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Die
Erfindung betrifft eine Maschine der Art, die zum Zweck der Zerkleinerung
von zum Beispiel, Hausabfall, Reifen, Möbeln, Teppichen, Matratzen, Baumstümpfen, Abbruchholz
und ähnlichen
Materialien dient, und die einen Trichter zum Aufnehmen des Abfalls,
einen Schneidetisch, der am Boden des Trichter mit wenigstens einem
Satz fixierter, paralleler unterer Messer angeordnet ist, die voneinander durch Öffnungen
durch den Tisch getrennt sind, wenigstens eine drehbare Achse oder
Welle einer Antriebseinheit, welche Achse oder Welle über dem Schneidetisch
in einer Richtung angeordnet ist, die sich senkrecht zu den unteren
Messern erstreckt, und eine Anzahl, von scheibenförmigen oberen
Messern umfaßt,
die an der Achse oder Welle befestigt sind, von denen jedes Messer
mit einer Anzahl von Zähnen
versehen ist und sich teilweise nach unten in jede ihrer Öffnungen
des Tisches erstreckt, wodurch jede Öffnung breiter als das zugehörige obere
Messer ist, welches außerdem
nahe zu einem der unteren Messer in der zugehörigen Öffnung angeordnet ist.
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Die
oben genannten Materialien haben oft eine beträchtliche Größe und müssen deshalb in kleinere Teile
aufgespalten, das heißt
zerkleinert werden, um während
Transport und bei Entsorgen oder Kompostieren nicht unnötigen Platz
einzunehmen. Das gleiche trifft für die Materialien zu, die aufzuarbeiten
sind, z. B. größere Kunststoffteile
von verschrotteten Autos. Materialien, die verbrannt werden müssen, müssen ebenso
zerkleinert werden, um es in der Praxis zu ermöglichen, die Materialien in
einer modernen Verbrennungsanlage zu verarbeiten und eine zufriedenstellende
Verbrennung zu erhalten.
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Aus
dem Dänischen
Patent Nr. 169378 des Anmelders, das in der vorliegenden Anmeldung
als Referenz eingeschlossen ist, ist eine Maschine für Zerkleinerung
solcher Materialien bekannt. Diese Maschine umfaßt zwei obere Messer, und der Schneidetisch
mit den unteren Messern erstreckt sich horizontal etwas unter die
Achsen oder Wellen. Die Öffnungen
des Schneidetischs sind breiter als die oberen Messer, und jedes
obere Messer wird nahe zu einem der unteren Messer in der zugehörigen Öffnung angeordnet.
Dadurch wird ein freier Teil der Öffnung zwischen dem oberen
Messer und dem zweiten der unteren Messer der Öffnung gelassen.
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Wenn
die Maschine in Betrieb ist, und ein Matrialstück durch die Zähne eines
der sich drehenden oberen Messer ergriffen worden ist, wird das
Materialstück
nach unten in Richtung auf die beiden unteren Messer in der Öffnung gedrückt und
wird belastet, um insbesondere durch das an das oberen Messer anstoßende untere
Messer geschnitten zu werden. Gleichzeitig wird das Materialstück jedoch
belastet, um durch Verbiegen und Zerbrechen oder Zerreißen verformt
zu werden, da das Materialstück
frei die Öffnung
zwischen zwei Messern überspannt.
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Aufgrund
des Aufbaus der Maschine mit dem Schneidetisch unter den Achsen
oder Wellen angeordnet, wird eine Zylinderoberfläche, die einen Umfang eines
oberen Messers enthält,
eine Ebene schneiden, die die zugehörigen unteren Messer in einem
spitzen Winkel enthält,
welcher den Aktionswinkel der Zähne
in Bezug auf die unteren Messer bildet.
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Dieser
spitze Aktionswinkel hat zur Folge, daß die Zähne sowohl durch tangentiale
als auch radiale Kräfte
belastet werden. Die Reaktion auf die radialen Kräfte trägt nicht
oder trägt
nur in geringem Maße
zu der Zerkleinerung des Materials bei, da es hauptsächlich die
Flanken der Zähne
sind, die die radial gerichteten Kräfte auf das Material übertragen, und
nicht ihre Spitzen.
