeln. Diese weist zwei gegensinnig antreibbare Zerkleinerungswalzen auf. Jede Zerkleinerungswalze ist durch die drehbare Welle und die Vielzahl mit dieser drehfest verbundenen Scheiben gebildet. Jeweils zwei Scheiben der einen Zerkleinerungswalze wirken mit einer zwischen diesen beiden Scheiben angeordneten Scheibe der anderen Zerkleinerungswalze zusammen. Zwischen jeweils zwei benachbarten Scheiben unterschiedlicher Zerkleinerungswalzen ist demnach ein Spalt, der insbesondere als Parallelspalt ausgebildet ist, gebildet.
In der EP 1 600 214 A1 ist eine Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Schüttgutpartikeln, insbesondere von Korn- oder Faserpartikeln beschrieben. Diese weist zwei gegensinnig antreibbare Zerkleinerungswalzen auf, zwischen denen zumindest eine Eingriffspaarung aus einem Radialsteg der einen Walze und einer radialen Nut der anderen Walze gebildet ist, deren Flanken parallel und unter einem Winkel 0 < α < 90° zu den Walzenlängsachsen angeordnet ist, derart, dass zwischen zwei benachbarten Flanken ein Parallelspalt ausgebildet ist. Bei dieser Zerkleinerungsvorrichtung sind die Flanken mit einem Gewindeprofil versehen. Die Gewindeprofile der einen Parallelspalt begrenzenden Flanken sind hierbei gegenläufig ausgebildet. Durch diese Profilierung der Flanken wird eine Verlängerung der effektiven Spaltlänge zwischen den Flanken erreicht. Durch die Ausbildung der Profilierung als Gewindeprofil ergibt sich bei gegensinniger Rotation der Flanken ein erhöhter Schereffekt zwischen den Flanken, da die Gewindegänge Abscherkanten definieren.
Weitere Zerkleinerungsvorrichtungen zum Zerkleinern von Schüttgutpartikeln sind beispielsweise in der US 4,655,406 und DE 196 12 159 A1 beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Scheibe zur Zerkleinerung von Gut bzw. eine Zerkleinerungsvorrichtung zur Zerkleinerung von Gut unter Verwendung solcher Scheiben zu schaffen, die es ermöglicht, durch eine besondere Ausbildung der Scheibe einen besonders guten Wirkungsgrad des Zerkleinerns des Guts zu erreichen.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Scheibe, die gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet ist, ferner durch eine Zerkleinerungsvorrichtung, die gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 15 ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Scheibe weist einen zentralen Lagerabschnitt zum Lagern der Scheibe auf einer drehbaren Welle auf. Sie weist ferner einen sich radial außen an den Lagerabschnitt anschließenden, nach radial außen sich verjüngenden Zerkleinerungsabschnitt auf. Der Zerkleinerungsabschnitt weist zwei unter einem Winkel α, mit 0 < α < 90° zur Drehachse der Scheibe angeordnete Flanken auf. Der Winkel α der beiden Flanken ist vorzugsweise identisch. Die jeweilige Flanke ist hierbei mit einem Profil zum Zerkleinern des Guts versehen. Hierbei ist das Profil durch eine Vielzahl in die Scheibe eingebrachter Nuten gebildet. Die jeweilige Nut erstreckt sich mit einer Radialkomponente, die größer ist als die Drehrichtungskomponente der Nut. Die jeweilige Nut ist punktförmig ausgebildet.
Bei dieser Scheibe weist die jeweilige Flanke nicht eine einzige Nut auf, insbesondere keine Nut, die als Gewinde ausgebildet ist, sondern es weist die jeweilige Flanke eine Vielzahl von in die Scheibe eingebrachten Nuten auf. Beispielsweise weist die jeweilige Flanke 40 bis 60, insbesondere 45 bis 55 Nuten auf.
