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Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter
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Die Erfindung-bezieht sich auf -die technologische Ausrüstung zur
Zerkleinerung von verschiedenen Gütern und betrifft insbesondere eine konstruktive
Ausführung von Zerkleinerungsmaschinen für Schüttgüter, kann zur Zerkleinerung von
Getreide- und anderen Ingredienzen von Fertigmischfuttern, von weichen Mineralen
wie Asbest, Talk und dgl. weiterhin Verwendung finden.
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Bei der Entwicklung einer neuen und der Modernisierung der verwendeten
Ausrüstung zur Zerkleinerung von Schüttgütern versuchen Konstrukteure und Erfinder
viele, oft widersprechende Forderungen zu befriedigen, denen die Zerkleinerungsmaschinen
entsprechen sollen. Insbesondere werden Versuche unternommen, die Leistung der Zerkleinerungsmaschinen
zu erhöhen und gleichzeitig den Energieaufwand pro Produktionseinheit herabzusetzen.
Die Autoren der bestehenden konstruktiven Ausführungen strebten danach, die Zerkleinerungsqualität
der Güter zu erhöhen und gleichzeitig die Verluste des Gutes infolge der
Bildung
einerstaubfeinen Fraktion zu vermindern. Aber bis jetzt ist dieses Problem nicht
genügend befriedigend gelöst.
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Zur Zeit werden zur Zerkleinerung von Schüttgütern weitgehend Hammer-,
Walzen- und Schneidscheibenmühlen (Zerkleinerungsmaschinen) verwendet.
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Hammermühlen enthalten in der Regel ein Gehäuse mit einer Füllöffnung
einen Läufer mit Schlägern und einen Drehantrieb, der mit dem Läufer verbunden ist
(s.zum Beispiel die Auslegeschrift von Großbritannien Nr. 1290354). Die Zerkleinerungsmaschinen
dieser Art realisieren das Schlagprinzip der Zerkleinerung von Gütern. Die Hammermühlen
gewährleisten eine genügend hohe Leistung, aber gestatten es nicht, am Ausgang ein
nach Granalienbestand homogenes Gut zu erhalten. Dabei entsteht beim Betrieb der
Hammermühlen erhöhte Geräusch- und Schwingungsbelastung.
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Die Lebensdauer von Hammermühlen ist nicht hoch. Darum werden sie
in einer Reihe von Industriezweigen durch andere konstrukive Ausführungen ersetzt.
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Walzenmühlen sind beim Betrieb praktischer und dauerhafter als Hammermühlen.
Obwohl sie diese Vorteile besitzen, sind sie weniger produktiv, haben große Außenabmessungen
und gewährleisten ebenfalls die Homogenität des Gutes nach Granalienbestand am Ausgang
beim einmaligen Zerkleinern nicht.
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Geeiqneter sind in dieser Hinsicht Schneidscheibenmühlen. Die Zerkleinerungsmaschinen
dieser Art sind verhältnismäßig lange bekannt und ihr grundsätzliches Bild hat sich
in den letzten Jahrzehnten nicht wesentlich verändert. Ein kennzeichnendes
Beispiel
der konstruktiven Ausführung von Zerkleinerungsmaschinen dieser Art ist eine in
der FR-PS 1561861 beschriebene Zerkleinerungsmaschine. Diese Zerkleinerungsmaschine
weist ein zylindrisches Gehäuse auf, in dem auf einer senkrechten Welle Schneidscheiben
(die Mühlsteine) befestigt sind. Im oberen Deckel des Gehäuses ist eine Füllöffnung
und im Boden eine Öffnung zum Austrag des zerkleinerten Gutes ausgeführt.
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Die senkrechte Welle ist mit einem Drehantrieb verbunden. Die Zerkleinerungsmaschinen
werden gewöhnlich zur Gewinnung von feinverteilten Gütern, zum Beispiel in Mehlfabriken
verwendet.
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Die offenbaren Vorteile der Zerkleinerungsmaschine sind hohe Leistung,
verhältnismäßig geringer Energieaufwand pro Produktionseinheit und ausgeprägtere
Homogenität des Gutes nach Granalienbestand als in den Hammer- und Walzenmühlen.
Aber das Feinmahlen des zu zerkleinernden Gutes ist nur in Sonderfällen erforderlich
und im wesentlichen durch das Spezifische der Produktion und die Art des Gutes bedingt.
In den meisten Fällen sind Universalzerkleinerungsmaschinen erforderlich, die es
in Abhängigkeit von den Forderungen des Verbrauchers gestatten, sowohl fein zerkleinertes
als auch monodisperses Gut, das aus den Teilchen der groberen Fraktionen besteht,
zu erhalten.