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Die
radialen Kräfte
belasten die Zähne
zum Biegen, und die Zähne
werden deshalb solche Abmessungen haben müssen, um diese unvorteilhafte Belastung
von Kräften
zu absorbieren, selbst wenn der nützliche Effekt von den dadurch
erhaltenen radialen Kräften
ansonsten begrenzt ist. Die anderen Komponenten der Maschine, so
wie Achsen oder Wellen und Lager, werden Abmessungen aufweisen müssen, um
die radialen Kräfte
zu absorbieren, und deshalb wird die gesamte Maschine übermäßige Abmessungen
im Vergleich zu der Ausgangsleistung aufweisen müssen, die sie tatsächlich liefern
kann.
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Selbst
wenn die Arbeit, die die radialen Kräfte bei Betrieb der Maschine
ausführen,
nur in geringem Maße
zur Zerkleinerung des Materials beitragen kann, wird die Arbeit
nichtsdestoweniger Energiezufuhr benötigen, die jedoch in großem Ausmaß verschwendet
werden wird. Die Maschine wird deshalb mit einem recht niedrigen
Nutzeffekt arbeiten.
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Die
tangentiale Kraftbelastung der Zähne umfaßt aufgrund
des spitzen Aktionswinkels eine Komponente quer zu dem unteren Messern
und eine zweite Komponente entlang derselben. Die Querkomponente
ist wirksam im Zerkleinerungsprozeß, während dies bei weitem nicht
der Fall bei der Längskomponente
ist, welche im Gegenteil geneigt ist, das Material entlang der unteren
Messer zu schieben. Dadurch wird die Fähigkeit der Maschinen begrenzt, sicher
und wirksam die Materialien zerkleinern zu können, und außerdem wird
der Vorgang häufig
eine recht lange Zeit dauern, weil die Versuche, das Material zu
zerbrechen, oft mehrere Male wiederholt werden müssen, da die Drehrichtung der
oberen Messer erst umgekehrt wird und es danach alles erneut beginnt.
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Weiter
offenbart das EP-Patent Nr. 0412 004 eine Maschine zum Zerkleinern
von Materialien so wie aus Glas hergestellten Spritzen oder Fläschchen.
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Die
oberen Messer der Maschine haben jedoch keine keilförmigen Zähne sondern
sind, im Gegenteil, wie ein Stern mit Armen geformt, die sich radial
nach außen
erstrecken. Deshalb sind die oberen Messer nicht in der Lage, das
Material während
des Zerkleinerungsvorgangs zu ergreifen und festzuhalten, und die
Arme werden deshalb dazu neigen, das Material auf dem Scheidetisch
nach außen
zu drücken,
anstatt das Material auf dem Zerkleinerungsplatz des Tisches zu
ergreifen und zu halten.
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Außerdem sind
die oberen Messer nicht nahe an den unteren Messern auf einer Seite
der Öffnungen
des Schneidetischs angeordnet, und die bekannte Maschine stellt
keine Möglichkeiten
zum Schneiden von Materialien wie z. B. Reifen in kleinere Stücke bereit.
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Da
die oberen Messer der bekannten Maschine in der Mitte der Öffnungen
des Schneidetischs angeordnet sind, können die Messer darüber hinaus kein
Material zerbrechen.
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Deshalb
ist die aus dem EP-Patent Nr. 0412 004 bekannte Maschine nicht in
der Lage, Materialien des im Einleitungsabsatz genannten Typs zu
zerscheiden, zerkleinern und zerbrechen. Die Maschine ist nicht
zum Durchführen
solcher Arbeitsgänge
aufgebaut und ist von einem anderen Typ.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Maschine des
in dem Einleitungsabsatz genannten Typs; die sicher, schnell und
effizient einen Zerkleinerungsvorgang durchführen kann, optimal die zugeführte Energie
nutzen kann, und mit den gegebenen Abmessungen eine größere Kapazität als bisher
bekannt aufweist.
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Dieses
Problem wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Das
Neue und Einzigartige gemäß der Erfindung,
wodurch dies erreicht wird, besteht darin, daß die unteren Messer sich in
eine Richtung erstrecken, die die Achse der Achse oder Welle oder
einen Bereich um diese herum schneidet, wodurch die Zähne der
oberen Messer einen Aktionswinkel von ungefähr 90° bildet werden, und die Kraftbelastung,
die sie ausführen,
hat keine wesentlichen Komponenten in die radiale Richtung der oberen
Messer und entlang der unteren Messer. Dadurch werden die oben genannten
Nachteile und Mängel
der aus dem DK-Patent Nr. 169378 bekannten Maschine beseitigt.