Die jeweilige Nut erstreckt sich mit wesentlicher Komponente in Radialrichtung der Scheibe und damit untergeordneter Komponente in der Drehrichtung der Scheibe. Demzufolge ist die Erstreckung der Nut in Radialrichtung der Scheibe größer als die Erstreckung der Nut in Drehrichtung der Scheibe. Scherkanten, die aufgrund der Ausbildung der Nuten gebildet sind, verlaufen somit mit wesentlicher Komponente in Radialrichtung der Scheibe, somit weitgehend quer zur Drehrichtung der Scheibe. Die Folge ist ein besonders hoher Wirkungsgrad bei der Zerkleinerung des Guts. Dieses gelangt in den schmalen Spalt, insbesondere den schmalen Parallelspalt zwischen den Flanken der jeweiligen zwei Scheiben, die mit unterschiedlichen drehbaren Wellen verbunden sind und werden in Richtung der durch die Nuten gebildeten Scherkanten der Scheiben mit wesentlicher Komponente in Drehrichtung der Scheiben gefördert.
Die jeweilige Nut erstreckt sich vorzugsweise bis zum radial äußeren Rand der Scheibe. Dies ist auch, unter dem Aspekt der Festigkeit der Scheibe wegen der erfindungsgemäßen Erstreckung der jeweiligen Nut möglich. Bezogen auf die Drehrichtung der Scheibe erstreckt sich die jeweilige zweite, d. h. alternierende Nut der jeweiligen Flanke vorzugsweise radial innen mindestens bis zum zentralen Lagerabschnitt. Die jeweilige zwischen diesen besonders langen Nuten befindliche Nut ist in diesem Fall kürzer ausgebildet als die langen Nuten.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn sich die jeweilige Nut beidseitig einer sich radial erstreckenden Geraden der Scheibe erstreckt.
Grundsätzlich kann die jeweilige Nut so gestaltet sein, dass sie als einfacher Bogen ausgebildet ist. Es wird allerdings als vorteilhaft angesehen, wenn die jeweilige Nut doppelbogenförmig ausgebildet ist. Sie weist demnach einen ersten Bogen und einen entgegengesetzt zu diesem Bogen angeordneten Bogen auf.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die jeweils in Drehrichtung der Scheibe benachbarten Nuten der jeweiligen Flanke im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Nuten sind somit quasi ineinander geschachtelt, mit Abstand zueinander angeordnet.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweilige Nut über deren Länge eine sich verändernde Nutbreite und/oder sich verändernde Nuttiefe aufweist.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die jeweilige Nut über deren Länge sich verändernde Nutseitenwandwinkel, bezogen auf die äußere Fläche der Scheibe im Bereich dieser Nut aufweist.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die jeweilige Nut über deren Länge eine sich verändernde Nuttiefe im Bereich deren Nutseitenwandungen, bezogen auf die äußere Fläche der Scheibe im Bereich der Nutseitenwandungen aufweist.
Insbesondere bildet der Boden der jeweiligen Nut eine ebene Fläche.
Diese zu den vorgenannten besonderen Ausführungsformen beschriebenen Gestaltungen der Nut, wobei sich die Nut über deren Länge nicht als identisch darstellt, haben den Vorteil, dass sich die Geometrie der jeweiligen Nut über deren Länge ändert, womit sich unterschiedliche Schergeometrien der jeweiligen Nut über deren Länge ergeben. Diese können aus der sich ändernden Nutbreite, der sich ändernden Nuttiefe und/oder des sich verändernden Nutseitenwandwinkel resultieren.
Diese Nutgestaltungen lassen sich auf besonders einfache Art und Weise verwirklichen. Gedanklicher Ausgangspunkt ist ein Fräsen einer Nut in eine sich in Radialrichtung gerade erstreckende Flanke exakt in dieser radialen Erstreckungsrichtung der Flanke. Hierbei würde eine Nut mit konstanter Nutbreite und Nuttiefe erzeugt werden. Wird der Fräser hingegen, bei unveränderter Stellung, nicht in Radialrichtung verfahren, sondern zur Beschreibung des Bogens der Nut auch geringfügig in Drehrichtung der Scheibe bzw. entgegen der Drehrichtung der Scheibe verfahren, bedingt dies, dass der Fräser unter einem anderen Winkel und einer verringerten Tiefe zur Oberfläche der Flanke der Scheibe positioniert wird, als dies der Fall ist, wenn der Fräser ausschließlich in Radialrichtung der Flanke bewegt wird. Die Folge ist eine sich verändernde Nutbreite und/oder sich verändernde Nuttiefe und/oder ein sich über die Länge der Nut verändernder Nutseitenwandwinkel.
Vorzugsweise sind die Nuten derselben Flanke gleichmäßig verteilt in Drehrichtung der Scheibe angeordnet.
