Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut, insbesondere zum Fein- und Feinstmahlen von Aufgabegut, mit einem innerhalb eines Gehäuses (1) um eine Achse (4) drehenden Rotor (18), der eine zylindrische oder konische Mantelfläche besitzt. Zwischen Gehäuse (1) und Mantelfläche ist ein Ringspalt (35) vorhanden, der den Zerkleinerungsbereich bildet und dem das Aufgabegut axial aufgegeben wird. Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Rotor (18) über seinen Umfang eine Vielzahl erster stiftförmiger Zerkleinerungswerkzeuge (28) zur Zerkleinerung des Aufgabeguts angeordnet sind, die mit ihrer Längserstreckungsrichtung quer zur Mantelfläche in Richtung des Gehäuses (1) ausgerichtet sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Zerkleinerungsvorrichtungen dieser Art dienen vor allem der Prall- oder Schlagzerkleinerung von Aufgabegut, wobei eine Zerkleinerung bis hin zur Feinstmahlung möglich ist. Beispielsweise werden gattungsgemäße Vorrichtungen in der Nahrungsmittelindustrie zum Feinmahlen fetthaltiger Früchte wie zum Beispiel Kakao oder Kaffee verwendet oder es werden Früchte zur Erzeugung von Fruchtmark aufgeschlagen und homogenisiert. In der chemischen Industrie dienen gattungsgemäße Vorrichtungen beispielsweise zur Herstellung von Pigmenten oder zum Mahlen von Polymeren. Auch die Zerkleinerung von weich-elastischen Materialien wie zum Beispiel Gummi oder Altreifengranulat ist möglich, meist in Verbindung mit der Zufuhr von Kälteenergie vor dem Mahlvorgang, beispielsweise durch die Zufuhr von flüssigem Stickstoff, um das Aufgabegut zu verspröden.

[0003] Bekannt sind Stiftmühlen mit innerhalb eines Gehäuses koaxial und im Abstand zueinander angeordneten Scheiben, von denen eine rotiert oder beide mit Differenzgeschwindigkeit rotieren. Die Scheiben weisen an den sich zugewandten Scheibenflächen Mahlstifte auf, die sich in dem lichten Raum zwischen den Scheiben in axialer Richtung überlappen. Dabei sitzen die Mahlstifte einer jeden Scheibe auf konzentrisch zur Rotationsachse verlaufenden Umfangskreisen, wobei die Radien der Umfangskreise der einen Scheibe sich von denen der anderen Scheibe unterscheiden, um im Zuge der Rotation ein Kämmen der sich gegenüberliegenden Mahlstifte zu ermöglichen. Das Aufgabegut wird derartigen Stiftmühlen axial durch eine zentrische Öffnung in einer der Scheiben zugeführt und durch Aufprall an der anderen Scheibe in radiale Richtung umgelenkt, so dass es die von den Mahlstiften gebildete Zerkleinerungszone radial durchströmt und nach seinem Austritt aus dem von den Scheiben gebildeten Mahlspalt aus der Vorrichtung abgezogen wird. Eine derartige Maschine ist beispielsweise in der DE 27 13 809 beschrieben.

[0004] Charakteristisch für die aus dem Stand der Technik bekannten Stiftmühlen ist deren ringscheibenförmige Zerkleinerungszone, die sich in einer Radialebene zur Rotationsachse erstreckt, also zweidimensionale Gestalt besitzt. Die Zerkleinerungszone wird somit radial durchströmt, wobei die Gutpartikel sowohl von der Schleppkraft des Trägergasstromes als auch aufgrund der durch die Kreisbewegung induzierten Zentrifugalkräfte radial nach außen getrieben werden. Das Mahlgut durchwandert daher die Zerkleinerungszone verhältnismäßig schnell, so dass die den Mahlstiften zur Verfügung stehende Einwirkzeit für den Aufschluss des Aufgabeguts verhältnismäßig kurz ist.

