[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerkleinern von gewerblichen
bzw. industriellen Abfällen, insbesondere zum Zerkleinern von Papier, Holz, Kunststoff
und dgl., in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Zerkleinerungsvorrichtungen der vorbeschriebenen Art sind in sehr unterschiedlicher
Gestaltung bekannt. Sollen mit derartigen Vorrichtungen gewerbliche bzw. industrielle
Abfälle wie beispielsweise Holz auf ein bestimmtes Maß zerkleinert werden, ist es
z. B. bekannt, mehrere nacheinander angeordnete Zerkleinerungsstufen bzw. -werke
vorzusehen. Darüber hinaus ist es z. B. bei Schneidmühlen bekannt, ein Zerkleinerungswerk
mit einer Siebvorrichtung zu kombinieren, um ein Zerkleinerungsgut in gewünschter
Größe bzw. Konsistenz zu erhalten. Derartigen herkömmlichen Zerkleinerungsvorrichtungen
haftet der gemeinsame Nachteil an, daß zwischen den Zerkleinerungsstufen bzw. zwischen
Zerkleinerungswerk und Klassierungsvorrichtungen vom Zerkleinerungsgut Wege zu durchlaufen
bzw. Entfernungen zu überwinden sind, was in aller Regel durch Schwer- oder Zentrifugalkraft
bewerkstelligt werden soll. Insbesondere bei leichtgewichtigem bzw. feuchtem oder
schmierigem Zerkleinerungsgut ist dieses in aller Regel nur sehr schwer mit der Gefahr
von Verstopfungen der Vorrichtung und dgl. durchzuführen. Bei mehrstufigen Zerkleinerungsvorrichtungen
bereitet zudem noch die exakte Abstimmung der einzelnen Zerkleinerungsstufen aufeinander
Probleme. Aufgrund der ungleichmäßigen Zerkleinerung in einer Zerkleinerungsstufe
führt dies in aller Regel zu einer größeren Dimensionierung der Folgestufe. Der damit
einhergehende konstruktive und bauliche Aufwand ist mit der Konsequenz erheblich,
daß die Gestehungskosten erheblich und daher derartige Vorrichtungen teuer sind.
[0003] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art mit vermindertem konstruktiven und baulichen Aufwand zu schaffen, mit der gewerbliche
bzw. industrielle Abfälle, insbesondere Papier, Holz, Kunststoff und dgl. wirksam
zu zerkleinern ist.
[0004] Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch
die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
[0005] Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist mit nur einem Zerkleinerungswerk, das
das die Taschenausnehmungen aufweisende Zerkleinerungswerkzeug sowie das die Klassierungsformausnehmungen
aufweisende Zerkleinerungswerkzeug umfaßt, das Zerkleinerungsgut wirksam und klassiert
auf das gewünschte Maß zu zerkleinern bzw. zu zermahlen. Die Klassierungsformausnehmungen
sorgen in Zusammenwirken mit den Taschenformausnehmungen dafür, daß das zerkleinerte
Gut erst dann an den Gutaustrittsbereich übergeben wird, wenn es ein gewünschtes Zerkleinerungsmaß
erreicht hat, ohne daß hierfür besondere Klassierungseinheiten oder weitere Zerkleinerungsstufen
erforderlich sind. Durch eine geeignete Ausbildung von Taschen und Klassierungsformausnehmungen
bzw. durch eine geeignete Abstimmung von Taschen und Klassierungsnuten aufeinander
ist mit einfachen baulichen Mitteln ein für jeden Anwendungsfall optimales Ergebnis
zu erreichen. Die Gestehungskosten dieser Vorrichtung sind dadurch gegenüber herkömmlichen
Zerkleinerungsvorrichtungen erheblich zu reduzieren.
[0006] Die Taschen oder aber auch die Klassierungsformausnehmungen können sowohl in dem
angetriebenen Zerkleinerungswerkzeug als auch in dem feststehenden bzw. mit geringerer
Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Zerkleinerungswerkzeug wahlweise vorgesehen sein.
Je nach Art des Zerkleinerungsgutes bzw. je nachdem, was für ein Zerkleinerungsergebnis
von der Größe bzw. Konsistenz gewünscht ist, können sowohl zum Gutfüllraum hin als
auch zum Gutaustrittsbereich hin ein oder mehrere Taschen angeordnet sein. Die Klassierungsformausnehmungen
sind vorzugsweise nutenförmig gestaltet und sowohl zum Gutfüllraum als auch zum Austrittsbereich
hin offen gehalten, wobei durch die Breite, Tiefe der Nuten und dgl. in baulich einfacher
Weise auf das Klassierungs- bzw. Zerkleinerungsergebnis leicht eingewirkt werden kann.