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Diesen Forderungen entspricht in größerem Grad die konstruktive Ausführung
einer Zerkleinerungsmaschine gemäß der DE-PS 20 628t9. Diese Zerkleinerungsmaschine
weist ein Gehäuse, eine in ihm angeordnete obere Schneidscheibe und eine koaxial
dazu angeordnete untere Schneidscheibe auf. Im Zentralteil der oberen Schneidscheibe
ist eine Füllöffnung ausgeführt. An der
unteren Stirnseite der oberen
Schneidscheibe und an der oberen Stirnseite der unteren Schneidscheibe sind die
Schneidrippen ausgeführt, die vom Zentrum bis zum Scheibenumfang verlaufen. Die
untere Schneidscheibe ist im Gehäuse unbeweglich befestigt und die obere mit dem
Drehantrieb verbunden.
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Die Schneidrippen der oberen und unteren Schneidscheiben bilden sich
radial erweiternde Schneidnuten, durch die das Schüttgut unter Einwirkung der Fliehkräfte,
die beim Drehen der oberen Schneidscheibe entstehen, durchläuft und vielfach zerkleinert
wird.
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Die beschriebene Zerkleinerungsmaschine gestattet es, ein Endprodukt
von verschiedener Dispersität zu erhalten. Ihre konstruktive Ausführung ermöglicht
insbesondere die Einstellung des Spiels zwischen den Schneidscheiben und somit am
Ausgang die Gewinnung eines Gutes erforderlicher Korngröße. Der Energieaufwand pro
Produktionseinheit der gegebenen Zerkleinerungsmaschine ist geringer und die Leistung
höher als die der oben beschriebenen Zerkleinerungsmaschine.
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Wie die Praxis bei Verwendung der Einrichtung solcher Art zur Zerkleinerung
von Getreide gezeigt hat, weist sie neben den unverkennbaren Vorteilen einige wesentliche
Nachteile auf.
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Die Analyse des zerkleinerten Gutes zeigt insbesondere, daß der Gehalt
an Staubfraktionen in seinem Bestand beim Feinmahlen von 20 bis 30% beträgt. Das
ist dadurch bedingt, daß das zu zerkleinernde Gut nicht nur dem Abschneiden, sondern
auch dem vielfachen Pressen und Verschleißen bei der Bewegung von der Zentralfüllöffnung
bis zum Scheibenumfang unterzogen wird.
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Es ist natürlich, daß der erhöhte Gehalt an Staubfraktionen
zum
unwiederbringlichen Verlust eines Teils des zu zerkleinernden Gutes und zur Luftverunreinigung
im Betriebsraum führt, was die Notwendigkeit der Verwendung von einem Staubsammler
und Filterlüftungsmaschinen zusammen. mit der Zerkleinerungsmaschine hervorruft.
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Außerdem wird ein bedeutender Teil des Energieaufwandes bei der vielfachen
Zerkleinerung, insbesondere beim Mahlen der Teilchen des Gutes, unrationell verbraucht.
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Und endlich ist die Zwischenreparaturlebensdauer und die Lebensdauer
der beschriebenen Zerkleinerungsmaschine im ganzen infolge schnellen Verschleißes
der Schneidrippen nicht groß.
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Dieser Faktor führt zur häufigen Abstellung der Zerkleinerungsmaschine,
um Schneidscheiben zu ersetzen. Außer den Abstellungen der Zerkleinerungsmaschine
für Instandsetzungen entsteht oft die Notwendigkeit, sie vorbeugend zu kontrollieren,
um die an den Schneidrippen angehaftete Staubschicht, besonders beim Zerkleinern
eines Gutes, das erhöhte Feuchtigkeit hat, zu entfernen. Die aufgezählten Gründe
beeinflussen negativ nicht nur die Qualität des Gutes, sondern auch die Wirtschaftlichkeit
und Leistung der Zerkleinerungsmaschine.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Zerkleinerungsmaschine
für Schüttgüter zu entwickeln, die durch Vervollkommnung der Scheibenform gestattet,
beim Zerkleinern die Teilchen des Gutes im Grunde genommen nur einmaligem Abschneiden
ohne Pressen und Verschleißen zu unterziehen und die somit eine Erhöhung der Qualität
des Gutes, seine Homogenität nach
Granalienbestand sowie eine Herabsetzung
des Energieaufwandes pro Produktionseinheit und eine Erhöhung der Leistung gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Zerkleinerungsmaschine für Schtttgüter,
die ein Gehäuse, eine in ihm angeordnete obere Schneidscheibe, in deren Zentralteil
eine Füllöffnung und an deren unterer Stirnseite Schneidrippen ausgeführt sind,
die vom Zentrum bis zum Scheibenumfang verlaufen, eine untere Schneidscheibe, die
koaxial zu der oberen Schneidscheibe angeordnet ist und Schneidrippen an ihrer oberen
Stirnseite hat, sowie einen Drehantrieb, mit dem mindestens eine der Schneidscheiben
verbunden ist, aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der unteren Stirnseite
der oberen Schneidscheibe Vorsprünge ausgeführt sind, von denen jeder sich von einem
Ende der Schneidrippe bis zum entgegengesetzten Ende der anliegenden Schneidrippe
derart erstreckt, daß die Vorsprünge zusammen mit denSchneidrippen eine geschlossene
Zickzackkontur bilden.