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Die
Richtung der unteren Messer kann durch eine zweckdienliche Ausführungsform
die Achse der Welle schneiden, aber die Maschine kann auch mit hervorragenden
Ergebnissen mit anderen Richtungen arbeiten, die spezieller durch
die Tatsache festgesetzt werden können, daß jedes untere Messer einen
Winkel zwischen 0° und
30°, vorzugsweise
zwischen 0° und
15°, und
insbesondere zwischen 0° und 5° mit einer
Ebene bildet, die die Achse der Welle und das äußere Ende des gegenüberliegend
der Welle angeordneten unteren Messers enthält.
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Um
der Maschine die größtmögliche Kapazität zu verleihen,
ist ein Satz unterer Messer auf jeder Seite einer Welle angeordnet,
wodurch bei beiden Sätzen
von Messern zwei und zwei ein V bilden, ein umgedrehtes V bilden
oder bündig
miteinander sein können.
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Wenn
mehrere Wellen vorhanden sind, von denen jede einen Satz unterer
Messer auf jeder Seite aufweist, können von diesen beiden Sätzen unterer Messer
mit den Messern zwei und zwei bündig
zueinander angeordnet werden und vorteilhafte Konfigurationen mit
dem angrenzenden Satz unterer Messer in der Form von Vs oder umgedrehten
Vs bilden, oder sie können
ganz einfach nur bündig
mit den angrenzenden unteren Messern sein.
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Im
letzten aufgeführten
Fall können
die bündigen
unteren Messer weiter einen Winkel zu einer horizontalen Ebene bilden,
wodurch eine Ebene durch die Achse der Wellen nach unten quer zu
den Wellen abfallen wird. Mittels dieser Konstruktion kann die Maschine
selbst Materialien entfernen, die sie z. B. aufgrund der Größe und/oder
der Beschaffenheit des Materials nicht zerkleinern kann. Dies erfolgt durch
Umdrehen der Wellen, so daß alle
Zähne der oberen
Messer, die sich zu einem gegebenen Zeitpunkt in ihrer oberen Position
befinden, sich in die gleiche Richtung wie die abfallende Richtung
bewegen werden, wodurch nicht zu verarbeitende Materialien, die
auf den oberen Messern liegen können,
aus der Maschine in diese Richtung herausgetrieben werden, teilweise
mit Hilfe der Schwerkraft. Auf diese Weise wird die Zerkleinerungsmaschine
in dieser Ausführungsform
selbstentleerend sein.
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Ein
guter Zerkleinerungseffekt wird erhalten, wenn wenigstens einige
der Messer auf unterschiedlichen Höhen angeordnet werden. Dadurch
wird sich das Material frei über
wenigsten zwei Öffnungen spannen,
wodurch es einfacher gebogen und zerbrochen oder auseinandergerissen
werden kann.
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Durch
eine einfache und kostengünstige Ausführungsform
können
die unteren Messer gerade sein. Wenn sie gebogen oder mit einer
wellenförmigen
Schneidkante versehen sind, wird weniger Kraft zum Schneiden des
Materials im Vergleich zu geraden Messern erforderlich sein.
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Außer eine
Scheidkante an der oberen Seite aufzuweisen, können die Messer sehr vorteilhaft auch
mit einer Schneidkante an der unteren Seite versehen werden, so
daß die
Materialien, die von oben nach unten durch eine Öffnung gelangt sind, geschnitten
werden können,
wenn die Zähne
während
Drehung die zugehörigen
unteren Messer in der nach oben verlaufenden Richtung passieren.
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Wenn
die unteren Messer eine Richtung zur Achse der Wellen hin oder zu
einem Bereich um diese herum haben, können sie nicht, wie von der
Maschine des DK-Patents Nr. 169378 bekannt, sofort von Ende zu Ende
zusammengebaut werden. Durch eine zweckdienliche Ausführungsform
sind die inneren Enden der unteren Messer in zwei der Messer an jeder
ihrer Seiten einer Welle in einem Satz unterer Messer angeordnet,
anstatt mit einer Brücke
unter der betreffenden Achse verbunden zu sein.