Dariiber hinaus ist jedoch gleichfalls möglich, die Klassierungsformausnehmungen
zum Gutfüllraum bzw. Austrittsbereich des Aufnahmebehälters hin geschlossen zu halten.
[0007] Bevorzugtermaßen ist das die Taschenausnehmungen aufweisende Zerkleinerungswerkzeug
ein drehbar gelagertes, angetriebenes Rotormesser mit im wesentlichen scheibenförmiger
Gestalt, das innerhalb eines im wesentlichen scheibenringförmig gestalteten Standmessers
zentrisch mit vertikaler Rotationsachse umläuft. Sowohl Stand- als auch Rotormesser
können insgesamt relativ schmal ausgebildet sein, wobei der Antrieb des angetriebenen
Rotormessers von unten her derart erfolgen kann, daß es direkt auf die Antriebswelle
eines Untersetzungsgetriebes montiert ist. Dabei trennen vorzugsweise Standmesser
und Rotormesser den Gutfüllraum von dem Austrittsbereich.
[0008] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf weitere Unteransprüche, die Zeichnung
und die weitere Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Rotormessers mit einer oberen und einer unteren Taschenausnehmung;
Fig. 2 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein alternatives Ausführungsbeispiel
eines Rotormessers mit einer oberen und einer unteren Taschenausnehmung in schrägstehender
Scheibenausbildung;
Fig. 3 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines
Standmessers in ringscheibenförmiger Gestaltung und nutenförmigen Klassierungsformausnehmungen;
Fig. 4 in schematischer Perspektivdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Rotormessers mit drei oberen und drei unteren Taschenformausnehmungen;
Fig. 5 in einer schematischen Perspektivdarstellung das Standmesser gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 sowie das Rotormesser gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 im montierten
Zustand,
Fig. 6 in einer zu Fig. 3 analogen Darstellung ein alternatives Ausführungsbeispiel
mit zwei Standmessern in ringscheibenförmiger Gestaltung und nutenförmigen Klassifizierungsformausnehmungen
unterschiedlicher Größenauslegungen für einen Grobvorschnitt und einem sich verfeinernden
Schnitt, und
Fig. 7 in einer zu Fig. 2 analogen Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines Rotormessers mit einer oberen und einer unteren Taschenausnehmung durch eine
schneckenwendelsegmentförmige Werkzeugausbildung.
[0009] In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des ersten Zerkleinerungswerkzeuges
und ein Ausführungsbeispiel des zweiten Zerkleinerungswerkzeuges veranschaulicht.
Die Zerkleinerungsvorrichtung insgesamt zur Zerkleinerung von gewerblichen bzw. industriellen
Abfällen umfaßt einen Aufnahmebehälter mit vorzugsweise vertikaler Behälterhauptachse,
der in seinem unteren Bereich in einen Trichter übergehen kann. Zweckmäßigerweise
im Bereich des Überganges in die Trichterform ist das Zerkleinerungswerk angeordnet,
so daß sich unterhalb des Zerkleinerungswerkes der Austrittsbereich mit einer Austrittsöffnung
befindet, so daß der oberhalb des Zerkleinerungswerkes innerhalb des Aufnahmebehälters
gelegene Gutaufgaberaum bzw. Gutfüllraum von dem Austrittsbereich des Behälters durch
das Schneidwerk getrennt ist. Im einzelnen nicht näher veranschaulicht soll das Schneidwerk
einen Antriebsmotor haben mit einer Antriebswelle sowie einem Untersetzungsgetriebe,
wobei die Antriebswelle des Schneidwerkes bzw. die Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes
eine im wesentlichen vertikale Drehachse hat, die zweckmäßigerweise mit der Behälterhauptachse
zusammenfällt.