[0005] Diese Art der Konstruktion bringt ferner mit sich, dass für die zur Zerkleinerung notwendigen Mahlstifte nur die sich gegenüberliegenden Scheibenflächen zur Verfügung stehen, was die maximale Anzahl an Mahlstiften erheblich beschränkt. Hinzu kommt, dass bedingt durch die einzuhaltenden radialen Mindestabstände der Mahlstifte untereinander wegen der Mahlstifte der gegenüberliegenden Scheibe der Spielraum für die Mahlstiftanordnung zusätzlich eingeschränkt ist. Im Ergebnis ist die Dichte der Mahlstifte bei bekannten Mühlen nicht sonderlich hoch und damit das Leistungsvermögen solcher Stiftmühlen begrenzt.

[0006] Da die Mahlstifte auf verschiedenen Umfangskreisen bezüglich der Rotationsachse angeordnet sind, rotieren die auf den äußeren Umfangskreisen angeordneten Mahlstifte mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die weiter innen liegenden. Somit treffen die Mahlstifte in Abhängigkeit ihres radialen Abstands von der Rotationsachse mit unterschiedlicher Energie auf das Mahlgut mit der Gefahr, dass das gefeinte Endprodukt eine größere Streuung beim Feinheitsgrad aufweist.

[0007] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stiftmühle anzugeben, die eine gegenüber dem Stand der Technik intensivere und qualitativ hochwertige Bearbeitung des Aufgabeguts ermöglicht.

[0008] Da die Mahlstifte durch den Aufprall des Aufgabeguts einem starken Verschleiß unterworfen sind und daher häufig gewechselt werden müssen, besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, die Stillstandszeiten einer Vorrichtung durch einen möglichst einfachen und schnellen Wechsel der Mahlstifte zu minimieren.

[0009] Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

[0010] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0011] Die Erfindung löst sich von der allgegenwärtigen Vorstellung einer zweidimensionalen Zerkleinerungszone bei Stiftmühlen und sieht erstmals vor, die Zerkleinerungszone dreidimensional auszubilden. Dies geschieht gemäß der Erfindung durch einen zylindrischen oder konusförmig verlaufenden Rotor, der über seinen Umfang mit ersten stiftförmigen Zerkleinerungswerkzeugen bestückt ist. Auf diese Weise lässt sich eine hohe Stiftdichte innerhalb der Zerkleinerungszone erreichen bei nur geringfügiger Vergrößerung des Gehäuses. Es kann daher mit verhältnismäßig kleinen Maschinen eine überproportional höhere Arbeitsleistung erzielt werden.

[0012] Die erfindungsgemäße Rotorkonstruktion führt zu einem Ringspalt zwischen Rotor und Gehäuse, der vom Aufgabegut im wesentlichen axial durchströmt wird. Auftretende Zentrifugalkräfte innerhalb der Zerkleinerungszone haben daher keinen nennenswerten Einfluss auf die Strömungsgeschwindigkeit des Aufgabeguts und somit auch nicht-auf dessen Verweildauer. In der Folge kann das Aufgabegut in erfindungsgemäßen Vorrichtungen länger gehalten werden, mit dem Vorteil einer besonders intensiven Bearbeitung.

[0013] Die Anordnung der Zerkleinerungswerkzeuge auf einem zylindrischen oder konischen Rotor hat ferner den Vorteil, dass alle Zerkleinerungswerkzeuge im wesentlichen die gleiche Umfangsgeschwindigkeit besitzen, was sich in einer gleichförmigen Bearbeitung des Aufgabeguts niederschlägt und zu einem einheitlichen, hinsichtlich Form und Größe innerhalb enger Toleranzen liegenden und daher qualitativ sehr hochwertigen Endprodukt führt.