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Die
Erfindung soll im folgenden ausführlicher durch
die folgende Beschreibung von Ausführungsformen erklärt werden,
die nur als Beispiele dienen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung,
in der
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1 eine
Maschine gemäß der Erfindung betrachtet
von oben zeigt;
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2 die
gleiche Maschine betrachtet im Schnitt von der Seite zeigt;
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3 die
gleiche Maschine in größerem Maßstab betrachtet
im Schnitt vom Ende zeigt;
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4 in
Perspektive betrachtet einen Querschnitt der in 1-3 gezeigten
Maschine zeigt,
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5 eine
Variante der in den 1-4 gezeigten
Maschine mit nur einer Welle zeigt;
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6 schematisch
eine erste Ausführungsform
einer Maschine gemäß der Erfindung
mit nur einer Welle zeigt;
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7 schematisch
eine zweite Ausführungsform
einer Maschine gemäß der Erfindung
mit nur einer Welle zeigt;
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8 schematisch
eine dritte Ausführungsform
einer Maschine gemäß der Erfindung
mit nur einer Welle zeigt,
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9 schematisch
eine erste Ausführungsform
einer Maschine gemäß der Erfindung
mit zwei Wellen zeigt,
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10 schematisch
eine Ausführungsform einer
Maschine gemäß der Erfindung
mit drei Wellen zeigt;
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11 schematisch
eine zweite Ausführungsform
einer Maschine gemäß der Erfindung
mit drei Wellen zeigt;
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12 schematisch
zeigt, wie die Zähne
der oberen Messer angeordnet sind, wenn sie die unteren Messer in
einer konventionellen Maschine passieren,
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13 schematisch
in einer ersten Ausführungsform
zeigt, wie die Zähne
der oberen Messer angeordnet sind, wenn sie die unteren Messer in
einer Maschine gemäß der Erfindung
passieren;
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14 schematisch
in einer zweiten Ausführungsform
zeigt, wie die Zähne
der oberen Messer plaziert sind, wenn sie die unteren Messer in
einer Maschine gemäß der Erfindung
passieren;
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15 eine
Ausführungsform
mit gebogenen unteren Messern zeigt; und
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16 eine
Ausführungsform
mit wellenförmigen
unteren Messern zeigt.
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In
den 1-3 ist eine Maschine gemäß der Erfindung
allgemein durch die Bezugsziffer 1 gekennzeichnet. Die
Maschine umfaßt
einen großen Trichter 2,
der zum Aufnehmen des Materials (nicht gezeigt) dient, das zu zerkleinern
ist. Der Trichter wird durch einen Rahmen 3 eines konventionellen Typs
getragen und ist am Boden mit einem Schneidetisch 4 mit
einer Ausarbeitung versehen, die später ausführlich beschrieben werden soll.
Im Trichter befinden sich weiter zwei drehbare Wellen 5a,
b, die in Lagern 6 gelagert sind und mittels Hydraulikmotoren 7 zum
Drehen gebracht werden können.
Zu jeder Welle ist in einem gegenseitigen Abstand ein Satz scheibenförmiger oberer
Messer 8a, b vorgesehen, die durch Zusammenwirken mit fixierten
oberen Messern 9a, b verbunden mit dem Schneidetisch 4 das Material
im Trichter zerkleinern, wenn die Maschine arbeitet. Das zerkleinerte
Material (nicht gezeigt) fällt durch Öffnungen 10 zwischen
den unteren Messern herunter auf ein Förderband 11 zum Entfernen
des durch die Maschine zerkleinerten Materials. Das zerkleinerte
Material wird während
des Falls in Position über
dem Förderband
durch Führungsplatten 12a,
b geführt,
die sich diagonal nach innen in Richtung auf das Förderband
von der unteren Seite des Schneidetischs erstrecken.
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4 zeigt
deutlicher, betrachtet in Fragmenten in Perspektive, wie die Schneideanordnung der
Maschine aufgebaut ist. Wie zu sehen ist, sind die oberen Messer 8a,
b mit keilförmigen
Zähnen 13 zum
Ergreifen des Materials und durch Zusammenwirken mit den unteren
Messers 9a, b zum Zerkleinern dieses Materials versehen,
wenn die Maschine arbeitet. Der gezeigte Aufbau der Zähne ist
nur als Beispiel zu verstehen, und in der Praxis ist der Aufbau
an das Material angepaßt,
das zu zerkleinern ist. Die oberen Messer sind weiter winkelförmig bezüglich einander
verschoben, so daß die
Zahnspitzen 14 in Reihen in einer Schraubenlinie angeordnet
werden. Dadurch werden die Schlagbelastungen verhindert, die auftreten
werden, wenn alle Zähne
in einer Reihe gleichzeitig mit der vollen Belastung arbeiten würden. Es
besteht daher keine Notwendigkeit solcher schweren und dadurch teuren
Maschinenteile, z. B. Wellen, Lager und hydraulische Motoren, damit sie
die ansonsten kurz arbeitenden großen Schlagbelastungen absorbieren
könnten.