[0010] Das Schneidwerk der Zerkleinerungsvorrichtung nach der Erfindung hat ein erstes Zerkleinerungswerkzeug,
das in den veranschaulichten Ausführungsbeispielen durch ein drehbar gelagertes,
mittels des Antriebes in Umlaufbewegung versetzbares Rotormesser 1 ist. Dieses Rotormesser
1 hat eine im wesentlichen scheibenförmige Gestalt mit kreisrunder Außenmantelfläche
2 und ist innerhalb des zweiten Zerkleinerungswerkzeuges angeordnet (Fig. 5), das
in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel als ringscheibenförmig gestaltetes Standmesser
3 mit kreisrunder Innenmantelfläche 4 ausgebildet ist. Der Antrieb des Rotormessers
1 soll von unten und mithin vom Austrittsbereich der Zerkleinerungsvorrichtung her
erfolgen, wobei durch die insgesamt schmale Bauweise sowohl des Rotormessers 1 als
auch des Standmessers 3 das Rotormesser 1 direkt auf die nicht dargestellte Abtriebswelle
eines Untersetzungsgetriebes montiert werden kann.
[0011] Standmesser 3 und Rotormesser 1 trennen den Gutfüllraum des Aufnahmebehälters von
dem Austrittsbereich der Zerkleinerungsvorrichtung, so daß das zerkleinerte Gut erst
dann die Zerkleinerungsvorrichtung verlassen kann, wenn es insgesamt Rotormesser
1 und Standmesser 3 passiert hat. In den veranschaulichten Ausführungsbeispielen ist
das Rotormesser 1 mit den Taschenformausnehmungen 5 bzw. 6 versehen. In dem in Fig.
1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind insgesamt zwei Taschenformausnehmungen
5,6 vorgesehen, wobei die Formausnehmung 5 oben angeordnet und mithin dem Gutfüllraum
zugeordnet und die andere Taschenausnehmung unten und mithin dem Gutaustrittsbereich
zugeordnet ist. Diese Taschenausnehmungen 5,6 sind im Querschnitt im wesentlichen
halbkreisförmig gestaltet und wirken mit den Klassie rungsausnehmungen 7, z. B. in
Gestalt von durchgehenden Nuten gemäß dem in Fig. 3 veranschaulichten Standmesser,
zusammen. Die Taschenformausnehmungen 5,6 und die Klassierungsformausnehmungen 7
bilden Gegenprofile, die aufgrund der gewählten Form und Größe das Klassierungsmaß
und mithin die Zerkleinerungsgröße bzw. Güte des Zerkleinerungsgutes darstellen. In
baulich einfacher Weise ist durch eine einfache Gestaltung von Taschen bzw. Klassierungsnuten
das Zerkleinerungsgut zu zerkleinern bis hin auf ein Maß, daß es einem Granulat bzw.
Mahlgut entspricht. Die Anzahl der Taschenausnehmungen 5 bzw. 6 ist zudem zweckmäßigerweise
auszuwählen unter Berücksichtigung der Größe des aufzugebenden Zerkleinerungsgutes
und den Umfangsabmessungen der gewählten Messer. Bei insbesondere groben bzw. größerem
Zerkleinerungsgut ist zweckmäßigerweise eine obere und eine untere Taschenformausnehmung
vorzusehen, die sich beinahe über den halben Umfangsbereich des Messers 1 erstreckt,
wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dargestellt. In den Endbereichen der oberen
Taschenformausnehmungen 5 sind Schneidkanten 5.1 ausgebildet, die insgesamt vertikal
ausgerichtet sind. Auch in den Endbereichen der Klassierungsausnehmungen 7 sind Schneidkanten
7.1 ausgebildet.
[0012] In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des Rotormessers 1 sind die taschenförmigen
Ausnehmungen 5 bzw. 6 dadurch gebildet, daß eine schrägstehende Scheibe das Rotormesser
1 bildet, auf dessen oberer Seite zahnförmige Aufsatzstücke 8 mit Schneidkanten 8.1
vorgesehen sind.
[0013] Ist kleineres Zerkleinerungsgut zu zerkleinern, sind zweckmäßigerweise mehrere taschenförmige
Ausnehmungen 5 bzw. 6 vorzusehen, wie dies in Fig. 4 bzw. Fig. 5 veranschaulicht ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind oberseitig, d. h. zum Gutfüllraum hin ausgerichtet,
insgesamt drei Taschenausnehmungen 5 mit jeweils Schneidkanten 5.1 und drei in Umfangsrichtung
hierzu versetzt angeordnet untere Taschenformausnehmungen 6 vorgesehen.