[0014] Die Zerkleinerungsarbeit kann in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung allein vom Rotor bewerkstelligt werden. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der der Rotor mit einem am Gehäuseinnenumfang angeordneten Stator zusammenwirkt. Besonders bevorzugt ist hierbei ein Stator, der ebenfalls mit zweiten stiftförmigen Zerkleinerungswerkzeugen ähnlich oder identisch denen des Rotors ausgestattet ist, die in kämmende Interaktion miteinander treten. Auf diese Weise findet eine sehr intensive Zerkleinerung statt, die sich vor allem zur Fein- und Feinstmahlung eignet.

[0015] Die Anordnung der Zerkleinerungswerkzeuge am Rotor oder Stator ist nicht willkürlich, sondern es wird eine Anordnung bevorzugt, bei der die Zerkleinerungswerkzeuge in mehreren axial beabstandeten Radialebenen in einheitlichem Umfangsabstand angeordnet sind. Hieraus ergeben sich einheitliche Verhältnisse, die zu einem ruhigen Maschinenlauf beitragen. Zur Anpassung an das Aufgabegut und die Art der Zerkleinerung besteht dabei die Möglichkeit, die Zerkleinerungswerkzeuge am Rotor und/oder Stator unterschiedlicher Radialebenen fluchtend auf einer Mantellinie oder mit einem Umfangsversatz von Radialebene zu Radialebene anzuordnen.

[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rotor im wesentlichen monolithisch ausgebildet, das heißt er besitzt einen monolithischen, also einstückigen Grundkörper, in den beispielsweise die Zerkleinerungswerkzeuge direkt eingesetzt sind. Ein solcher Grundkörper ist sehr einfach in der Herstellung, da keine Teile zusammengesetzt werden müssen. Zudem zeichnet er sich durch eine hohe Rundlaufgenauigkeit und hohe Präzision aus. Der Wechsel aller Zerkleinerungswerkzeuge geschieht auf einmal durch den Austausch des gesamten Rotors.

[0017] Um die durch den Wechsel verbrauchter Werkzeuge bedingte Maschinenstillstandszeiten weiter zu minimieren, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, den Rotor und/oder Stator mit einem Mantel auszustatten, an dem jeweils die Zerkleinerungswerkzeuge angeordnet sind. Das hat den Vorteil, dass die Erneuerung der Zerkleinerungswerkzeuge außerhalb der Vorrichtung erfolgen kann, also bei laufendem Betrieb, wobei durch Vorhalten eines zusätzlichen Rotor- und/oder Statormantels, der bereits mit unverbrauchten Zerkleinerungswerkzeugen bestückt ist, sich die Wechselzeiten auf den Ausbau und Einbau des Mantels beschränken.

[0018] Sowohl beim monolithischen Rotor als auch bei der Variante mit Rotormantel kommen zur Befestigung der Zerkleinerungswerkzeuge ein Vielzahl von Möglichkeiten in Betracht, wie zum Beispiel Presspassungen, Schraubbefestigungen, Kleben, Aufschrumpfen und dergleichen.

[0019] Demgegenüber ist jedoch eine Art der Befestigung bevorzugt, bei der die Zerkleinerungswerkzeuge lediglich durch Einstecken von der Innenseite des Rotor-und/oder Statormantels in durchgehende Öffnungen erfolgt. Durch eine verbreiterte Ausbildung der Zerkleinerungswerkzeuge im Verankerungsbereich und eine komplementäre Ausgestaltung des Mantels im Bereich der Öffnungen wird eine erste Fixierung der Zerkleinerungswerkzeuge im Rotor- und/oder Statormantel erreicht. Die endgültige Verankerung erfolgt mit dem Zusammenführen von Grundkörper und Rotormantel bzw. Oberteil und Statormantel, wobei der Grundkörper mit seinem Außenumfang bzw. das Oberteil mit seinem Innenumfang eine Widerlagerfläche für die Zerkleinerungswerkzeuge bildet. Die Zerkleinerungswerkzeuge sind auf diese Weise also zwischen Grundkörper und Rotormantel bzw. Oberteil und Statormantel eingeklemmt. Diese Art der Befestigung ermöglicht es, die Werkzeugwechselzeiten weiter verkürzen.