Die Schraubenform wird weiter den Effekt haben, daß die Maschine eine
stetige und ruhige Arbeitsbewegung haben wird.
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Wenn
die Maschine arbeitet, drehen sich die beiden Achsen 5a,
b mit ihren oberen Messern 8a, b entgegengesetzt zueinander
in die Richtung der Pfeile. Das Material (nicht gezeigt), das in
den Trichter gefüllt
worden ist, wird durch die Zähne 13a,
b eingefangen und in Richtung auf die unteren Messer 9a,
b nach unten gedrückt,
die zusammen mit den oberen Messern das Material zum Schneiden belasten
werden. Die Öffnungen 10a,
b sind breiter als die scheibenförmigen
oberen Messer 8a, b und das Material mit größeren Abmessungen
als die Breite der Öffnungen
wird dann frei über
der Öffnung
aufgehängt
sein und daher gleichzeitig zum Verbiegen und möglicherweise Zerbrechen belastet
werden, wenn das Material durch die Zähne der unteren Messer belastet
wird. Daher stellt der betreffende Zerkleinerungsvorgang einen kombinierten
Zerkleinerungsvorgang dar, bei dem das Material sowohl Schneide-
als auch Reißaktionen
ausgesetzt wird. Das zerkleinerte Material wird wie vorhergehend
erwähnt über die Öffnungen 10a,
b nach unten auf das Förderband 11 fallen,
welches dann das Material von der Maschine entfernt.
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Die
Art, in der der Trichter gefüllt
wird, kombiniert mit der Beschaffenheit des Materials kann verursachen,
daß das
Material so fest vor oder unter den oberen Messern gepackt wird,
daß die
Messer nicht den Widerstand überwinden
können,
welchen das gepackte Material der Zerkleinerung entgegensetzt. Die
Maschine wird steckenbleiben und es wird erforderlich sein, daß Material
neu zu verteilen, bevor der Zerkleinerungsvorgang fortgesetzt werden
kann. Diese Neuverteilung erfolgt, indem zuerst entweder eine oder
beide Wellen umgedreht werden und anschließend erneut in einem zweiten
Versuch gestartet werden, um die oberen Messer das Material durchdringen
zu lassen. Manchmal kann es erforderlich sein, diesen Vorgang mehrere
Male zu wiederholen, bevor wirksamer Erfolg beim Zerkleinern des
Materials erzielt wird. Die Neuverteilung kann manuell entsprechend
der Notwendigkeit oder automatisch durch Öldruck des Hydraulikmotors
veranlaßt
werden, wenn dieser Öldruck
eine vorbestimmte Höhe überschreitet.
Die Steuerung der Maschine kann auch programmiert sein, um den Neuverteilungsvorgang
bei geeigneten Intervallen zu starten.
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5 zeigt
eine zweite Ausführungsform 15 der
erfindungsgemäßen Maschine.
In diesem Fall hat die Maschine nur eine Welle, ist ansonsten jedoch
in der gleichen Art wie die in den 1-4 gezeigte Maschine
mit den beiden Wellen aufgebaut. Ähnliche Teile sind deshalb
mit der gleichen Bezugsziffer gekennzeichnet. Am Boden des Trichters 2 ist
ein Schneidetisch 16 mit fixierten unteren Messern 17 angeordnet,
die satzweise einen Winkel zueinander bilden.