[0014] Durch die doppelte Anordnung von Schneidkanten 5.1 bei jeder Taschenausnehmung 5
sind Schneidkanten für eine Drehrichtung in als auch gegen den Uhrzeigersinn vorgesehen.
[0015] Die Taschenformausnehmungen 5 bzw. 6, insbesondere jedoch die Taschenformausnehmungen
6, sind von der Bodenfläche her zu den Klassierungsformausnehmungen 6 hin geneigt
oder bogenförmig ausgebildet, so daß sie in Zusammenwirken mit den Klassierungsformausnehmungen
7 nach unten fördernd wirken. Bei sehr großem Zerkleinerungsgut kann dem Rotormeser
1 zudem noch ein Vorbrecher vorgeordnet sein, der beispielsweise durch eine verzahnte,
schrägstehende Platte gebildet wird, wie diese näher in der EP-OS 0 285 011 veranschaulicht
ist.
[0016] Im Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung nach der Erfindung gelangt aus dem Füllraum
des Aufnahmebehälters das Zerkleinerungsgut in die dem Gutfüllraum hin zugewandten
bzw. zugeordneten Taschenformausnehmungen 5 des Rotormessers 1. Durch die Schneidkanten
5.1 bzw. die Gegenschneidkanten der Klassierungsformausnehmungen 7 wird das Zerkleinerungsgut
während der Umlaufbewegung des Rotormessers 1 je nach Länge und Tiefe der Klassierungsformausnehmungen
7 abgetrennt, zerschnitten oder zermahlen. Das abgetrennte Zerkleinerungsgut wird
dann an die dem Austrittsbereich zugeordnete Taschenausnehmung 6 übergeben, wenn
diese vor der das abgetrennte Zerkleinerungsgut 7 haltenden Klassierungsformausnehmung
steht. Das abgetrennte Zerkleinerungsgut wird dann entsprechend der Form der Taschenformausnehmungskontur
zum Gutaustrittsbereich gefördert. Dies ist insbesondere deshalb möglich, weil das
abgetrennte Zerkleinerungsgutteil sich nach dem Zerkleinerungsvorgang in der unteren
Tasche 6 ausdehnt und erfaßt werden kann. Die Taschenausnehmungen 5 bzw. 6 und die
Klassierungsformausnehmungen 7 können wahlweise sowohl in dem angetriebenen Zerkleinerungswerkzeug
als auch in einem feststehenden bzw. mit geringerer Umlaufgeschwindigkeit rotierendem
Zerkleinerungswerkzeug vorgesehen sein. Bei niedrigen Drehzahlen oder aber auch kleinerem
Messerdurchmesser ist es vorteilhaft, die Taschenausnehmungen, wie in den Ausführungsbeispielen
dargestellt, in dem Rotormesser 1 vorzusehen. Bei höheren Drehzahlen und größerem
Messerdurchmesser bringt das Vorsehen von taschenförmigen Ausnehmungen 5 bzw. 6 im
Standmesser Vorteile, da beim Auswerfen auch die Zentrifugalkraft zusätzlich genutzt
werden kann, um abgetrenntes Zerkleinerungsgut auszubringen. In diesem Fall sind
die entsprechenden Klassierungsformausnehmungen in dem Rotormesser in analoger Weise
vorzusehen.
[0017] In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines mit Klassierungsausnehmungen versehenen
Schneidwerkzeuges dargestellt, das zwei übereinander angeordnete Standmesser 3, 3.1
hat. Das obere Standmesser 3.1 mit von der größenordnungsmäßigen Auslegung der nutenförmigen
Klassierungsausnehmungen 7.2 dient als Grobstandmesser zum Vorschnitt. Das darunter
gelegene Standmesser 3.1 mit seinen Klassierungsformausnehmungen 7 dient zu einem
sich verfeinernden Schnitt des Aufgabematerials und hat beispielsweise eine Ausbildung
wie in Fig. 3 dargestellt. Durch die Anordnung von zwei oder mehreren Standmessern
mit von oben nach unten sich verfeinernden Schnitten lassen sich erhöhte Durchsatzraten
erzielen. Das dabei Anwendung findende rotierende Zerkleinerungsmesser braucht nur
im Bereich des Standmessers mit den kleinsten Klassierungsformausnehmungen nach unten
offene Taschenformausnehmungen aufweisen.
