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Die Erfindung betrifft einen Zerkleinerer zum Zerkleinern von Spänen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Zerkleinerer werden insbesondere genutzt, um bei einer spanenden Bearbeitung, wie beispielsweise beim Drehen oder Fräsen anfallende Späne zu zerkleinern. Die zerkleinerten Späne, auch Feinspäne genannt, können beispielsweise einer Zentrifuge zugeführt werden, um an den Spänen anhaftende Flüssigkeiten, beispielsweise in Form von Kühlschmierstoffen zu entfernen. Der Zerkleinerer kann in diesem Fall zusammen mit einer Zentrifuge Teil einer Anlage zur Aufarbeitung von Spänen sein.
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Die einem Zerkleinerer zugeführten Späne können Grobteile, beispielsweise Eisenteile, Schrauben, Muttern oder Werkzeuge, aufweisen. Derartige Grobteile können innerhalb des Zerkleinerers steckenbleiben und den Zerkleinerer blockieren. Die Blockade muss dann insbesondere von Hand gelöst werden, was zu einem länger andauernden Stillstand des Zerkleinerers und damit einer den Zerkleinerer aufweisenden Anlage zur Aufarbeitung von Spänen führt.
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In der
DE 10040602 A1 wird ein Zerkleinerer zum Zerkleinern von Spänen vorgeschlagen, bei dem eine Blockade des Zerkleinerers durch Grobteile verhindert werden soll. Der dort beschriebene Zerkleinerer verfügt über einen Einfülltrichter zum Einfüllen von Spänen, ein Feinbrechwerk zum Brechen der Späne zu Feinspänen und einen Späneaustrag. Der Einfülltrichter ist in vertikaler Richtung oberhalb des Feinbrechwerks und das Feinbrechwerk ist in vertikaler Richtung oberhalb des Späneaustrags angeordnet. Die über den Einfülltrichter eingefüllten Späne können wie oben beschrieben Grobteile aufweisen. Das Feinbrechwerk weist feststehende, außenliegende Zähne und einen rotierbaren, innenliegenden Messerkopf mit Messern auf. Der Messerkopf des Feinbrechwerks ist so ausgeführt und zu den feststehenden Zähnen angeordnet, dass beim Rotieren des Messerkopfs dem Feinbrechwerk zugeführte Späne durch Zusammenwirken der Messer und den feststehenden Zähnen zu Feinspänen gebrochen werden. Die feststehenden Zähne des Feinbrechwerks sind an wenigstens zwei so beweglichen Segmenten angeordnet, dass diese beim Eintritt eines Grobteils in das Feinbrechwerk so vom Messerkopf entfernt werden können, dass das Grobteil das Feinbrechwerk passieren kann. Der Späneaustrag weist eine Austragfläche auf, welche so ausgeführt und angeordnet ist, dass das Feinbrechwerk verlassende Feinspäne und Grobteile auf die Austragfläche fallen und aus dem Zerkleinerer geleitet werden.
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Entsprechend der
DE 10040602 A1 aufgebaute Zerkleinerer können von sehr vielen vorkommenden Grobteilen passiert und so ein Stillstand des Zerkleinerers durch ein Blockieren durch ein Grobteil vermieden werden. Dennoch kann es vorkommen, dass Grobteile, insbesondere langgestreckte Grobteile im Feinbrechwerk steckenbleiben und zu einer Blockade des Zerkleinerers führen.