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Dieser
Aufbau ist schematisch in 6 gezeigt,
wo zu sehen ist, daß die
Richtung des unteren Messers 17 die Achse 18 der
Welle 5 schneidet. Es ist offensichtlich, daß die Zähne 13 aufgrund
dieser Tatsache an dem unteren Messer 17 vorbei in eine Richtung
rotierten werden, die einen Winkel von 90° mit dem unteren Messer bildet,
wenn die Maschine arbeitet. Dies beseitigt in einem wesentlichen
Ausmaß vorteilhaft
die Möglichkeit
der Kräfte,
mit denen die Zähne 13 des
oberen Messers 8 das Material angreifen, die Komponenten
in der radialen Richtung des oberen Messers und entlang der unteren
Messer aufweisen. Diese Komponenten, die in der aus dem DK-Patent
169378 bekannten Maschine entstehen, werden die Auswirkung haben,
daß die
Maschine übermäßige Abmessungen
im Vergleich zu ihrer Kapazität
haben müßte und
mit einem eher niedrigen Nutzeffekt arbeiten werden muß. Eine
erfindungsgemäße Maschine
wird deshalb im Vergleich zu der konventionellen Maschine bei der
gleichen Kapazität einen
niedrigeren Herstellungspreis haben, und auch die Kosten des Energieverbrauchs
werden niedriger sein. Die zugeführte
Energie wird mit einem optimalen Nutzeffekt verwendet werden. Diesem
kann hinzugefügt
werden, daß die
Maschine sicherer und wirksamer das Material zerkleinern können wird, wenn
die Zähne
das Material direkt bei einem Winkel von 90° in Bezug zu den unteren Messern
angreifen, anstelle in einem nachteilhaften spitzen Winkel.
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Die
Richtung der unteren Messer muß nicht unbedingt
direkt auf die Achse der Welle gerichtet sein, um den vorteilhaften
Effekt zu erzielen. Sie können
auch zu einem Bereich um die Welle herum gerichtet sein, z. B. einem
etwas unter der Welle angeordneten Bereich. Das Material, das zerkleinert
werden wird, wird sich am Anfang immer etwas über die unteren Messer erstrecken,
und folglich wird sich der Aktionswinkel der Zähne daher ändern, wenn die Zähne das
Material durchdringen. Bei einer geeigneten Auswahl der Neigung
in Bezug zu einer Ebene durch die Achse der Welle und die Enden
der unteren Messer gegenüberliegend
der Welle, kann der durchschnittliche Aktionswinkel der Zähne auf
90° eingestellt
werden. Dies bedeutet, daß zu
Beginn der Aktionswinkel etwas größer als 90° und am Ende etwas kleiner sein
wird. Die Winkeländerung
bei der Zerkleinerung eines Materialstücks kann auch auf die Weise eingestellt
werden, daß die
Abweichung von 90° zu Beginn
am größten ist
und am Ende am kleinsten ist, wo die Last normalerweise am größten sein
wird.
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Die
unteren Messer an jeder Seite der Welle können auch satzweise auf Schneidetischen
angeordnet werden, von denen jeder schwenkbar auf einer längs verlaufenden
Welle 19 an der Außenseite des
betreffenden Schneidetischs vorgesehen wird. Die Neigung des Schneidetischs
und dadurch der Aktionswinkel der Zähne kann dadurch in einer solchen Weise
variiert werden, daß er
sich während
der gesamten Zeit des Zerkleinerungsvorgangs bei einem Optimum befindet.
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In
der in Fragmenten in 6 gezeigten Ausführungsform
bilden die unteren Messer ein V, das zweckdienlich das Material
in Richtung auf die Mitte des Trichters führt.
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7 zeigt
in Fragmenten eine zweite Ausführungsform,
bei der die Sätze
der unteren Messer ein umgekehrtes V bilden. Der Vorteil dieses
Aufbaus besteht darin, daß die
Zähne einen
größeren freien Bereich
in dem Trichter zum Verarbeiten des Materials haben.
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8 zeigt
schließlich
in Fragmenten eine dritte Ausführungsform,
bei der sich die Sätze
der unteren Messer auf gleicher Höhe befinden. Der Aufbau stellt
etwas zwischen den beiden in 6 bzw. 7 dargestellten
Ausführungsformen
dar.
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Die
Grundidee der Erfindung mit Aktionswinkeln der Zähne von etwa 90° ist in den 6-8 bei
einer Maschine mit nur einer Welle dargestellt. Die gleichen zweckdienlichen
Aktionswinkel können jedoch,
wie schematisch in den 9-11 gezeigt
ist, selbstverständlich
bei Maschinen mit einer anderen Wellenanzahl erhalten werden.
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9 zeigt
daher in Fragmenten den gleichen Aufbau wie er bereits detailliert
in den 1-4 gezeigt wurde. An jeder Seite
der Welle 5a ist ein Satz unterer Messer 9a bündig miteinander vorgesehen.