[0018] In Fig. 7 ist ein Zerkleinerungswerkzeug in einer schneckenwendelsegmentförmigen
Gestaltung dargestellt. Dies ist rotierend antreibbar für eine Drehrichtung. Die Schneckenwendel
kann sowohl ein- als auch mehrgängig sein. Die Schneiden 5.1 arbeiten dabei mit dem
die Klassierungsformausnehmungen aufweisenden Standmesser zusammen. Die Schneide
5.2 der Stirnfläche arbeitet auf Schlag ohne Gegenschneide. Der Schneckenwendelumfang
und damit die Mantelfläche des Rotormessers trennt den oberen vom unteren Schneidraum.
1. Vorrichtung zum Zerkleinern von gewerblichen bzw. industriellen Abfällen, insbesondere
zum Zerkleinern von Papier, Holz, Kunststoff und dgl., mit einem einen Gutfüllraum
sowie einen Gutaustrittsbereich mit Austrittsöffnung aufweisenden Aufnahmebehälter
für das Zerkleinerungsgut und mit einem im Aufnahmebehälter angeordneten, ein mittels
eines Antriebsmotors in Umlauf versetzbares Zerkleinerungswerkzeug umfassenden Zerkleinerungswerk,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zerkleinerungswerk zumindest zwei, im wesentlichen koaxial angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge
(1, 3) umfaßt, wovon das eine mittels des Antriebsmotors in Umlauf versetzbar, das
andere demgegenüber feststehend oder während eines Zerkleinerungsvorganges mit geringerer
Umlaufgeschwindigkeit rotierend angeordnet ist, daß eines der Zerkleinerungswerkzeuge
(1, 3) zum anderen Zerkleinerungswerkzeug hin offene Klassierungsformausnehmungen
(7) hat und das andere Zerkleinerungswerkzeug zumindest zwei mit Klassierungsformausnehmungen
(7) verbindbare Taschenausnehmungen (5, 6) aufweist, wobei eine Taschenausnehmung
(5) dem Gutfüllraum und die andere Taschenausnehmung (6) dem Gutaustrittsbereich zugeordnet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem Gutfüllraum zugewandte Taschenausnehmung (5) mit einer im
wesentlichen vertikal ausgerichteten Schneidkante (5.1) versehen ist und die Klassierungsformausnehmungen
(7) gleichfalls im wesentlichen vertikal ausgerichtete Schneidkanten (7.1) umfassen.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Taschenausnehmungen (5, 6) aufweisende Zerkleinerungswerkzeug (1) als
ein antreibbares Rotormesser, das die Klassierungsformausnehmungen (7) umfassende
Zerkleinerungswerkzeug (3) als Standmesser ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotormesser (1) eine kreisrunde Außenmantelfläche hat und zentrisch innerhalb
zumindest eines eine kreisrunde Innenmantelfläche mit von dieser ausgehenden Klassierungsformausnehmungen
(7) aufweisenden Standmessers (3, 3.1) umläuft.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschenausnehmungen (5, 6) des einen Zerkleinerungswerkzeuges im Querschnitt
im wesentlichen halbkreisförmig gestaltet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem Gutfüllraum zugewandte Taschenausnehmung (5) des einen Zerkleinerungswerkzeuges
(1) einen zu den Klassierungsformausnehmungen (7) hin abfallenden Boden hat.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Taschenausnehmungen (5, 6) aufweisende Zerkleinerungswerkzeug (1) zur
Horizontalen geneigt ausgebildet ist, wobei die dem Gutfiillraum sowie die dem Austrittsbereich
zugeordnete Taschenausnehmung (5, 6) durch die durch die Schrägstellung des Werkzeuges
in bezug auf die Horizontale geschaffenen Räume gebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge obere Fläche des Zerkleinerungswerkzeuges im wesentlichen vertikal
ausgerichtete Schneidkanten (8.1) aufweisende, zahnförmige Aufsatzstücke (8) hat.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Taschenausnehmungen (5, 6) aufweisende Zerkleinerungswerkzeug eine schneckenwendelsegmentförmige
Gestalt mit Stirnschneidkante (5.2) und Mantelschneidkante (5.1) hat, wobei die Taschenausnehmungen
(5, 6) jeweils durch schneckenwendelsegmentförmige Gestalt als Zerkleinerungswerk
gebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere übereinander angeordnete Zerkleinerungswerkzeuge (3, 3.1) mit
miteinander zugeordneten Klassierungsformausnehmungen (7, 7.2) unterschiedlicher
Größenauslegung vorgesehen sind.