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Bei dieser konstruktiven Ausführung der oberen Schneidscheibe gelanqt
das Schüttgut in den mit den Schneidrippen und Vorsprüngen begrenzten Raum, und
die zu zerkleinernden Teilchen werden einmaligem Abschneiden durch die wechselwirkenden
Schneidrippen der Schneidscheiben unterzogen, treten aus der geschlossenen Zickzackkontur
heraus, werden unter der Einwirkung der Fliehkräfte aus dem Spiel zwischen den Schneidscheiben
ausgeworfen und aus der Zerkleinerungsmaschine entfernt. Die Korngröße
des
zerkleinerten Gutes wird durch die Höhe der Schneidrippe der unteren Schneidscheibe
bestimmt und ist somit konstant und gleichmäßig praktisch für alle Teilchen des
Endproduktes. Die unverzügliche Entfernung der schon zerkleinerten Teilchen des
Gutes schließt wiederholte mechanische Einwirkung auf die letzteren sowie Zerdrücken
und Verschleißen mit Staubbildung aus. Die einmalige mechanische Einwirkung auf
jedes Teilchen gestattet es, den Energieaufwand am rationellsten auszunutzen und
die Herabsetzung der Staubfraktion auf ein Mindestmaß vermindert erstens unwiederbringliche
Verluste des Gutes, setzt zweitens die Staubbildung im Arbeitsraum herab und beseitigt
somit die Notwendigkeit der Verwendung der Staubsammler und Filterlüftungsmaschinen
und erhöht drittens die Leistung der Zerkleinerungsmaschine infolge der Verkürzung
der Stillstandzeit bei vorbeugender Reinigung.
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Es kann eine mehrstufige Modifikation der Zerkleinerungsmaschine für
Schüttgüter hergestellt werden, bei der die Vorsprünge und Schneidrippen an der
oberen Schneidscheibe mehrere konzentrische geschlossene Zickzackkonturen bilden,
und bei der die Ringfläche der unteren Schneidscheibe stufig mit einer Anzahl von
konzentrischen Ringstufen ausgeführt ist, deren Tiefe Schritt für Schritt vom Zentrum
bis zum Scheibenumfang abnimmt.
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Eine solche konstruktive Ausführung der Einrichtung gestattet es,
die oben beschriebenen Vorzüge ausnutzend, verhältnismäßig große Teilchen von Schüttgut
bis zu den erforderlichen Feinfraktionen
konseauent zu zerkleinern.
Diese Variante der Einrichtung ermöglicht die Ersetzung einer technologischen Straße
aus einigen aufeinanderfolgenden Schneidscheibenmühlen durch eine mehrstufige Schneidscheibenmühle,
was unter Erhaltung der vollen Leistung den Metallaufwand und die Außenabmessungen
der Ausrüstung wesentlich herabsetzt.
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Um ein qualitativ hochwertiges Gut zu erhalten, ist eine solche Ausführung
der Zerkleinerungsmaschine der oben beschriebenen mehrstufigen Modifikation zweckmäßig,
bei der die Breite jeder Stufe der unteren Schneidscheibe dem maximalen Abstand
zwischen den über ihr befindlichen anliegenden Zickzackkonturen gleich ist, die
durch die Schneidrippen und Vorsprünge der oberen Schneidscheibe gebildet sind.
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Die Schneidrippen der oberen und unteren Schneidscheibe sind rationell
als Schneidmesser ausgeführt, die in den Schlitzen der gegebenen Schneidscheiben
so angeordnet sind, daß die Höhe der Schneidrippen der oberen Schneidscheibe die
Höhe ihrer Vorsprünge übertrifft. Dies gestattet es, eine Beschädigung der Vorsprünge
durch zufällig in den Ausgangsstoff geratene harte Einschlüsse zu vermeiden und
ermöglicht außerdem die Ersetzung der verschlissenen oder beschädigten Schneidrippen
ohne Schneidscheiben zu ersetzen, was im ganzen die Lebensdauer der Zerkleinerungsmaschine
erhöht.
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Für ein- und mehrstufige Varianten der angemeldeten Zerkleinerungsmaschine
ist
eine solche Ausführung bevorzugt, bei der die Schneidmesser in Schlitzen der oberen
und unteren Schneidscheiben angeordnet sind, wobei sie zur regelbaren Änderung der
Höhe der Schneidrippen ausgeschoben werden können.