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Demgegenüber ist es insbesondere die Aufgabe der Erfindung, einen Zerkleinerer vorzuschlagen, welcher besonders selten durch Grobteile blockiert wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Zerkleinerer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Zerkleinerer zum Zerkleinern von Spänen verfügt über einen Einfülltrichter zum Einfüllen der Späne, ein Feinbrechwerk zum Brechen der Späne zu Feinspänen und einen Späneaustrag. Der Einfülltrichter ist in vertikaler Richtung oberhalb des Feinbrechwerks und das Feinbrechwerk ist in vertikaler Richtung oberhalb des Späneaustrags angeordnet. Die über den Einfülltrichter eingefüllten Späne können Grobteile aufweisen. Das Feinbrechwerk weist feststehende, außenliegende Zähne und einen rotierbaren, innenliegenden Messerkopf mit Messern auf. Der Messerkopf des Feinbrechwerks ist so ausgeführt und so zu den feststehenden Zähnen angeordnet, dass beim Rotieren des Messerkopfs dem Feinbrechwerk über den Einfülltrichter zugeführte Späne durch Zusammenwirken der Messer und den feststehenden Zähnen zu Feinspänen gebrochen werden. Die feststehenden Zähne des Feinbrechwerks sind an wenigstens zwei so beweglichen Segmenten angeordnet, dass diese beim Eintritt eines Grobteils in das Feinbrechwerk so vom Messerkopf entfernt werden können, dass das Grobteil das Feinbrechwerk passieren kann. Der Späneaustrag weist eine Austragfläche auf, welche so ausgeführt und angeordnet ist, dass das Feinbrechwerk verlassende Feinspäne und Grobteile auf die Austragfläche fallen und aus dem Zerkleinerer geleitet werden. Erfindungsgemäß ist die gesamte Austragfläche des Späneaustrags in vertikaler Richtung vom Feinbrechwerk beabstanded angeordnet. Damit können das Feinbrechwerk passierende Grobteile, insbesondere auch langgestreckte Grobteile, über die Austragfläche des Späneaustrags aus dem Zerkleinerer ausgetragen werden, ohne dass die Gefahr eines Verklemmens des Grobteils zwischen Feinbrechwerk und Austragfläche besteht. Ein derartiges Verklemmen eines Grobteils würde zu einer Blockade des Zerkleinerers führen, welche insbesondere von Hand behoben werden müsste.
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Insbesondere weist die gesamte Austragfläche des Späneaustrags in vertikaler Richtung wenigstens einen Mindestabstand vom Feinbrechwerk von 100 mm, insbesondere 200 mm auf. Damit können auch langgestreckte Grobteile, wie beispielsweise eine Metallstange, problemlos aus dem Zerkleinerer ausgetragen werden.
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Die in den Einfülltrichter eingefüllten Späne inklusive der Grobteile gelangen auf Grund der Schwerkraft zum Feinbrechwerk.
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Die feststehenden, außenliegenden Zähne des Feinbrechwerks sind insbesondere entlang einer Kreisbahn angeordnet, in welcher der rotierbare Messerkopf konzentrisch angeordnet ist. Der Messerkopf wird von einem Antrieb, insbesondere einem Elektromotor angetrieben. Der genannte Antrieb treibt insbesondere auch einen Reißarm eines optional vorhandenen Grobbrechwerks an, wobei in diesem Fall der Messerkopf und der Reißarm an einer gemeinsamen Welle angeordnet sind.
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Das Feinbrechwerk weist insbesondere zwischen 4 und 10 feststehende Zähne und Messerkopf des Feinbrechwerks zwischen 4 und 10 Messer auf.
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Die die feststehenden Zähne aufweisenden Segmente des Feinbrechwerks werden insbesondere mittels jeweils eines Energiespeichers, beispielsweise in Form einer Feder oder einem Druckspeicher mit einer nach innen, also in Richtung Messerkopf gerichteten Rückstellkraft beaufschlagt. Sobald ein Grobteil in das Feinbrechwerk gelangt, wird wenigstens ein Segment vom Grobteil gegen die Rückstellkraft des Energiespeichers nach außen gedrückt und damit vom Messerkopf entfernt, so dass das Grobteil das Feinbrechwerk passieren kann. Sobald das Grobteil das Feinbrechwerk verlassen hat, werden die nach außen gedrückten Segmente durch die Rückstellkraft des Energiespeichers wieder nach innen in ihre Ausgangslage verlagert. Die beschriebene Rückstellkraft kann dabei auf die Art der dem Zerkleinerer zugeführten Späne abgestimmt sein.
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Es ist auch möglich, dass ein Grobteil von einem Sensor erkannt und nach Erkennen eines Grobteils zumindest ein Segment des Feinbrechwerks mittels eines Aktors nach außen und nach Passieren des Grobteils wieder nach innen in seine Ausgangslage verlagert wird.
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Die Austragsfläche des Späneaustrags erstreckt sich in horizontaler Richtung insbesondere über das gesamte Feinbrechwerk und kann auch über das Feinbrechwerk hinausragen. Damit fallen alle das Feinbrechwerk verlassenden Feinspäne und Grobteile auf die Austragfläche des Späneaustrags. Die Austragfläche ist insbesondere als eine plane Fläche ausgeführt und insbesondere gegenüber der Vertikalen geneigt angeordnet, so dass sie ein Gefälle aufweist. Die gesamte Austragfläche des Späneaustrags ist dann in vertikaler Richtung vom Feinbrechwerk beabstanded angeordnet.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Feinbrechwerk und dem Späneaustrag ein Ausräumer mit wenigstens einem rotierbarem Ausräumarm zum Verlagern der Feinspäne nach dem Verlassen des Feinbrechwerks zur Austragfläche des Späneaustrags angeordnet.
