DE2755898C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung und insbesondere ein Brechwerk mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Zerkleinerungsvorrichtung dieser Art (DE-AS 20 49 124) bildet der Messerkörper zugleich das Messer, wobei die Schneidkante die Kontur der Klauen einschließt. Dementsprechend verläuft die Schneidkante jedes Messer­ körpers in unterschiedlichem Abstand von der den be­ treffenden Messerkörper tragenden Welle, so daß sich der jeweilige Scher- oder Schneidwinkel im Betrieb der Vorrichtung ständig ändert. Das führt zu ungleichförmigen Belastungen und dementsprechend zu einem ungleichförmigen Energieverbrauch mit hohen Energiespitzen und einem verringerten Wirkungsgrad der Vorrichtung. Die recht komplizierte Form der Schneidkante macht die Herstellung der Messerkörper aufwendig und kostspielig. Hinzu kommt, daß der gesamte Messerkörper aus dem für die gewünschte Scher- oder Schneidleistung benötigten teuren Material hergestellt werden muß. Ist eine Schneidkante beschädigt oder stumpf geworden, muß der gesamte Messerkörper ausge­ tauscht und nachgearbeitet werden, was den Ausbau der ihn und weitere Messerkörper tragenden Welle bedingt. Dadurch entstehen lange und kostspielige Stillstands­ zeiten der Vorrichtung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der radiale Abstand zwischen den auf benach­ barten Wellen angeordneten Schneideinheiten nicht konstant ist, so daß das zerkleinerte Material auch nicht gleichförmig zwischen den Schneideinheiten ab­ transportiert wird.

Eine andere bekannte Zerkleinerungsvorrichtung (DE-AS 21 58 868) trägt auf gegenläufig antreibbaren Wellen ab­ wechselnd Messerscheiben und scheibenförmige Einzugs­ körper mit an deren Stirnseiten befestigten Messerringen, so daß zwar eine gleichförmige Belastung beim Schneiden erzielt wird, jedoch ist es schwierig, das zu zerkleinernde Material zwischen den Schneideinheiten abzuführen, weil die hierfür zur Verfügung stehenden Räume klein sind und die Gefahr besteht, daß die Zwischenräume von sich festklemmenden Materialstücken zugesetzt werden. Zum Auswechseln von Messerscheiben und/oder Messerringen müssen die Wellen ausgebaut und die Messerscheiben und Einzugskörper als Ganzes abgezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannte Zerkleinerungsvorrichtung derart zu verbessern, daß deren Energiebedarf gesenkt, deren Wirkungsgrad verbessert und notwendige auf Verschleiß zurückzuführende Reparaturen vereinfacht werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Zerkleinerungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruches gelöst. Eine vorteil­ hafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 2.

Da bei der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung die miteinander zusammenwirkenden Messer der einzelnen Schneideinheiten eine kreisförmige Kontur haben, obwohl der Messerkörper selbst aufgrund der über seinen Außen­ umfang vorstehenden Klauen eine andere Kontur hat, ist der Schneidwinkel zwischen den miteinander zusammenwir­ kenden Messern stets gleich, so daß der Scher- und Schneidwinkel stets gleich bleibt und dementsprechend keine Veränderungen des Energiebedarfes aufgrund von Änderungen des Scher- oder Schneidwinkels auftreten. Die an den Messerkörpern angeordneten, als Ringscheiben ausgebildeten Messer lassen sich mit verhältnismäßig geringen Kosten aus dem für Messer erforderlichen hoch­ wertigen Material herstellen, während die Messerkörper selbst aus Material geringerer Qualität bestehen können. Da die Messer aus einzelnen Segmenten bestehen und aus­ wechselbar an den betreffenden Messerkörpern angebracht sind, lassen sie sich leicht auswechseln und auch leicht nachschleifen. Für das Austauschen der Messer bzw. Messer­ segmente ist es nicht erforderlich, die die Schneidein­ heiten bzw. Messerkörper tragenden Wellen der Vorrichtung auszubauen. Aufgrund der speziellen Form der Messerkörper kann der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Messerkörpern konstant gehalten werden, so daß sich keine Materialstücke zwischen den einander gegenüberliegenden Schneideinheiten aufgrund Veränderungen der Durchgangs­ öffnungen festsetzen können. Sollten sich einzelne Materialstücke dennoch festsetzen, werden diese aufgrund unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeiten einander gegenüberliegender Teile der Schneideinheiten schnell ge­ löst und nach unten weitertransportiert. Noch nicht ausreichend zerkleinerte Materialstücke werden von den Schneideinheiten auf deren Oberseite zurückgeführt und können dementsprechend erneut zerkleinert werden, so daß sie ein unter den Schneideinheiten befindliches Sieb nicht verstopfen. Dementsprechend arbeitet die Vorrichtung mit einem guten Materialdurchsatz und Wirkungsgrad.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt der Vorrichtung,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt der zwei parallel gelagerten Wellen mit darauf angebrachten Messer­ körpern und