Die Nuten der einen Flanke der Scheibe sind insbesondere identisch zu den Nuten der anderen Flanke dieser Scheibe, allerdings bezüglich der Radialrichtung gespiegelt, angeordnet. Dies bedingt einen hohen Quetscheffekt beim Zusammenwirken benachbarter Scheiben, die in unterschiedlichen drehbaren Wellen gelagert sind, da bei der gegensinnigen Drehbewegung dieser Wellen die Bogen der Nuten der unterschiedlichen Scheiben mit deren geöffneten Bereichen aufeinander zu bewegt werden und sich bei weiterem Drehen der Scheiben sich die von den zusammenwirkenden Bogen eingeschlossenen projizierten Flächen reduzieren.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Scheibe mit den Nuten ermöglicht es, die Scheibe so auszubilden, dass die jeweilige Nut der einen Fläche radial außen mit einer Nut der anderen Fläche zusammenläuft. Auch bei dieser Gestaltung ist eine ausreichende Festigkeit der Scheibe radial außen gewährleistet.
Die Scheibe besteht vorzugsweise aus Metall, die, nach dem Einbringen der Nuten in diese, gehärtet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Gut, vorzugsweise Schüttgut, insbesondere von Korn- oder Faserpartikeln, ist vorgesehen, dass diese zwei gegensinnig angetriebene Zerkleinerungswalzen aufweist. Jede Zerkleinerungswalze ist durch eine Lagerwelle und einer Vielzahl mit diesen drehfest verbundener Scheiben gebildet. Jeweils zwei Scheiben der einen Zerkleinerungswalze wirken mit einer zwischen dieser angeordneten Scheibe der anderen Zerkleinerungswalze zusammen. Zwischen jeweils zwei benachbarten Scheiben unterschiedlicher Zerkleinerungswalzen ist ein Spalt, der insbesondere als Parallelspalt ausgebildet ist, gebildet. Eine solche Zerkleinerungsvorrichtung weist die erfindungsgemäßen Scheiben auf.
Die Zerkleinerungsvorrichtung wird insbesondere mit einer identischen Drehzahl der Zerkleinerungswalzen von 2000 bis 4000 Umdrehungen pro Minute betrieben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung des in der Zeichnung wiedergegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels, ohne hierauf beschränkt zu sein.
Es zeigt:
1 in einer räumlichen Darstellung die Zerkleinerungsvorrichtung und deren Lagerung,
2 in einer räumlichen Darstellung einen Schacht für die Schüttgutpartikel, der Bestandteil eines Gehäuses der Zerkleinerungsvorrichtung bildet,
3 in einer Draufsicht die Anordnung gemäß 1, wobei aus Gründen besserer Veranschaulichung die beiden Zerkleinerungswalzen in gegenüber deren Arbeitsposition voneinander weg bewegter Stellung veranschaulicht sind,
4 die Anordnung gemäß 3 in einer Schnittdarstellung gemäß der Linie IV-IV in 3,
5 die bei der Zerkleinerungsvorrichtung jeweils Verwendung findende Scheibe, veranschaulicht in einer räumlichen Darstellung,
6 die Scheibe gemäß 5 in einer Ansicht in Richtung der Drehachse der Scheibe,
7 eine Ansicht der Scheibe senkrecht zu deren Drehachse gesehen,
8 das Detail C gemäß 5 in vergrößerter Darstellung,
9 das Detail D gemäß 6 in vergrößerter Darstellung,
10 einen Schnitt durch die Scheibe gemäß der Linie E-E in 6,
11 das Detail F gemäß 10 in vergrößerter Darstellung,
12 einen Schnitt durch die Scheibe gemäß der Linie G-G in 7.
Die in den 1 bis 4 veranschaulichte Zerkleinerungsvorrichtung 1 dient dem Zerkleinern von Schüttgutpartikeln, insbesondere Korn- oder Faserpartikeln. Sie weist zwei gegensinnig antreibbare, kämmende Zerkleinerungswalzen 2, 3 auf. Die jeweilige Zerkleinerungswalze 2 bzw. 3 ist im Wesentlichen durch eine Lagerwelle 4 und einer Vielzahl mit dieser drehfest verbundener Zerkleinerungsscheiben, nachfolgend kurz als Scheiben 5 bezeichnet, gebildet. Die Lagerwellen 4 sind parallel zueinander und horizontal angeordnet. Mit einem Ende der jeweiligen Lagerwelle 4, auf derselben Seite der Zerkleinerungsvorrichtung 1, ist jeweils eine Riemenscheibe 6 drehfest verbunden, wobei ein mittels eines nicht gezeigten Elektromotors angetriebener Riemen diese Riemenscheiben und weitere, der Umlenkung dienenden Riemenscheiben 7 umschließt. Durch diese Kinematik lassen sich die beiden Zerkleinerungswalzen 3 entgegengesetzt drehend antreiben.