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Zur Sicherung der gleichzeitigen Regelung der Höhe sämtlicher Schneidrippen
ist solche Modifikation der Ausführung der Zerkleinerungsmaschine am geeignetsten,
bei der an die obere und untere Schneidscheibe durch Stangen veränderlicher Länge
Schneidplatten befestigt werden, die die Schneidmesser der oberen und unteren Schneidscheiben
tragen.
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Bei einer Änderung der Stangenlänge während der Regelung wird der
Abstand zwischen den Schneidplatten und Schneidscheiben verändert und somit die
Höhenänderung der Schneidrippen der oberen und unteren Schneidscheiben erreicht
sowie die Anordnung der Schneiden der Schneidrippen jeder Schneidscheibe in einer
Ebene erhalten.
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Konstruktiv ist am einfachsten und sichersten eine solche Modifikation
der Zerkleinerungsmaschine, bei der die Schneidmesser der oberen Schneidscheibe
an die Schneidplatte mit Hilfe von Stangen befestigt sind, die an ihren Enden Vorsprünge
aufweisen, welche in Öffnungen in den Schneidmessern eingeführt und durch die Stäbe
fixiert sind, die sich gegen die untere Stirnseite der Schneidplatte und die oberen
Schneiden der Schneidmesser stützen, indem die Schneidmesser der unteren
Schneidscheibe
durch die Schlitze durchgelassen sind und sich mit den unteren Schneiden auf die
Fläche der Schneidplatte stützen.
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Zum schnellen Wechsel der verschlissenen oder beschädigten Schneidrippen
der unteren Schneidscheibe ist es zweckmäßig, daß die Schneidmesser trapezförmig
und die Wände der Schlitze am Umfang der unteren Schneidscheibe schief derart ausgeführt
sind, daß der Schwerpunkt jedes Schneidmessers unter seiner Berührungskante mit
der Wand der Nut liegt. Zur Anordnung der Schneidmesser sind sie einfach in die
Schlitze einzuführen, in denen sie unter Einwirkung der Fliehkräfte dicht fixiert
werden, die bei Drehung der unteren Schneidscheibe entstehen.
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Technologisch und vorteilhaft ist eine solche Ausführung der Zerkleinerungsmaschine,
-bei der die obere Schneidplatte als Schneidscheibe ausgeführt ist, die in die Zylinderzarge
des Gehäuses der Zerkleinerungsmaschine eingeschraubt und gegen Durchdrehen durch
eine Einlage fixiert wird, welche in eine Radialdurchgangsbohrung in der Wand der
Zarge eingeführt, durch eine Schraube angezogen wird und welche an einer Stirnseite
ein Gewinde aufweist, dessen Steigung und Profil mit den entsprechenden Parametern
des Gewindes an der Zarge übereinstimmen.
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Dabei ist die zuverlässige Befestigung der oberen Schneidscheibe gegen
Durchdrehen gesichert und die Möglichkeit ihrer Schiefstellung sowie Beschädigung
der Schneidrippen ausgeschlossen.
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Die oben genannte Modifikationen gestatten es, eine einfache und betriebssichere
Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter zu entwickeln, die die Möglichkeit der Regelung
der Korngröße des Endproduktes gewährleistet.
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Im weiteren wird die Erfindung durch die ausführliche Beschreibung
konkreter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsmaschine
für Schüttgüter, Fig. 2 die Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter aus Fig. 1, im
Schnitt entlang einer Linie II-II, der eine Ansicht der unteren Stirnseite der oberen
Schneidscheibe, die die Anordnung und Orientierung der Schneidrippen und Vorsprünge
erkennen läßt, darstellt, Fig. 3 die Zerkleinerungsmaschine aus Fig. 1 im Schnitt
nach III-III, der eine Ansicht der oberen Stirnseite der unteren Schneidscheibe,
die die Orientierung der Schneidrippen wiedergibt, darstellt, Fig. 4 ein Fragment
der oberen und unteren Schneidscheiben mit Schneidrippen und Vorsprüngen im Schnitt
nach IV-IV der Fig. 1, erfindungsgemäß, Fig. 5 einen senkrechten axialen Schnitt
durch eine Modifikation der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine für Stufenzerkleinerung
von Schüttgütern,
Fig. 6 einen Schnitt durch die Modifikation der
Zerkleinerungsmaschine, die in Fig. 5 gezeigt ist, nach VI-VI der Fig. 5; er zeigt
eine Ansicht der unteren Stirnseite der oberen Schneidscheibe, die die Anordnung
und Orientierung der Schneidrippen und Vorsprünge darstellt, -erfindungsgemäß, Fig.
7 einen Schnitt durch die Modifikation der Zerkleinerungsmaschine, die in Fig. 5
gezeigt ist, nach VII-VII in Fig. 5; er zeigt eine Ansicht der oberen Stirnseite
der unteren Schneidscheibe, die die Orientierung der Schneidrippen und die Stufenausführung
der Fläche darstellt, erfindungsgemäß, Fig. 8 einen Schnitt durch das Fragment der
oberen und unteren Schneidscheiben nach VIII-VIII derFig. 5, erfindungsgemäß, Fig.