[0020] Um einen schnellen Austausch des Rotormantels mit nur wenigen Handgriffen zu erreichen, ist am oberen Mantelrand ein radial nach innen gerichteter Ringflansch angeformt, der auf der Stirnseite des Grundkörpers des Rotors anliegt und zu seiner klemmenden Befestigung mittels einer Platte gegen den Grundkörper gespannt ist. Der Statormantel wird ebenfalls durch eine klemmende Befestigungsart im Zuge des Aufsetzens des Gehäuseoberteils auf das Unterteil oder durch Vorsehen eines Klemmrings an der durchmessergrößeren Stirnseite des Oberteils fixiert.

[0021] Zur Verwirklichung einer vorgeschalteten Zerkleinerungsstufe innerhalb einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegenüber des konzentrisch zur Rotationsachse in das Gehäuse mündenden Gutseinlasses eine Prallscheibe an der Stirnseite des Rotors vorgesehen, die über ihren Umfang mit mehreren Schlagleisten versehen sein kann und die größere Stücke des Aufgabeguts vorzerkleinert. Vorzugsweise übernimmt die Prallscheibe gleichzeitig die Funktion der Fixierung des Rotormantels am Grundkörper.

[0022] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1

einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie I-I,

Fig. 2

einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie II-II,

Fig. 3

einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Rotor in größerem Maßstab,

Fig. 4

eine Schrägansicht auf den in Fig. 3 dargestellten Rotor,

Fig. 5

eine Schrägansicht auf den in den Fig. 3 und 4 gezeigten Rotormantel ohne Zerkleinerungswerkzeuge, und

Fig. 6

einen Ausschnitt des in Fig. 1 gezeigten Längsschnitts in größerem Maßstab.

[0023] Der allgemeine Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich aus den Fig. 1 und 2. Dort sieht man ein Gehäuse 1, das sich aus einem zylindrischen Unterteil 2 und einem glockenförmigen Oberteil 3 zusammensetzt. Die Längsachse des Gehäuses 1 ist mit dem Bezugszeichen 4 versehen. Das Unterteil 2 ist nach unten durch einen Boden 5 abgeschlossen, in dem zentrisch zur Achse 4 eine kreisförmige Öffnung 6 angeordnet ist. Die Öffnung 6 dient zur Aufnahme einer im wesentlichen zylindrischen Wellenlagerung 7, die koaxial zur Achse 4 mittels einer Flanschverbindung am Boden 5 angeschraubt ist. Das obere Ende der Wellenlagerung 7 erstreckt sich bis in den Bereich des Oberteils 3. Auf diese Weise ergibt sich innerhalb des Unterteils 2 ein Ringkanal 8, der über einen tangential zur Achse 4 verlaufenden Materialauslass 9 aus dem Gehäuse 1 mündet. Den oberen Abschluss des Unterteils 2 bildet ein umlaufender Ringflansch 10, auf dem ein im Querschnitt winkliger Lagerring 11 befestigt ist.

[0024] Wie bereits erwähnt, ist die äußere Gestalt des Oberteils 3 glockenförmig, während der Innenumfang des Oberteils 3 einen konischen Verlauf aufweist und zur Aufnahme eines Stators dient. Die Oberseite des Oberteils 3 ist von einem lösbaren Deckel 12 verschlossen, der im Bereich der Achse 4 eine zentrische Öffnung besitzt, an die ein Einlaufstutzen 13 zur Beschickung der Vorrichtung mit Aufgabegut koaxial anschließt.