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Insbesondere weist die gesamte Austragfläche des Späneaustrags in vertikaler Richtung wenigstens einen Mindestabstand vom Ausräumer von 100 mm, insbesondere 200 mm auf. Damit können auch langgestreckte Grobteile, wie beispielsweise eine Metallstange, auch beim Vorhandensein eines Ausräumers problemlos aus dem Zerkleinerer ausgetragen werden.
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Der Ausräumer kann das Austragen der Feinspäne und der Grobteile über den Späneaustrag aus dem Zerkleinerer verbessern. Der Ausräumarm wird insbesondere vom den Messerkopf des Feinbrechwerks antreibenden Antrieb angetrieben. Der Ausräumarm und der Messerkopf sind in diesem Fall an einer gemeinsamen Welle angeordnet. Der Ausräumer kann insbesondere mehr als einen, beispielsweise zwischen 4 und 8 Ausräumarme aufweisen.
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Die Austragsfläche des Späneaustrags erstreckt sich in horizontaler Richtung insbesondere über den gesamten Ausräumer und kann auch über den Ausräumer hinausragen. Damit fallen alle den Ausräumer verlassenden Feinspäne und Grobteile auf die Austragfläche des Späneaustrags. Die gesamte Austragfläche des Späneaustrags ist dann in vertikaler Richtung vom Ausräumer beabstanded angeordnet.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Einfülltrichter und dem Feinbrechwerk ein Grobbrechwerk mit einem rotierbaren Reißarm angeordnet. Der Reißarm erstreckt sich dabei insbesondere nach oben und seine Außenkontur ist an die Form des Einfülltrichters angepasst.
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Die in den Einfülltrichter eingefüllten Späne gelangen dann auf Grund der Schwerkraft zunächst zum Grobbrechwerk, wo sie durch den Reißarm in Grobspäne gerissen werden. Anschließend gelangen sie auf Grund der Schwerkraft zum Feinbrechwerk. Das Grobbrechwerk ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn dem Zerkleinerer so genannte Wollspäne zugeführt werden. Da diese ein vergleichsweise großes Volumen und eine geringe Dichte aufweisen, kann es bei einem Zerkleinerer ohne Grobbrechwerk dazu kommen, dass die Wollspäne nicht zuverlässig zum Feinbrechwerk gelangen.
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Die in den Einfülltrichter eingefüllten Späne können auch direkt zum Feinbrechwerk geleitet werden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen
- 1 einen Zerkleinerer zum Zerkleinern von Spänen in einer Seitendarstellung und
- 2 ein Feinbrechwerk des Zerkleinerers aus 1 in einer Sicht von oben.
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Gemäß 1 verfügt ein Zerkleinerer 1 über ein Gestell 10, auf welchem oben ein Einfülltrichter 11 angeordnet ist. Im Einfülltrichter 11 ist ein Grobbrechwerk 12, bestehend aus einem Reißarm 13 und an Wänden des Einfülltrichters 11 angeordneten Zähnen 14, 15 angeordnet. Der Reißarm 13 wird von einem im Gestell 10 angeordneten und vertikal ausgerichteten Elektromotor 17 angetrieben. Vertikal unterhalb des Einfülltrichters 11 befindet sich ein Feinbrechwerk 20. Es besteht aus einem umlaufenden Messerkopf 16 und feststehenden Zähnen 18. Der Messerkopf 16 des Feinbrechwerks 20 wird ebenfalls vom Elektromotor 17 angetrieben. In den Einfülltrichter 11 gelangen die Späne aus einer spanenden Fertigung, beispielsweise so genannte Wollspäne 22. Diese werden vom Reißarm 13 erfasst und in Zusammenwirken mit den an Wänden des Einfülltrichters 11 angeordneten Zähnen 14, 15 zunächst soweit zu so genannten Grobspänen zerkleinert, dass sie dem Feinbrechwerk 20 zugeführt werden können. Unterhalb des Reißarms 13 gelangen die Grobspäne in das Feinbrechwerk 20 und werden dort zu Feinspänen verarbeitet. Das Feinbrechwerk 20 verfügt dazu über die feststehenden, außenliegenden Zähne 18 (siehe auch 2) und den rotierbaren, innenliegenden Messerkopf 16 mit Messern 34 (siehe auch 2). Der Messerkopf 16 mit den Messern 34 ist so ausgeführt und zu den feststehenden Zähnen 18 angeordnet, dass beim Rotieren des Messerkopfs 16 dem Feinbrechwerk 20 über den Einfülltrichter 11 zugeführte Späne durch Zusammenwirken der Messer 34 und den feststehenden Zähnen 18 zu Feinspänen gebrochen werden.
