DE19530428C1 - Granulatmühle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Granulatmühle für Kunststoffabfälle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Granulatmühle ist aus der U.S.-Patentschrift 4,120,460 bekannt. Bei dieser Granulatmühle ist an der radial äußeren Peripherie der als Rotorscheibe bezeichneten Mahlscheibe ein Schneidmesser angeordnet, das mit stationären Schneidzähnen an einer Behälterwand zusammenwirkt. Bei dieser Vorrichtung kann es als nachteilig gesehen werden, daß nur im radial äußeren Bereich der Mahlscheibe ein Schneidvorgang stattfinden kann und daß die Effizienz des Vorgangs daher nicht zufriedenstellend ist.

Aus der DE-AS 17 79 171 ist zwar eine "kämmende" Anordnung umlaufender Schlagwerkzeuge und feststehender Rechen bekannt. Auch bei dieser Druckschrift sind die Schlagwerkzeuge an einem Rotor radial außen vorgesehen. Die Rotationsbewegung erfolgt in einer vertikalen Ebene, und die Schlagwerkzeuge weisen von dem Rechen einen solchen Abstand auf und sind so ausgebildet, daß geschäumte Kunststoffabfälle nicht zerschnitten, zerquetscht oder zerrieben werden, sondern eher grob zerkleinert durch ein Sieb gedrückt werden, um ihren Treibmittelanteil zu erhalten. Die bekannte Vorrichtung ist nicht als Granulatmühle verwendbar.

Das Problem bekannter Granulatmühlen besteht darin, daß große, massive Teile mit diesen Mühlen nicht zerkleinert werden können. Es ist vielmehr eine Vorzerkleinerung oder Grobzerkleinerung in einer weiteren Vorrichtung erforderlich, bevor die eigentliche Granulat bildende Mühle für die Feinzerteilung eingesetzt werden kann. Werden zu große Stücke in die Granulatmühle gegeben, so blockiert diese, und es kann zu Beschädigungen kommen. Wird eine für die Grobzerkleinerung geeignete Mühle eingesetzt, so ist das entstehende Mahlgut zu grob und für die meisten Weiterverwendungen nicht geeignet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Granulatmühle zu schaffen, mit der auch größere Stücke zerkleinert werden können und deren Mahlgut eine für die technische Weiterverwertung geeignete geringe Korngröße aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Granulatmühle für Kunststoffabfälle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die Ausbildung der Granulatmühle mit Schneidkörpern und mit diesen "kämmenden" Ausnehmungen in der Schnittleiste können auch größere Stücke im Bereich der Schnittleiste zerkleinert werden, wobei je nach Ausbildung der Schneidkörper bei deren Durchgang durch die Ausnehmungen der Schnittleiste ein Schneid- oder Schlagvorgang stattfindet.

Die kleinstmögliche Korngröße des Mahlguts wird dabei vom Spiel der Schneidkörper in den Ausnehmungen der Schnittleiste bestimmt.

Eine bevorzugte Mahlscheibe weist Aufnahmen auf, in welche die Schneidkörper einsetzbar sind; die Schneidkörper können dann je nach Verschleiß ausgewechselt werden.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Aufnahmen für die Schneidkörper unrund sind, so daß ein entsprechend ausgebildeter Schneidkörper im eingesetzten Zustand verdrehsicher gehalten ist. Es besteht dann nicht die Gefahr, daß ein Schneidkörper verdreht wird und in einer Ausnehmung der Schnittleiste verklemmt oder diese beschädigt.

Desweiteren hat es sich bewährt, daß die Schneidkörper an in die Aufnahmen einsetzbaren Schneidkörperhaltern montiert sind. Dies macht die Schneidkörper leichter handhabbar, und die Verwendung eines Schneidkörperhalters ist zudem wirtschaftlicher. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist in Umdrehungsrichtung betrachtet, trapezförmige Schneidkörper auf. Um ein Verklemmen der Schneidkörper in den Ausnehmungen der Schnittleiste zu verhindern, hat es sich bewährt, daß sich die Trapezform entgegen der Umdrehungsrichtung verjüngt.

In Weiterbildung der Erfindung sind Schneidkörper von besonderer Bedeutung, die in radialer Richtung betrachtet, einen in Umdrehungsrichtung über- oder vorstehenden, eine Schneidkante bildenden Bereich aufweisen. Die Schneidkante ist dabei vorzugsweise spitzwinklig ausgebildet. Wenn diese Schneidkante beim Betrieb der Granulatmühle in den Bereich einer Ausnehmung in der Schnittleiste kommt, so kann es in diesem Bereich zu einem als Schneidvorgang zu bezeichnenden Trennen oder Zerkleinern des Mahlguts kommen.