[0025] Der Fußbereich des Oberteils 3 ist mit seinem Außenumfang komplementär zum Innenumfang des Lagerrings 11 ausgebildet, so dass das Oberteil 3 mit seinem Fußbereich axial in das Unterteil 2 einsteckbar ist. Zur sicheren Befestigung des Oberteils 3 am Unterteil 2 dient ein am Außenumfang planparallel und koaxial verlaufender Ringflansch 14, der mittels der Schrauben 15 am Unterteil 2 befestigt ist.

[0026] Innerhalb der Wellenlagerung 7 ist die koaxial zur Achse 4 ausgerichtete Antriebswelle 17 in Lagergruppen 16 drehbar gehalten. Das untere, außerhalb des Gehäuses 1 liegende Ende der Antriebswelle 17 ist an einen nicht weiter dargestellten Drehantrieb angeschlossen. Das gegenüberliegende, im Innenbereich des Gehäuses 1 liegende Ende erstreckt sich bis weit in den Bereich des Oberteils 3 und dient zur drehfesten Aufnahme eines Rotors 18, dessen genauerer Aufbau unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 näher erläutert wird.

[0027] Der Rotor 18 ist mehrgliedrig aufgebaut und umfasst einen monolithischen Grundkörper 19 in Gestalt eines Kegelstumpfes, der drehfest auf der Antriebswelle 17 sitzt. Der Außenumfang 20 des Grundkörpers 19 ist formschlüssig von einem Rotormantel 21 umschlossen, dessen genauere Ausbildung vor allem aus Fig. 5 ersichtlich ist. Im wesentlichen besteht der Rotormantel 21 aus einem hohlkegelstumpfförmigen Teil 22, der axial auf den Grundkörper 19 aufgeschoben ist und aus einem sich in einer Radialebene zur Achse 4 nach innen erstreckenden Ringflansch 23, der am oberen, durchmesserkleineren Innenumfang des hohlkegelstumpfförmigen Teils 22 angeformt ist. Im zusammengebauten Zustand des Rotors 18 kommt die Unterseite des Ringflansches 23 in einer komplementär geformten ringförmigen Vertiefung in der oberen Stirnseite 24 des Rotors 18 zu liegen. Der Ringflansch 23 dient somit als Anschlag- und Lagerfläche für den positionsgenauen axialen und radialen Sitz des Rotormantels 21 auf dem Grundkörper 19.

[0028] Wie vor allem Fig. 5 zeigt, ist der Rotormantel 21 von einer Vielzahl von Bohrungen 25 durchdrungen, die in axial beabstandeten Radialebenen 26 gruppiert sind, wobei die Bohrungen 25 einer jeden Radialebene 26 in einem einheitlichen Umfangsabstand angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Bohrungen 25 benachbarter Radialebenen 26 jeweils auf gemeinsamen Mantellinien, von denen eine stellvertretend dargestellt und mit 27 bezeichnet ist. Im Rahmen der Erfindung liegen jedoch auch Ausführungsformen, bei denen die Bohrungen 25 zweier benachbarter Radialebenen 26 mit einem Umfangsversatz zueinander angeordnet sind, beispielsweise im halben Umfangsabstand zweier Bohrungen 25. Die Bohrungen 25 dienen der passgenauen Aufnahme der ersten stiftförmigen Zerkleinerungswerkzeuge 28.