Fig. 3 eine grafische Darstellung des Energieverbrauches der Vorrichtung aus Fig. 1 und 2.

Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß in einem Gehäuse 1 zwei Wellen 2 und 2′ parallel zueinander gelagert sind, die in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, wie die beiden Pfeile andeuten. Jede der Wellen 2 und 2′ trägt jeweils eine Reihe von Schneideinheiten A, B, C . . . (Fig. 2), die mit einer gewissen gegenseitigen Phasenverschiebung auf der jeweiligen Welle befestigt sind.

Jede Schneideinheit besteht aus einem Messerkörper 4 bzw. 4′, der einen Flansch 7 und eine Nabe 8 aufweist. Am Flansch 7 jedes Messerkörpers 4 bzw. 4′ ist jeweils ein Messer 3 bzw. 3′ angebracht. Jedes Messer ist in Umfangs­ richtung in mehrere Segmente unterteilt, beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel in jeweils drei Segmente 3 a, 3 b und 3 c, wobei diese Segmente mittels Schrauben 5 lösbar am betreffenden Messerkörper 4 bzw. 4′ befestigt sind.

Der Flansch 7 jedes Messerkörpers 4 bzw. 4′ hat eine senkrecht zur betreffenden Welle 2 bzw. 2′ verlaufende Stirnfläche mit einem abgestuften Abschnitt zum Einsetzen des Messers 3 bzw. 3′, während seine Rückseite abgeschrägt ist und an der Nabe 8 endet. Am Außenumfang 72 jedes Flansches 7 befinden sich drei über den Außenumfang vorstehende Klauen 71. Jede Klaue hat an ihrem in Dreh­ richtung gesehen vorderen Ende eine sich radial er­ streckende scharfe Schneide, während die Rückseite der Klaue von der Schneide ausgehend, d. h. also entgegenge­ setzt zur Drehrichtung, abnimmt und in den normalen Außen­ umfang 72 des Flansches 7 ausläuft.

Jede Nabe 8 ist an ihrem Außenumfang mit Erhebungen 81 und zwischen diesen vorgesehenen Aussparungen 82 ver­ sehen. Die Erhebungen 81 haben an ihrem in Drehrichtung gesehen vordersten Ende eine sich radial zur betreffenden Welle 2 bzw. 2′ erstreckende Stirnfläche und einen Rücken mit in Drehrichtung allmählich zunehmender Höhe. Das hintere Ende jeder Erhebung 81 ist eine schräge Fläche, die an der nachfolgenden Aussparung 82 endet.

Die Schneideinheiten A, B, C . . . sind so angeordnet, daß das Messer 3 bzw. 3′ sowie der Flansch 7 der auf einer benachbarten Welle angeordneten entsprechenden Schneid­ einheit gegenüberliegt, wie Fig. 2 zeigt, so daß sich die Messer 3 und 3′ der auf den beiden Wellen angeordneten Schneideinheiten wechselweise berühren.

Das zu zerkleinernde Material wird - in Fig. 1 gesehen - von oben zugeführt und von den in entgegengesetzten Richtungen gedrehten Messern 3 und 3′ zerkleinert. Da die Messer kreisförmig ausgebildet sind, bleibt der Scher- bzw. Schneidwinkel stets konstant, so daß die Scher- bzw. Schneidlänge pro Zeiteinheit auch konstant ist und dementsprechend der Energiebedarf stabilisiert werden kann.