In Weiterbildung dieser Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, die Schneidkörper beidseitig überstehend und derart symmetrisch auszubilden, daß sie bei Auftreten von Verschleißerscheinungen um 180 Grad gewendet werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Granulatmühle sind in der Mahlscheibe Öffnungen ausgebildet, durch welche Granulat von oberhalb der Mahlscheibe nach unten austragbar ist. Durch die Größe der Öffnungen kann dann die Korngröße des auszutragenden und einer Weiterverwendung zuzuführenden Granulats bestimmt werden. Um ein Verstopfen der Öffnungen zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Öffnungen nach unten konisch erweitert auszubilden.

Wenn die Begrenzung einer Öffnung in der Mahlscheibe so ausgebildet ist, daß sie eine spitzwinklige Schneidkante bildet, so kann es beim Durchgang dieser Öffnung unterhalb der Schnittleiste zum Zerschneiden eines in der Öffnung festsitzenden Partikels kommen. Hierfür wird angeregt, die Schnittleiste wenigstens nahezu an die Oberfläche der Mahlscheibe anliegend anzuordnen.

Beim Betrieb der Granulatmühle besteht aufgrund der radial wirkenden Kräfte für das Mahlgut die Tendenz, radial nach außen verlagert zu werden. Um dem zu begegnen, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, einen radial nach außen verlaufenden Abschnitt der Schnittleiste entgegen der Umdrehungsrichtung der Mahlscheibe schaufelartig zu krümmen, so daß das Mahlgut bei Umdrehung der Mahlscheibe eine radial nach innen gerichtete Kraftkomponente erfährt.

Um ein Austragen des Mahlguts aus dem Mahlbereich in radialer Richtung zu verhindern, ist der Bearbeitungsbereich auf der Mahlscheibe von einem radial äußeren nach oben gezogenen Randbereich begrenzt.

Die Erfindung wird an Hand der beigefügten zeichnerischen Darstellung nachfolgend durch eine bevorzugte Ausführungsform erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine ausschnittsweise Darstellung des Mahlbereichs einer erfindungsgemäßen Granulatmühle im Querschnitt;

Fig. 2A, B und C einen Schneidkörper in Seitenansicht, Vorderansicht und Draufsicht; und

Fig. 3 eine schematische, geschnittene Darstellung eines Abschnitts des Bearbeitungsbereich einer erfindungsgemäßen Granulatmühle in radialer Richtung betrachtet.

In der ausschnittsweisen Darstellung der Granulatmühle nach Fig. 1 ist eine Mahlscheibe 2 erkennbar, die auf Stützrollen 4 abgestützt von einer in yertikaler Richtung erstreckten Antriebswelle 6 antreibbar ist. Die Welle 6 erstreckt sich nach unten zu einer nicht dargestellten Antriebseinheit. Unterhalb der Mahlscheibe 2 ist ein Flansch 8 drehfest mit der Antriebswelle 6 verbunden. Über diesen Flansch 8 und einen in vertikaler Richtung erstreckten Mitnehmerstift 10 ist die Mahlscheibe 2 drehfest an die Antriebswelle 6 gekoppelt.

Auf der Oberseite der Mahlscheibe 2 ist schematisch ein Schneidkörper 12 angedeutet, der in Umdrehungsrichtung betrachtet, trapezförmig ausgebildet ist und anhand der Fig. 2 noch detaillierter beschrieben werden wird. Der Schneidkörper 12 greift in eine Ausnehmung 14 in einer radial verlaufenden Schnittleiste 16 ein. Die Schnittleiste 16 ist oberhalb der Mahlscheibe 2 angeordnet und mittels einer auf der Antriebswelle 6 sitzenden Zentrierpfanne bezüglich der Schneidkörper 12 auf der Mahlscheibe 2 ausgerichtet und gehalten. Die Ausnehmungen 14 der Schnittleiste 16 sind dabei ent­ sprechend der Kontur der Schneidkörper 12 in Umdrehungsrichtung der Mahlscheibe 2 betrachtet ausgebildet, so daß bei Umdrehung der Mahlscheibe 2 die Schneidkörper 12 durch die Ausnehmungen 14 hindurch passieren können, ohne zu blockieren oder zu klemmen. Das Spiel zwischen den Schneidkörpern 12 und den Ausnehmungen 14 in der Schnittleiste 16 bestimmt dabei die Korngröße des durch den Mahlvorgang erhaltbaren Granulats.

Die Fig. 2A, B und C zeigen einen Schneidkörper 12 in Seitenansicht, Frontansicht und Draufsicht. Der Schneidkörper 12 umfaßt einen Schneidkörperhalter 18, auf dem der eigentliche Schneidbereich montiert ist. Der Schneidkörperhalter 18 ist, wie es aus der Fig. 2C ersichtlich ist, zylinderförmig ausgebildet und läßt sich in eine komplementär hierzu geformte Aufnahme in der Mahlscheibe 2 einsetzen. Um den Schneidkörperhalter 18 gegen ein Verdrehen zu sichern, ist von seiner unteren Stirnfläche 20 her eine Gewindebohrung 22 angebracht, durch welche der Schneidkörperhalter von unten mit einer durch die Mahlscheibe hindurchgeführten Schraube verschraubbar und somit verdrehsicher in einer betreffenden Aufnahme gehalten ist.