Die jeweilige Lagerwelle 3 ist im Bereich beider Enden über Wälzlager 8 in Lagerflanschen 9 gelagert. Die Lagerflansche 9, die die eine Lagerwelle 4 aufnehmen, sind unten mit einem U-förmig gestalteten, plattenförmigen Schlitten 10 verbunden, der in horizontal angeordneten und senkrecht zur Längsachse der Lagerwelle 4 verlaufenden Schienen 11 verschieblich gelagert ist. Die Schienen 11 sind mit einer stationären Auflage 12 befestigt, bei der es sich um einen Maschinentisch handelt.
Entsprechend ist die andere Lagerwelle 4 über Wälzlager 8 in Lagerflanschen 9 gelagert, die allerdings mit einem anderen Schlitten 13 verbunden sind, der in den beiden Schienen 11 verschieblich gelagert ist.
Der Schlitten 13 lässt sich über eine nicht näher veranschaulichte, einerseits in der stationären Auflage 12, andererseits im Schlitten 13 gelagerte Spindel in Richtung des Doppelpfeils A hin und her verstellen, sodass sich mittels dieser Spindel der Arbeitsspalt 14 zwischen den miteinander kämmenden Zerkleinerungswalzen 2 und 3, konkret den Scheiben 5 der Zerkleinerungswalze 2 und den Scheiben 5 der Zerkleinerungswalze 3 einstellen lässt. In der 3 ist der Arbeitsspalt 14 nicht realistisch dargestellt, sondern es entspricht diese Darstellung der der maximal auseinandergefahrenen Lagerwellen 4.
Mit der stationären Auflage 12 ist ein Schacht 15 fest verbunden, der oben eine Zuführöffnung 16 für das zuzuführende Gut, vorliegend die zuzuführenden Schüttgutpartikel und unten eine nicht sichtbare Ausgabeöffnung aufweist. Im Bereich der vertikalen Längswände 17 weist die jeweilige Längswand oben und unten durch Sägezähne begrenzte Öffnungen 18 auf, die der Aufnahme der Zerkleinerungsscheiben 5 der beiden Zerkleinerungswalzen 2 und 3 dienen. Die beiden Stirnwände 19 sind derart gestaltet, dass die jeweilige Stirnwand 19 einander abgewandte halbkreisförmige Ausnehmungen 20 für die beiden Lagerwellen 4 aufweist, die diese somit zur Hälfte durchsetzen.
Der beschriebene Schacht 15 bildet Bestandteil des Gehäuses 21 der Zerkleinerungsvorrichtung. Eine mit der jeweiligen Längswand 17 des Schachtes 15 verbundene Abdeckhaube 22 ist im Wesentlichen durch einen halbzylindrischen Mantelabschnitt 23 und im Bereich beider Enden der Abdeckhaube angeordneten Anschlussplatten sowie durch Stirnplatten 25 gebildet. Die jeweilige Stirnplatte 25 ist mit einem Langloch versehen, zum Durchstecken der Lagerwelle 4. Um zu verhindern, dass durch den nur teilweise von der jeweiligen Lagerwelle 4 durchsetzten Querschnitts des Langlochs der jeweiligen Stirnplatte 25 Schüttgutpartikel aus dem Gehäuse 21 austreten, wirkt mit der jeweiligen Stirnplatte 25 eine Dichtplatte 27 auf der dem Schacht 15 abgewandten Seite zusammen.