Außerdem
befindet sich auf jeder Seite der Welle 5b ein zweiter
Satz unterer Messer 9b bündig miteinander. Der Satz
von Messern 9a und 9b erstreckt sich in die Richtung
der Achsen 20a, b der betreffenden Achsen 5a,
b und zwei und zwei derselben bilden außerdem ein V miteinander. Dadurch
werden die gleichen zweckdienlichen Effekte erhalten, wie sie vorhergehend
im Zusammenhang mit der Beschreibung der in den 6-8 gezeigten
Ausführungsformen
mit nur einer Welle beschrieben wurden. Durch Verwendung von zwei
Wellen ist es jedoch möglich,
die Kapazität
der Maschine im Vergleich zu einer ähnlichen Maschine mit nur einer
Welle zu erhöhen.
Das Zusammenwirken der beiden Maschinen mit dem Schneidetisch wird
an sich zu einer Verdoppelung der Kapazität führen, dieser kann jedoch hinzugefügt werden,
daß die
beiden Wellen auch miteinander in dem Zerkleinerungsvorgang zusammenwirken,
wenn sie bei solchen Drehrichtungen rotieren, daß diejenigen Zähne von
den oberen Messern, die sich zu einem gegebenen Zeitpunkt oben befinden,
sich aufeinander zu bewegen werden. Die resultierende Kapazität kann deshalb
mehr als zweimal so groß sein,
wenn zwei Wellen anstelle nur einer verwendet werden.
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Eine
noch größere Kapazität kann erhalten werden,
wenn wie in Fragmenten in 10 gezeigt drei
Wellen 21a, b, c mit oberen Messern 23a, b, c verwendet
werden. Bündige
Sätze unterer
Messer 24a, 24b und 24c werden an jeder
Seite der Wellen 21a, 21b und 21c plaziert.
Bei den Sätzen
von Messern 24b und 24c bilden immer zwei und
zwei ein V miteinander, während
bei den Sätzen
von Messern 24b und 24c zwei und zwei ein umgekehrtes
V miteinander bilden. Diese Maschine hat eine große Kapazität und kombiniert
die Vorteile, die in Verbindung mit der Beschreibung der 9 und 10 beschrieben
worden sind. Das Material wird zwischen die oberen Messer 23a und 23b durch
das V hineingeführt,
das durch die Sätze
unterer Messer 24a und 24b gebildet wird. Das
umgekehrte V, das durch die Sätze
unterer Messer 24b und 24c gebildet wird, gibt den
Zähnen
der oberen Messer 23b und 23c einen größeren freien
Raum zum Verarbeiten des Materials in diesem Teil des Trichters.
Als eine Folge der Drehrichtung der oberen Messer 23c werden
diese oberen Messer vorteilhafterweise dazu neigen, einen Teil des
Materials in denjenigen Teil des Trichters zu schieben, wo die oberen
Messer 23b arbeiten, wonach dieses Material durch die oberen
Messer 23a, b verarbeitet wird.
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Weiter
ist die in Fragmenten in 11 gezeigte
Maschine mit drei Wellen 24a, b, c mit Achsen 25a,
b, c versehen, die jedoch in diesem Fall alle in einer diagonal
abfallenden Ebene liegen. Weiter sind die unteren Messer 27a,
b, c bündig
miteinander in einer Richtung, die parallel zu der Ebene durch die Achse
der Wellen ist.
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Manchmal
befinden sich Gegenstände
unter dem zu zerkleinernden Material, die so stabil sind, daß die Maschine
diese Gegenstände
nicht zerscheiden oder auseinanderreißen kann. In der Figur ist
ein solcher Gegenstand gezeigt, der z. B. einen Zylinderblock darstellen
kann, welcher nun aus der Maschine entfernt werden soll. Dies erfolgt
durch manuelles oder automatisches Gleichrichten der Drehrichtung der
oberen Messer 26a, b, c, so daß die Zähne der oberen Messer sich
zu einem gegebenen Zeitpunkt oben befinden, wie durch die Pfeile
gezeigt, wobei alle in die Neigungsrichtung in Bewegung gebracht werden.