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Unterhalb des Feinbrechwerks 20 ist ein Ausräumer 31 mit mehreren rotierbaren Ausräumarmen 32 angeordnet. Der Ausräumer 31 wird ebenfalls vom Elektromotor 17 angetrieben. Aus dem Feinbrechwerk 20 austretende Feinspäne werden von den Ausräumarmen 32 zu einem unterhalb des Ausräumers 31 angeordneten Späneaustrag 23 verlagert und zu einem hier nicht dargestellten Transportbehälter gebracht.
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Es ist auch möglich, dass der Zerkleinerer keinen Ausräumer aufweist. In diesem Fall ist der Späneaustrag direkt unterhalb des Feinbrechwerks angeordnet.
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Der Späneaustrag 23 verfügt über eine als plane Fläche ausgeführte Austragfläche 25, welche sich in horizontaler Richtung über das gesamte Feinbrechwerk 20 bzw. den gesamten Ausräumer 31 erstreckt. Die Austragfläche 25 ist gegenüber der Vertikalen geneigt ausgeführt, so dass sie ein Gefälle aufweist.
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Die gesamte Austragfläche 25 des Späneaustrags 22 ist in vertikaler Richtung vom Ausräumer 31 und damit auch vom Feinbrechwerk 20 beabstanded angeordnet. Die gesamte Austragfläche 25 des Späneaustrags 23 weist in vertikaler Richtung wenigstens einen Mindestabstand d vom Ausräumer 31 von 100 mm, insbesondere 200 mm auf. Sie weist damit auch wenigstens einen Mindestabstand vom Feinbrechwerk 20 von 100 mm, insbesondere 200 mm auf
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Wenn der Zerkleinerer keinen Ausräumer aufweist, weist die gesamte Austragfläche des Späneaustrags in vertikaler Richtung wenigstens einen Mindestabstand vom Feinbrechwerk von 100 mm, insbesondere 200 mm auf.
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Wenn zusammen mit den Spänen ein Grobteil 24, welches beispielsweise als eine Metallstange, ein Stahlstück oder ein Werkzeug ausgeführt sein kann, in den Einfülltrichter 11 gelangt, wird es ebenfalls vom Feinbrechwerk 20 erfasst. Die feststehenden Zähne 18 des Feinbrechwerks 20 sind gemäß 2 an zwei so beweglichen Segmenten 29, 30 angeordnet, dass diese beim Eintritt eines Grobteils 24 in das Feinbrechwerk 20 so vom Messerkopf 16 entfernt werden, dass das Grobteil 24 das Feinbrechwerk 20 passieren kann. Die Segmente 29, 30 des Feinbrechwerks 20 werden mittels jeweils eines Energiespeichers 35, 36, beispielsweise in Form einer Feder oder einem Druckspeicher mit einer nach innen, also in Richtung Messerkopf 16 gerichteten Rückstellkraft beaufschlagt. Sobald ein Grobteil 24 in das Feinbrechwerk 20 gelangt, wird wenigstens ein Segment 29, 30 vom Grobteil 24 gegen die Rückstellkraft des entsprechenden Energiespeichers 35, 36 nach außen gedrückt und damit vom Messerkopf 16 entfernt, so dass das Grobteil 24 das Feinbrechwerk 20 passieren kann. Sobald das Grobteil 24 das Feinbrechwerk 20 nach unten in Richtung Späneaustrag 23 verlassen hat, werden die nach außen gedrückten Segmente 29, 30 durch die Rückstellkraft des jeweiligen Energiespeichers 35, 36 wieder nach innen in ihre in 2 dargestellte Ausgangslage verlagert.
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Das Feinbrechwerk kann auch mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier bewegliche Segmente mit feststehenden Zähnen aufweisen.