Der Schneidkörper 12 ist in Umdrehungsrichtung betrachtet trapezförmig ausgebildet und weist einen in Umdrehungsrichtung vorstehenden oberen Bereich 24 auf, der eine Schneidkante 26 bildet. Der vorstehende Bereich 24 bildet einen spitzen Winkel von 74 Grad und ist 8 Grad zur Vertikalen geneigt. Wie aus der Fig. 2C ersichtlich ist, verjüngt sich die Trapezform des Schneidkörpers 12 entgegen der Umdrehungsrichtung; hierdurch wird wirksam verhindert, daß es zu einem Verklemmen von Schneidkörpern beim Durchgang durch die Ausnehmungen 14 der Schnittleiste 16 kommt.

Fig. 3 zeigt schematisch angedeutet einen Schnitt durch den Bearbeitungsbereich einer bevorzugten Ausführungsform der Granulatmühle. Demgemäß weist die Mahlscheibe 2 Öffnungen 30 auf, durch welche Granulat einer entsprechenden Feinheit von oberhalb der Mahlscheibe nach unterhalb ausgetragen werden kann. In der schematischen Darstellung erweitert sich die Öffnung 30 konisch nach unten, und der obere, die Öffnung 30 begrenzende Randbereich der Mahlscheibe 2 bildet eine Schneidkante 34. In der Öffnung ist ein mit dem Bezugszeichen 36 angedeutetes Kunststoffstück eingeklemmt. Bei Umdrehung der Mahlscheibe 2 in der Fig. 3 nach rechts bewegt sich die Öffnung 30 unterhalb der Schnittleiste 16 hindurch. In dem dargestellten Fall liegt die Schnittleiste 16 nahezu an die Mahlscheibe 2 an, so daß es in dem dargestellten Fall wohl zur Abscherung des Kunststoffstücks 36 kommen wird, d. h., zu einem Zerschneiden des Kunststoffstücks 36 an der Schneidkante 34 der Öffnung 30. Durch die konusförmige Ausbildung der Öffnung 30 und durch die Anordnung der Schnittleiste 16 in geringem Abstand von der Oberfläche der Mahlscheibe 2 wird ein Verstopfen der Öffnungen 30 wirksam vermieden und ein störungsfreier Materialaustrag aus dem Mahlbereich der Granulatmühle gewährleistet.

Claims (15)

1. Granulatmühle für Kunststoffabfälle mit einer in einer vorzugsweise horizontalen Ebene umlaufenden, um eine vertikale Achse antreibbaren Mahlscheibe, an der Schneidkörper befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkörper (12) über die Oberseite der Mahlscheibe (2) vorstehen und daß oberhalb der Mahlscheibe (2) eine radial sich erstreckende, ortsfeste Schnittleiste (16) angeordnet ist, welche der Kontur der Schneidkörper (12) in Umdrehungsrichtung entsprechende randoffene Ausnehmungen (14) aufweist, durch die sich die Schneidkörper (12) beim Drehen der Mahlscheibe (2) hindurch bewegen.

2. Granulatmühle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aufnahmen in der Mahlscheibe (2), in welche die Schneidkörper (12) einsetzbar sind.

3. Granulatmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen für die Schneidkörper (12) eine von der Kreisform abweichende Form aufweisen und die entsprechend ausgebildeten Schneidkörper darin verdrehsicher gehalten sind.

4. Granulatmühle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkörper (12) an in die Aufnahmen einsetzbaren Schneidkörperhaltern (18) montiert sind.

5. Granulatmühle nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch trapezförmige Schneidkörper (12).

6. Granulatmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trapezform entgegen der Umdrehungsrichtung verjüngt.

7. Granulatmühle nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Schneidkörper (12), die in radialer Richtung betrachtet einen in Umdrehungsrichtung über- oder vorstehenden, eine Schneidkante (26) bildenden Bereich (24) aufweisen.

8. Granulatmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkörper (12) beidseitig überstehend und derart symmetrisch ausgebildet sind, daß sie gewendet werden können.

9. Granulatmühle nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Öffnungen (30) in der Mahlscheibe (2), durch welche Granulat (36) von oberhalb der Mahlscheibe (2) nach unten austragbar ist.

10. Granulatmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (30) nach unten konisch erweitert ausgebildet sind.

11. Granulatmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung einer Öffnung (30) eine Schneidkante (34) bildet.

12. Granulatmühle nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittleiste (16) wenigstens nahezu an die Mahlscheibe (2) anliegt.

13. Granulatmühle nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein radial nach außen verlaufender Abschnitt der Schnittleiste (16) entgegen der Umdrehungsrichtung der Mahlscheibe (2) gekrümmt ist.

14. Granulatmühle nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Stützrollen (4), auf denen die Mahlscheibe (2) umdrehbar abgestützt ist.

15. Granulatmühle nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsbereich auf der Mahlscheibe (2) von einem radial äußeren nach oben gezogenen Randbereich begrenzt ist.