9 einen Schnitt durch das Fragment der unteren Schneidscheibe und das Flügelrad
nach IX-IX der Fig. 7, erfindungsgemäß, Fig.10 eine Ansicht einer Modifikation der
Ausführung der Zerkleinerungsmaschine mit abnehmbaren Schneidrippen im senkrechten
axialen Schnitt, erfindungsgemäß, Fig.11 einen Schnitt durch das Fragment der oberen
und unteren Schneidscheiben mit den Schneidplatten und Schneidmessern nach XI-XI
der Fig. 10, erfindungsgemäß,
Fig.12 einen Schnitt durch das Fragment
der oberen Schneidscheibe mit den Befestigungsstangen der Schneidplatte und Schneidmesser
nach XII-XII der Fig. 10, erfindungsgemäß, Fig.13 einen Schnitt durch das Fragment
der oberen Schneidscheibe mit der Schneidplatte und den Stäben, die das Schneidmesser
fixieren, nach XIII-XIII der Fig. 12, erfindungsgemäß, Fig.14 die Befestigung des
Schneidmessers in der oberen Schneidscheibe im Schnitt nach XIV-XIV der Fig. 13,
erfindungsgemäß, Fig.15 die untere Stirnseite der oberen Schneidscheibe der Zerkleinerungsmaschine
im Schnitt nach XV-XV der Fig.
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10, erfindungsgemäß, Fig.16 einen Schnitt durch das Fragment der
unteren Schneidscheibe mit der Schneidplatte und dem Schneidmesser nach XVI-XVI
der Fig. 11, erfindungsgemäß, Fig.17 einen Schnitt durch das Fragment der Befestigungsbaugruppe
der oberen Schneidscheibe an die Zarge des Gehäuses der Zerkleinerungsmaschine nach
XVII-XVII der Fig. 10, erfindungsgemäß, Fig.18 die fixierende Einlage, in Axonometrie,
erfindungsgemäß,
Fig.19 Ausführungsbeispiel der Zerkleinerungsmaschine
für für Schüttgüter mit konischen Schneidscheiben, im senkrechten axialen Schnitt,
erfindungsgemäß.
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Die erfindungsgemäße Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter, wie sie
in Fig. 1 gezeigt ist, enthält ein Gehäuse 1, in dem eine obere Schneidscheibe 2
und eine untere Schneidscheibe 3 sowie ein Drehantrieb 4 angeordnet sind, der mindestens
mit einer der Schneidscheiben verbunden ist. An der unteren Stirnseite der oberen
Schneidscheibe 2 sind Schneidrippen 5 und an der oberen Stirnseite der unteren Schneidscheibe
3 Schneidrippen 6 ausgeführt. Die obere Schneidscheibe 2 und die untere Schneidscheibe
3 sind im Gehäuse 1 koaxial angeordnet. Im Zentralteil der oberen Schneidscheibe
2 ist eine Füllöffnung 7 ausgeführt. Am Umfang des Gehäuses 1 sind Kanäle 8 zum
Austrag des zerkleinerten Gutes ausgeführt. Im vorliegenden konkreten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist mit dem Drehantrieb 4 durch eine Welle 9 und einen Keil 10 die
untere Schneidscheibe 3 verbunden. Unter der Füllöffnung 7 ist auf der Rotierschneidscheibe
3 ein Flügelrad 11 befestigt. Die obere Schneidscheibe 2 ist in der hier beschriebenen
Modifikation mit dem Gehäuse 1 der Zerkleinerungsmaschine starr verbunden.
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An der unteren Stirnseite der oberen Schneidscheibe 2, wie es in Fig.
2 gezeigt ist, sind Vorsprünge 12 ausgeführt. Die Schneidrippen 5 der oberen Schneidscheibe
2 verlaufen vorwiegend vom Zentrum bis zum Scheibenumfang. Jeder Vorsprung 12
erstreckt
sich von dem Peripherienende der Schneidrippe zum entgegengesetzten Ende der anliegenden
Schneidrippe derart, daß die gegebenen Vorsprünge 12 zusammen mit den Schneidrippen
5 erfindungsgemäß eine geschlossene Zickzackkontur bilden.
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Die geschlossene Zickzackkontur bildet innen Kanäle 13 für die Zuführung
von Schüttgütern von der Füllöffnung 7 in die Zerkleinerungszone und außen Kanäle
14 zum Austrag des zerkleinerten Gutes zu dem Scheibenumfang und den Kanälen 8.