Die bei der Zerkleinerungsvorrichtung 1 Verwendung findenden Scheiben 5, die mit der jeweiligen Lagerwelle 4 verbunden sind, sind identisch ausgebildet. Die konkrete Gestaltung einer solchen Scheibe 5 ist in den 5 bis 12 im Einzelnen verdeutlicht:
Wie insbesondere der Darstellung der 5, 6 und 7 zu entnehmen ist, weist die Scheibe 5 einen zentralen Lagerabschnitt 30 zum Lagern der Scheibe 5 auf der Lagerwelle 4 auf. Zur Momentenübertragung zwischen Welle 4 und Scheibe 5 kann eine Nut-Feder-Verbindung vorgesehen sein. Die Scheibe 5 weist ferner einen sich radial außen an den Lagerabschnitt 30 anschließenden, nach radial außen sich verjüngenden Zerkleinerungsabschnitt 31 auf. Der umlaufende Zerkleinerungsabschnitt 31 weist zwei unter einem Winkel α, mit 0 < α < 90°, zur Drehachse 32 der Scheibe 5 angeordnete Flanken 33 aufweist. Dieser Flankenwinkel α beträgt im Ausführungsbeispiel ungefähr 70°. Der zentrale Lagerquerschnitt 30 stellt sich somit als Zylinderring dar, mit parallelen Stirnflächen 34. An diesen ringförmigen zentralen Lagerabschnitt 30 schließt sich der gleichfalls ringförmige Zerkleinerungsabschnitt 31 an, der radial außen spitz zulaufend ist, mit einem aufgrund der vorgegebenen Winkel α sich ergebenden spitzen Winkel von ungefähr 40°.
Ausgehend von der insoweit beschriebenen Scheibe im Rohzustand, somit ohne die nachfolgend noch näher zu beschreibende erfindungsgemäße Gestaltung im Bereich der Flanken 33, stellt sich die Scheibe somit als symmetrischer Körper bezüglich deren durch die abgewandten Spitzen des Zerkleinerungsabschnitts 31 gehenden, senkrecht zur Drehachse 32 verlaufenden Ebene dar, die senkrecht zur Blattebene durch die Linie 35 gemäß 7 verläuft. Die Ausbildung der Scheibe 5 im Bereich deren beiden Flanken 33 ergibt sich anschaulich aus der Darstellung der 5 und 6:
So ist zu entnehmen, dass die jeweilige Flanke 33 mit einem Profil zum Zerkleinern des Guts, insbesondere der Schüttgutpartikel versehen ist. Das Profil ist durch eine Vielzahl in die Scheibe 5 eingebrachter Nuten 36 und 37 gebildet. Der 6 ist zu entnehmen, dass die jeweilige Nut 36 bzw. 37, veranschaulicht für die eine Nut im Bereich der strichpunktierten Radiallinie sich mit einer radialen Komponente, somit in Richtung der strichpunktierten Linie erstreckt, deren Länge größer ist als eine Drehrichtungskomponente, veranschaulicht durch den Doppelpfeil 38 dieser Nut. Veranschaulicht ist, dass die jeweilige Nut 36 bzw. 37 bogenförmig ausgebildet ist. Im konkreten Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Nut 36 bzw. 37 S-förmig gestaltet, somit doppelbogenförmig gestaltet. Die Nut weist somit einen ersten Bogen 39 und einen entgegengesetzt zu diesem Bogen angeordneten Bogen 40 auf. Demnach erstreckt sich die jeweilige Nut 36 bzw. 37 beidseitig einer sich bezüglich dieser Nut radial erstreckenden Geraden und, bezogen auf die vorstehend besonders erläuterte Nut, ist diese Gerade die strichpunktiert dargestellte Radiallinie.
Die Nuten 36 und 37 erstrecken sich bis zum radial äußeren Rand der Scheibe 5. Bezogen auf die Drehrichtung 38 der Scheibe 5 erstreckt sich jede zweite Nut, dies sind die Nuten 37, radial innen bis geringfügig in den zentralen Lagerabschnitt 30 hinein. Die anderen Nuten 36 enden kurz vor diesem zentralen Lagerabschnitt 30.
Der Darstellung der 6 ist zu entnehmen, dass die jeweils in Drehrichtung 38 der Scheibe 5 benachbarten Nuten 36, 37 der jeweiligen Flanke 33 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Anordnung der Nuten 36 und 37 ist somit identisch, sodass die jeweiligen S-förmigen Nuten 36, 37 relativ dicht zueinander angeordnet sind, allerdings mit dazwischen befindlichem Steg 41 der Scheibe 5.