Die oberen Messer werden dann als eine Art Rolltisch arbeiten, wo
die Rollen die angetriebenen oberen Messer darstellen, die jetzt
selbst den Zylinderblock aus der Maschine heraustreiben. Um beispielsweise
einen Zylinderblock aus den anderen Materialien in der Maschine
herauszunehmen, während
sich diese in Betrieb befindet, würde normalerweise eine schwierige
und äußerst riskante
Tätigkeit für das Bedienungspersonal
darstellen. Deshalb würde
die Maschine vollständig
angehalten werden müssen,
während
der Zylinderblock entfernt wird, was zu einem Gewinnverlust gleich
der Zeit des Stillstands führt.
Bei der in 11 gezeigten Ausführungsform erreicht
es die Zerkleinerungsmaschine jedoch, sich automatisch selbst zu
entleeren.
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Die
Erfindung ist oben beschrieben und in der Zeichnung unter der Annahme
beschrieben, daß das
Material zwischen den Zähnen
der oberen Messer und der oberen Seite der unteren Messer zerkleinert
wird, oder anders gesagt, daß die
unteren Messer nur die Schneidkanten am oberen Teil aufweisen müssen. Im
Gegensatz zu einer konventionellen Zerkleinerungsmaschine kann die
erfindungsgemäße Maschine
jedoch innerhalb des Umfangs der Erfindung mit Schneidkanten sowohl
oben als auch unten arbeiten. Dies ist in den sehr schematisch gezeigten 12-13 dargestellt.
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In 12 ist
daher in Fragmenten eine konventionelle Maschine mit einer Welle 30 zu
sehen, die eine Achse 31 hat und an der die oberen Messer 29 mit
Zähnen 32 befestigt
sind. Die unteren Messer 33 sind etwas unter der Welle 30 angeordnet,
und wie zu sehen ist, führt
dies zu der Tatsache, daß die Zähne 32 das
Material von oben in einem nachteilhaften spitzen Winkel und in
der gleichen Bewegung angreifen und dann das untere Messer vom Boden bei
einem solchen spitzen Winkel treffen, daß ein Schneide- und Zerreißarbeitsgang
nur mit Schwierigkeiten oder gar nicht durchgeführt werden kann.
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Die 13 und 14 zeigen
in Fragmenten eine erfindungsgemäße Maschine
mit einem Satz unterer Messer, die ein umgekehrtes V bzw. ein V
bilden. Die oberen Messer 34 sind an der Welle 35 befestigt,
welche eine Achse 36 aufweist. Die unteren Messer 38 haben
eine zu dieser Achse gerichtete Richtung, und wie zu sehen ist,
werden die Zähne
der oberen Messer deshalb bei Drehung die unteren Messer bei Winkeln
passieren, die beide 90° betragen.
Durch Versehen der unteren Messer mit Schneidkanten an beiden Seiten
besteht nun vorteilhafterweise die Möglichkeit, das Material, das
unter die Messer gelangt ist, zwischen der Schneidkante der unteren
Seite des unteren Messers und den Zähnen der oberen Messer zu zerschneiden
oder zerreißen,
wenn diese nach oben zwischen den unteren Messern hindurchgehen.
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Die
Erfindung ist weiter unter der Annahme beschrieben und in der Zeichnung
gezeigt, daß die unteren
Messer gerade sind. Innerhalb des Umfangs der Erfindung können die
Messer jedoch auch irgendeine andere Form haben.
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15 zeigt
daher sehr schematisch eine Ausführungsform
mit gebogenen unteren Messern 43. Von dem oberen Messer 39,
das an der Welle 40 mit der Achse 41 befestigt
ist, ist nur ein einziger Zahn 42 gezeigt, der einen zu
zerkleinernden Gegenstand 45 angreift. Die gebogene Form
des unteren Messers hat die Auswirkung, daß der Gegenstand 45 in
der gezeigten Situation nur mit den Enden auf dem unteren Messer
liegt, welches untere Messer deshalb einen Einfluß auf den
Gegenstand mit viel größeren teilweisen
Scherbelastungen haben wird, als wenn der Gegenstand über seiner
gesamten Länge gehalten
werden würde.
Das Schneiden erfolgt daher aufeinanderfolgend in Richtung der Mitte
von den Enden des Gegenstands, und benötigt daher ein kleineres Eingabemoment
der Maschine als wenn das Messer gerade wäre. Ein ähnlicher Vorteil kann mit der
schematisch in 16 gezeigten Ausführungsform
erhalten werden, bei der das untere Messer 44 eine wellenförmige Schneidkante
hat.