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Die Schneidrippen 6 der unteren Schneidscheibe 3 verlaufen unter einem
Winkel zum Radius und in der gegebenen Modifikation sind sie gekrümmt, wie es in
Fig. 3 gezeigt ist. Die Schncidrippen 5 bilden bei der Kreuzung mit den Schneidrippen
6 einen Winkel, der nicht größer als der doppelte Reibungswinkel des zu zerkleinernden
Gutes an der Fläche der Schneidrippen 5 und 6 sein soll. Die Größe dieser Winkel
wird in Abhängigkeit von der Art des zu zerkleinernden Gutes ausgewählt, zu dessen
Zerkleinern eine erfindungsgemäß herzustellende oder zu entwickelnde Zerkleinerungsmaschine
bestimmt ist.
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Bei einem solchen Verhältnis zwischen den Winkeln der Anordnung der
Schneidrippen 5 und 6 erfolgt die Zerkleinerung der Teilchen von Schüttgut hauptsächlich
infolge von Gleitschneiden zwischen den gegebenen Schneidrippen.
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Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, übertrifft die Höhe der Schneidrippen
5 und der Vorsprünge 12 der oberen Schneidscheibe 2 die der Schneidrippen 6 der
unteren Schneidscheibe 3. Dabei
wird die Korngröße des Endproduktes
durch die Höhe der Schneidrippen 6 bestimmt. In der gegebenen Variante der Verwirklichung
der Erfindung sind die Schneidrippen 5 und die Vorsprünge 12 als Ganzes mit der
oberen Schneidscheibe 2 und die Schneidrippen 6 als Ganzes mit der unteren Schneidscheibe
3 ausgeführt.
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Es ist eine Modifikation der Ausführung der angemeldeten Zerkleinerungsmaschine
möglich, die in Fig. 5 gezeigt und die zur Stufenzerkleinerung von Schüttgut bestimmt
ist. Diese Modifikation sieht erfindungsgemäß eine stufige Ausführung der Fläche
14 der unteren Schneidscheibe 3 vor.
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Die Vorsprünge 12 und die Schneidrippen 5 bilden gemäß diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung mehrere konzentrische geschlossene Zickzackkonturen 15, 16 und 17,
wie es in Fig. 6 gezeigt ist.
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Betrachten wir jetzt Fig. 7, auf der die obere Stirnseite 14 der unteren
Schneidscheibe 3 gezeigt ist. Die Anzahl von Stufen auf der Fläche 14 der Schneidscheibe
3 entspricht der Anzahl von Zerkleinerungsstufen (bzw. konzentrischen geschlossenen
Zickzackkonturen 15, 16 und 17).
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Die Tiefe derStufen auf der Fläche 14 der unteren Schneidscheibe 3
nimmt kontinuierlich vom Zentrum bis zum Scheibenumfang der Schneidscheibe ab, wie
es in Fig. 5 und 8 gezeigt ist.
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Die Breite jeder konzentrischen Stufe 18 der unteren Schneidscheibe
3 ist erfindungsgemäß einem maximalen Abstand zwischen den über ihr befindlichen
anliegenden Zickzackkonturen 16 und 17 gleich, die durch die Schneidrippen 5 und
die Vorsprünge 12 der oberen Schneidscheibe 2 gebildet werden, wie es in Fig. 8
gezeigt ist.
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Es ist zweckmäßig, daß der Übergang 19 zwischen den anliegenden konzentrischen
Stufen 18, 20 sowie 18, 21 usw. stufenlos ausgeführt ist, zum Beispiel als konische
Fase, wie es in Fig. 9 der beigelegten Zeichnungen gezeigt ist Am zweckmäßigsten
ist für die Erhöhung der Lebensdauer der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine
eine Modifikation ihrer Ausführung, die in Fig. 10 der Zeichnungen gezeigt ist.
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Gemäß dieser Variante der Ausführung der Erfindung sind die Schneidrippen
5 und 6 der oberen und unteren Schneidscheiben 2 und 3 als Schneidmesser 22 und
23 ausgeführt. Die Schneidmesser 22 sind in Schlitzen 24 der oberen Schneidscheibe
2 angeordnet, wie es in Fig. 11 der Zeichnungen gezeigt ist.
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Die Schneidmesser 23 sind in Durchgangsschlitzen 25 der unteren Schneidscheibe
3 angeordnet.
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Die Höhe der Schneidrippen 5 der oberen Schneidscheibe 2 ist unter
Berücksichtigung des hinausragenden Teils der Schneidmesser 22 größer als die der
Vorsprünge 12.
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Die Schneidmesser 22 und 23 sind in den Schlitzen 24 und 25 der oberen
und unteren Schneidscheiben 2 und 3 angeordnet und
können die Höhe
des hinausragenden Teils für die Regelung der Höhe der Schneidrippen 5 und 6 ändern.
Die Schlitze 24 und 25 sind schief derart ausgeführt, daß die in ihnen untergebrachten
Schneidmesser 22 und 23 unter einem Winkel zu den Flächen der Schneidscheiben 2
bzw. 3 angeordnet sind. Eine solche Anordnung ermöglicht die Herabsetzung des Energieaufwandes
je Fertigungseinheit und eine Selbstschärfung der Schneidmesser 22 und 23, falls
sie bimetallisch ausgeführt sind.