Die Nuten 36, 37 der jeweiligen Flanke 33 der Scheibe 5 sind in Drehrichtung 38 der Scheibe 5 gleichmäßig verteilt angeordnet. Hierbei weist die jeweilige Flanke 33 vierzig bis sechzig, insbesondere fünfundvierzig bis fünfundfünfzig Nuten auf.
Die Nuten 36 und 37, somit das Nutenbild der einen Flanke 33 der Scheibe 5, ist identisch dem Nutenbild der anderen Flanke 33 dieser Scheibe 5, allerdings bezüglich der Radialrichtung der Scheibe 5 gespiegelt angeordnet, somit, konkret auf die strichpunktierte Linie in Radialrichtung gemäß 6 bezogen, bezüglich dieser Linie gespiegelt. Hierbei läuft die jeweilige Nut 36 bzw. 37 der einen Flanke 33 außen mit einer Nut 36 bzw. 37 der anderen Flanke 33 dieser Scheibe zusammen.
Die Scheibe besteht aus Metall.
Von Bedeutung ist, dass bei der Scheibe die Nuten 36 bzw. 37 keinen über deren Länge identischen Querschnitt aufweisen, sondern dass sich dieser über die Länge ändert.
Würde, bei stillstehender Scheibe 5, ein Nutenfräswerkzeug, ausgehend vom zentralen Lagerabschnitt 30, in Richtung der radialen strichpunktierten Linie gemäß 6, radial nach außen verfahren und hierbei parallel zur Flanke 33 bewegt, hätte dies zur Konsequenz, dass eine Nut erzeugt würde, die über deren gesamte Länge einen identischen Querschnitt und ebenen Boden aufweist. Wird aber bei unveränderter Position der Scheibe 5 der Nutenfräser in dem aufgezeigten Sinne bogenförmig, somit S-förmig, verfahren, führt dies dazu, dass der Fräser, da er die Radialrichtung verlässt, in den Bereich einer Krümmung der Scheibe 5 gelangt und damit eine Nut erzeugt wird, deren Boden nicht mehr parallel zur Flanke 33 ist, sondern unter einer geringen Neigung hierzu. Demzufolge, da die Nutenseitenwandung immer parallel zu Nutenboden ist, verläuft die Nutenseitenwandung auch nicht senkrecht zur Flanke 33. Es ergeben sich durch diese Bearbeitung Nutenseitenwandwinkel, die größer oder kleiner und in einer Zwischenstellung durchaus gleich 90° bezüglich der Flanke 33 sein können. Es ergeben sich hierdurch unterschiedliche Schneiden bzw. Quetschgeometrien der Nuten 36, 37 zum Zerkleinern des Guts, insbesondere der Schüttgutpartikel. Der Boden 43 der jeweiligen Nut 36 bzw. 37 bildet hierbei eine ebene Fläche, aufgespannt durch Koordinaten x, y eines x, y, z-Koordinatensystems.
Diese unterschiedlichen Geometrien sind insbesondere der Darstellung der 8 bis 11 anschaulich zu entnehmen. Dort ist für eine kurze Nut 36 in dem dem zentralen Lagerabschnitt 30 benachbarten Bereich des Zerkleinerungsabschnitts 31 die Nutenseitenwandung 42 veranschaulicht.
Die beschriebene Einbringung der Nuten 36, 37 im Bereich beider Flanken 33 der jeweiligen Scheibe 5 führt dazu, dass die jeweilige Nut über deren Länge eine sich verändernde Nutbreite und Nuttiefe aufweist. Ferner weist die jeweilige Nut über deren Länge einen sich verändernden Nutseitenwandwinkel, bezogen auf die äußere Fläche der Scheibe 5, somit deren Flanke 33 im Bereich dieser Nut auf. Schließlich weist die jeweilige Nut über deren Länge eine sich verändernde Nuttiefe im Bereich deren Nutseitenwandungen, bezogen auf die äußere Fläche der Scheibe im Bereich der Nutseitenwandungen auf.