Fig. 3 zeigt den Energiebedarf der Vorrichtung beim Zer­ kleinern von Gummiabfall. Der Energiebedarf hat keine ausgeprägte Spitze, weil sich der Scher- bzw. Schneid­ winkel im Betrieb nicht verändert, so daß sowohl die Energiespitze als auch der Energieverbrauch niedrig ge­ halten werden kann und sich eine verhältnismäßig kurze Bearbeitungszeit ergibt.

Die einzelnen benachbarten Schneideinheiten sind so ange­ ordnet, daß zwischen ihnen Raum zum Abführen des zer­ kleinerten Materials verbleibt. Das zerkleinerte Material wird durch das Zusammenwirken der Klauen 71 der einzelnen Flansche 7 und der Erhebungen 81 der entsprechenden Naben 8 nach unten auf ein Sieb 6 gedrückt. Die nicht aus­ reichend zerkleinerten Materialstücke, welche nicht durch das Sieb 6 hindurchtreten können, werden von den Klauen 71 und den vorderen Stirnflächen der Erhebungen 81 mitge­ nommen und auf die Oberseite der Schneideinheiten zurückge­ führt, so daß sie weiter zerkleinert werden können.

Die einander gegenüberliegenden Naben 8 und Flansche 7 der einzelnen Schneideinheiten A, B, C . . . sind so ge­ staltet, daß zwischen ihnen - in Umfangsrichtung gesehen - stets praktisch derselbe Abstand vorhanden ist. Die Schneideinheiten sind ferner so angeordnet, daß jede Klaue 71 einer Aussparung 82 der gegenüberliegenden Nabe 8 und jede Erhebung 81 dem normalen Außenumfang 72 des gegen­ überliegenden Flansches 7, d. h. also einem klauenfreien Abschnitt zugeordnet ist, um eine Differenz der Umfangs­ geschwindigkeiten zwischen den sich drehenden entsprechen­ den Umfangsflächen der Schneideinheiten zu erzeugen. Somit wird das zwischen diesen hindurchtretende zerkleiner­ te Material einer von den unterschiedlichen Umfangsge­ schwindigkeiten bedingten Reibung unterworfen, die Material­ stücke, welche sich zwischen den Schneideinheiten festge­ klemmt oder sich um die Schneideinheiten geschlungen haben, wieder löst und weitertransportiert. Durch diese Reibungs­ kraft wird die Durchsatzleistung der Vorrichtung deutlich verbessert.

Da die Messer 3 und 3′ mittels Schrauben 5 lösbar am betreffenden Messerkörper 4 bzw. 4′ befestigt sind, kann jedes stumpf gewordene oder beschädigte Messer oder Messersegment leicht ausgetauscht werden, ohne daß die Welle selbst oder der betreffende Messerkörper ausge­ wechselt werden müßte. Stumpf gewordene Messer bzw. Messersegmente lassen sich, da sie klein sind, leicht nachschleifen und dann wiederverwenden.

Claims (2)

1. Zerkleinerungsvorrichtung, insbesondere Brechwerk, mit Schneideinheiten, die jeweils aus auf zwei parallel gelagerten, gegenläufig antreibbaren Wellen angebrachten Paaren im Bereich ihrer Schneidkanten in gegenseitigem Kontakt mitein­ ander zusammenwirkender Messerkörper bestehen, welche jeweils an einem Ende ein Messer und am Außenumfang als Einzugselemente dienende Klauen und am entgegengesetzten Ende eine als Abstand­ halter zu einem benachbarten Messer dienende Nabe aufweisen, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Messerkörper (4) am einen Ende lösbar an seiner Stirnseite befestigte, in Umfangs­ richtung in mehrere Segmente (3 a, 3 b, 3 c) unter­ teilte kreisscheibenförmige Messer (3) und auf der Nabe (8) abwechselnd Er­ hebungen (81) und Aussparungen (82) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Messerkörper (4) der einzelnen Schneideinheiten (A; B; C) mit ihren Klauen (71) und Erhebungen (81) bzw. Aussparungen (82) umfangs­ mäßig gegeneinander versetzt auf den entsprechen­ den Wellen (2; 2′) angeordnet sind.