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Um eine regelbare Änderung der Höhe der Schneidrippen 5 und 6 zu gewährleisten,
sind an die obere und untere Schneidscheiben 2 und 3 über Stangen 26 und 27 Schneidplatten
28 und 29 befestigt, wie es in Fig. 10, 11 und 12 gezeigt ist. Die Stangen 26 und
27 sind mit der Möglichkeit der reqelbaren Änderung ihrer Länge und entsprechend
dem Abstand zwischen den Schneidscheiben 2 und 3 und den Schneidplatten 28 und 29
ausgeführt.
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Insbesondere sind die Stangen 26 und 27 als Stiftschrauben ausgeführt,
wie es in Fig. 10 und 12 gezeigt ist, die in die Schneidscheiben 2 und 3 eingeschraubt
sind. Die gegebenen Stangen-Stiftschrauben 26 und 27 sind seitens der Schneidplatten
28 und 29 durch Muttern 30 und 31 fixiert. Die Schneidplatten 28 und 29 tragen die
Schneidmesser 22 und 23. Dabei sind die Schneidmesser 22 der oberen Schneidscheibe
2 (wie es in Fig. 12 gezeigt ist) an die Schneidplatten 28 durch Stangen 32 befestigt,
die an den Enden Vorsprünge 33 aufweisen, welche in Öffnungen 34 der Schneidmesser
22 eingreifen, wie es in Fig. 12 und 13 gezeigt ist. An dem anderen Ende der Stangen
32
ist ein Gewinde ausgeführt und die letzteren sind an die Schneidplatte
28 durch die Muttern 35 angezogen.
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Die Schneidmesser 22 sind durch Stäbe 36 fixiert, die sich gegen die
untere Stirnseite der Schneidplatte 28 und die oberen Schneiden der Schneidmesser
22 stützen, wie es in Fig. 13 und 14 gezeigt ist.
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Wie es in Fig. 15 gezeigt ist, erhalten die Schneidrippen 5 der oberen
Schneidscheibe 2 bei deren Ausführung als Schneidmesser 22 eine annähernd radiale
Orientierung.
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Die Schneidmesser 23 der unteren Schneidscheibe 3, wie es in Fig.
10, 11 und 16 gezeigt ist, sind durch Schlitze 25 der unteren Schneidscheibe 3 geführt
und stützen sich mit den unteren Schneiden auf die Fläche 37 der Schneidplatte 29.
Die gegebenen Schneidmesser 23, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, sind trapezförmig
ausgeführt. Dabei sind die Wände der Schlitze 25 am Umfang der unteren Schneidscheibe
3 schief so ausgeführt, daß der Schwerpunkt 38 jedes Schneidmessers 23 unter seiner
Berührungskante mit derwand 39 des Schlitzes 25 liegt.
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Am betriebssichersten ist eine solche Modifikation der Ausführung
der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine, bei der die Schneidplatte 28, wie
es in Fig. 17 gezeigt ist, als Schneidscheibe ausgeführt ist, die in einem Gewinde
40 in die Zylinderzarge 41 des Gehäuses 1 der Zerkleinerungsmaschine eingeschraubt
ist
Die Schneidplatte 28 wird gegen Durchdrehen durch eine Einlage 42 fixiert, die in
die Radialdurchganqsbohrung in der Wand der Zarge 41 eingeführt ist. Die Einlage
42 wird durch eine Schraube 43 angezogen.
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Wie es in Fig. 18 gezeigt ist, weist die Einlage 42 an der einen Stirnseite
44 ein Gewinde auf, dessen Steigung und Profil mit der Steigung und dem Profil des
Gewindes 40 an der Zarge 41 übereinstimmt.
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Selbstverständlich müssen die Schneidscheiben 2 und 3 nicht unbedingt
flach ausgeführt werden, wie es in den Figuren der die oben beschriebenen Modifikationen
erläuternden Zeichnungen gezeigt ist. Insbesondere ist eine solche Variante der
Ausführung der Erfindung möglich, bei der, wiees in Fig. 19 gezeigt ist, die Schneidscheiben
2 und 3 konisch ausgeführt werden, obwohl auch andere kompliziertere Formen der
Schneidfläche möglich sind.
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Es ist auch ganz unverkennbar, daß solche Varianten der Verwirklichung
der Erfindung möglich sind, bei denen mit dem Drehantrieb 4 nur die obere Schneidscheibe
2 oder über ein Differentialgetriebe (auf den Zeichnungen nicht gezeigt) die beiden
Schneidscheiben 2 und 3 verbunden sind.