Nach dem Einbringen der Nuten in die Scheibe wird die metallische Scheibe gehärtet. Sie zeichnet sich durch eine große Standfestigkeit aus und erlaubt das Einbringen der Nuten 36, 37 bis zum radial äußeren Rand der Scheibe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202010010958 U1 [0004]
EP 1600214 A1 [0005]
US 4655406 [0006]
DE 19612159 A1 [0006]

Claims

Scheibe (5) zur Zerkleinerung von Gut, vorzugsweise von Schüttgutpartikeln, insbesondere von Korn- oder Faserartikeln, wobei die Scheibe (5) einen zentralen Lagerabschnitt (30) zum Lagern der Scheibe (5) auf einer drehbaren Welle (4) sowie einen sich radial außen an den Lagerabschnitt (30) anschließenden, nach radial außen sich verjüngenden Zerkleinerungsabschnitt (31) aufweist, wobei der Zerkleinerungsabschnitt zwei unter einem Winkel α, mit 0 < α < 90°, zur Drehachse der Scheibe (5) angeordnete Flanken (33, 33) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Flanke (33) mit einem Profil zum Zerkleinern des Guts versehen ist, wobei das Profil durch eine Vielzahl in die Scheibe (5) eingebrachter Nuten (36, 37) gebildet ist, wobei die jeweilige Nut (36 bzw. 37) sich mit einer Radialkomponente erstreckt, die größer ist als die Drehrichtungskomponente (38) der Nut (36 bzw. 37), wobei die jeweilige Nut (36 bzw. 37) bogenförmig ausgebildet ist.
Scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Nut (36 bzw. 37) sich bis zum radial äußeren Rand der Scheibe (5) erstreckt.
Scheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die Drehrichtung (38) der Scheibe (5), jede zweite Nut der jeweiligen Flanke (33) sich radial innen mindestens bis zum zentralen Lagerabschnitt (30) erstreckt.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die jeweilige Nut (36 bzw. 37) beidseitig einer radial erstreckenden Gerade erstreckt.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Nut (36 bzw. 37) doppelbogenförmig mit einem ersten Bogen (39) und einem entgegengesetzt zu diesem Bogen (39) angeordneten Bogen (40) ausgebildet ist.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils in Drehrichtung (38) der Scheibe (5) benachbarten Nuten (36, 37) der jeweiligen Flanke (33) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Nut (36 bzw. 37) über deren Länge eine sich verändernde Nutbreite und/oder sich verändernde Nuttiefe aufweist.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Nut (36 bzw. 37) über deren Länge sich verändernde Nutseitenwandwinkel, bezogen auf die äußere Fläche der Scheibe (5) im Bereich dieser Nut (36 bzw. 37), aufweist.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Nut (36 bzw. 37) über deren Länge eine sich verändernde Nuttiefe im Bereich der Nutseitenwandungen, bezogen auf die äußere Fläche der Scheibe (5) im Bereich der Nutseitenwandungen, aufweist.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (43) der jeweiligen Nut (36, 37) eine ebene Fläche bildet.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Flanke (33) vierzig bis sechzig, insbesondere fünfundvierzig bis fünfundfünzig Nuten (36, 37) aufweist.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (36, 37) derselben Flanke (33) gleichmäßig verteilt in Drehrichtung (38) der Scheibe (5) angeordnet sind.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (36, 37) der einen Flanke (33) identisch den Nuten (36, 37) der anderen Flanke (33), allerdings bezüglich der Radialrichtung gespiegelt angeordnet sind.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Nut (36, 37) der einen Flanke (33) radial außen mit einer Nut (36, 37) der anderen Flanke (33) zusammenläuft.
Scheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe aus Metall besteht.
Zerkleinerungsvorrichtung (1) zum Zerkleinern von Gut, vorzugsweise von Schüttgutpartikeln, insbesondere von Korn- oder Faserpartikeln, mit zwei gegensinnig angetriebenen Zerkleinerungswalzen (2, 3), wobei jede Zerkleinerungswalze (2 bzw. 3) durch eine Lagerwelle (4) und eine Vielzahl mit dieser drehfest verbundener Scheiben (5) gebildet ist, wobei jeweils zwei Scheiben (5, 5) der einen Zerkleinerungswalze (2) mit zwischen diesen angeordneten Scheibe (5) der anderen Zerkleinerungswalze (3) zusammenwirken und zwischen jeweils zwei benachbarten Scheiben (5, 5) unterschiedlicher Zerkleinerungswalzen (2, 3) ein Spalt (14) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Scheibe (5) gemäß den Merkmalen eines oder mehrerer der Patentansprüche 1 bis 15 ausgebildet ist.