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Die oben beschriebene Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter funktioniert
wie folgt. Das zu zerkleinernde Schüttgut gelangt
über die Füllöffnung
7 in die Zerkleinerunqsmaschine. Das durch den Drehantrieb 3 in die Drehung gebrachte
Flügelrad 11 wirft die Teilchen des zu zerkleinernden Gutes in die Innenkanäle 13
der geschlossenen Zickzackkontur ein, die von den Schneidrippen 5 und den Vorsprüngen
12 gebildet wird. Unter Einwirkung der Schwerkraft fallen die in den Kanälen 13
befindlichen Teilchen des Schüttgutes herab, und werden mit Hilfe der Schneidrippen
6 der umlaufenden unteren Schneidscheibe 3 infolge der Fliehkraft längs der Schneiden
der Schneidrippen 5 zum Scheibenumfang verschoben und im Schnittpunkt der Schneidrippen
6 und 5 der Zerkleinerung infolge von Gleitschneiden unterzogen. Die von den Ausgangsteilchen
des zu zerkleinernden Gutes abgetrennten kleineren Teilchen, deren Größe der Höhe
der Schneidrippen 6 gleich ist, werden mit Hilfe der Schneidrippen 6 in die Kanäle
14 verschoben und unter Einwirkung der Fliehkräfte zum Scheibenumfang in die Austragskanäle
8 eingeworfen, ohne danach im wesentlichen dem Pressen und Verschleißen oder einer
anderen zerstörenden mechanischen Einwirkung unterzogen zu werden.
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Hat das zu zerkleinernde Schüttgut eine Korngröße, die wesentlich
die Höhe der Schneidrippen 6 der unteren Schneidscheibe 3 übertrifft, so werden
dessen Teilchen nach dem Durchlauf durch die Zerkleinerungszone des Kanals 13 entsprechender
Anzahl der Schneidrippen 6 nacheinander bis zur erforderlichen Korngröße zerkleinert.
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Die mehrstufige Zerkleinerungsmaschine für Schüttgüter, die eine Modifikation
der Verwirklichung der gegebenen Erfindung ist, arbeitet gleicherweise, aber nach
der ersten Stufe der Zickzackkontur 17 werden die abgeschnittenen Teilchen nicht
sofort zum Scheibenumfang weggeworfen, sondern gelangen fortlaufend zu den nächsten
Stufen, welche durch die Zickzackkonturen 16 und 15 begrenzt sind.
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Die in Fig. 10 gegebene Modifikation der Ausführung der Zerkleinerungsmaschine
ist sowohl bei einstufigem als auch bei mehrstufigem Zerkleinern zweckmäßig. Bei
einer solchen konstruktiven Ausführung ist eine regelbare Änderung der Höhe der
Schneidrippen 6 der unteren Schneidscheibe 3 und folglich die Steuerung des Zerkleinerungsgrades
des zu gewinnenden Endproduktes möglich. Die Regelung wird folgenderweise vorgenommen.
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Beim Lockern der Muttern 31 werden die Stiftschrauben 27 und nach
dem Lockern der Muttern 35 und 30 die Stiftschrauben 26 gedreht. Dabei werden die
Schneidmesser 22 und 23 in die Schlitze 24 und 25 hineingeschoben oder daraus herausgeschoben.
Die obere Schneidscheibe 2 wird nach oben oder nach unten auf denselben Abstand
bei deren Drehen zusammen mit der Schneidplatte 28 nach dem Lockern der Schraube
43 verstellt. Die Änderung der Höhe des hinausragenden Teils der Schneidmesser 23
führt zur Änderung der Korngröße des Endproduktes am Ausgang der Zerkleinerungsmaschine.
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Beim Ersetzen der unteren Schneidmesser 23 sind die letzteren einfach
in die Schlitze 25 zu senken, in denen sie unter Einwirkung der Fliehkräfte beim
Drehen der Schneidscheibe 3 selbstfixiert werden.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik besitzt die Zerkleinerungsmaschine
erfindungsgemäß zahlreiche Vorteile, die durch die erfindungsgemäßen konstruktiven
Abweichungen erklärbar sind: Die Bildung der Staubfraktion bei der Verwendung der
oben beschriebenen konstruktiven Ausführung ist minimal, was es gestattet, unwiederbringliche
Verluste des Gutes und Staubbelästigung im Arbeitsraum herabzusetzen. Außerdem beseitigt
dieser Faktor die Notwendigkeit der Verwendung zusätzlicher Staubsammler und Filterlüftungsmaschinen.
Ein wichtiger Vorteil der konstruktiven Ausführung ist auch ein kleinerer Energieaufwand
und eine höhere Leistung, als bei den bekannten Einrichtungen dieser Art.
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Die oben beschriebenen konkreten Ausführungsbeispiele sind nicht die
einzig möglichen, wie es schon erwähnt wurde, sondern es können auch andere Modifikationen
innerhalb des durch die Ansprüche bestimmten Schutzumfangs ausgeführt werden.