[0029] Die ersten Zerkleinerungswerkzeuge 28 bestehen jeweils aus einem massiven zylindrischen Bolzen, zum Beispiel aus Stahl oder Keramik mit einem Durchmesser zwischen beispielsweise 5 mm bis 10 mm, der an einem Ende eine scheibenförmige Kopfverbreiterung 29 besitzt (Fig. 3 und 6). Wie aus den Fig. 3 und 6 ersichtlich werden solche Zerkleinerungswerkzeuge 28 vom Inneren des Rotormantels 21 durch die Bohrungen 25 hindurch gesteckt, wobei der verbreiterte Kopf 29 in einer komplementären Vertiefung am Innenumfang des Rotormantels 21 zu liegen kommt, um auf diese Weise bündig mit dem Innenumfang des Rotormantels 21 enden zu können. Dort drückt der Grundkörper 19 mit seinem Außenumfang gegen den Rotormantel 21 und die Köpfe 29 und bildet auf diese Weise eine Widerlagerung zur Fixierung der Zerkleinerungswerkzeuge 28 in ihrer Betriebsposition. Ein vollständig mit Zerkleinerungswerkzeugen 28 ausgerüsteter Rotor 18 ist anschaulich in Fig. 4 dargestellt. Dort sieht man auch, dass die Zerkleinerungswerkzeuge 28 senkrecht aus der Umfangsfläche des Rotormantels 21 hervorstehen, was bei konisch ausgebildeten Rotoren 18 dazu führt, dass die Zerkleinerungswerkzeuge 21 nicht in radialer Richtung ausgerichtet sind, sondern mit den Radialebenen 26 einen Winkel einschließen, der der Konizität des Rotors 18 entspricht.

[0030] Die Stirnseite 24 des Rotors 18 ist von einer koaxial zur Achse 4 angeordneten Prallscheibe 30 bedeckt und erstreckt sich mit ihrem äußeren Rand bis zum Außenumfang des Rotormantels 21. Dabei überlappt die Prallscheibe 30 den Ringflansch 23 radial, dessen Oberseite wiederum in einer komplementär geformten Vertiefung an der Unterseite der Prallscheibe 30 zu liegen kommt. Auf diese Weise ist der Ringflansch 23 formschlüssig zwischen Grundkörper 19 und Prallscheibe 30 eingebettet. Die Prallscheibe 39 spannt also den Ringflansch 23 und damit der Rotormantel 21 gegen den Grundkörper 19, was mittels der mit 31 angedeuteten Schrauben geschieht, die sich durch die Prallscheibe 30 und den Ringflansch 23 in den Grundkörper 19 hinein erstrecken.

[0031] An der Oberseite der Prallscheibe 30 sind im Bereich des Außenumfangs sechs quaderförmige Schlagleisten 32 befestigt, die sich mit radialer Ausrichtung paarweise diametral gegenüber liegen. Durch Einhaltung eines axialen Abstands zwischen der Prallscheibe 30 und dem Deckel 12 bzw. dem Einlaufstutzen 13 wird eine scheibenförmige Kammer 22 gebildet, in der eine Vorzerkleinerung des Aufgabeguts stattfindet.

[0032] Die Fig. 1, 2 und 6 zeigen ferner einen den Rotor 18 koaxial umgebenden Stator mit einem hohlkegelstumpfförmigen Statormantel 33, der sich formschlüssig entlang des

[0033] Innenumfangs des Gehäuseoberteils 3 erstreckt. Der obere Rand des Statormantels 33 besitzt einen ringförmigen Ansatz 37 zur Zentrierung und Verzahnung mit dem Oberteil 3. Der untere Rand wird von einem Klemmring 34 eingefasst, der mit dem Oberteil 3 verschraubt ist. Dabei hintergreift eine am Innenumfang des Klemmrings 34 angeformte Ringschulter einen Ringansatz am angrenzenden Ende des Statormantels 33. Auf diese Weise ist der Statormantel 33 klemmend im Gehäuseoberteil 3 befestigt. Der Innenumfang des Statormantels 33 verläuft in einheitlichem radialem Abstand zum Außenumfang des Rotors 18, woraus sich ein Ringspalt 35 ergibt, der die Zerkleinerungszone bildet, in die hinein sich die ersten Zerkleinerungswerkzeuge 28 erstrecken.

[0034] Analog dem Rotormantel 21 ist auch der Statormantel 33 von einer Vielzahl von Bohrungen durchdrungen, die zur Aufnahme zweiter stiftförmiger Zerkleinerungswerkzeuge 36 dienen, die in ihrer Art den ersten Zerkleinerungswerkzeugen 28 entsprechen. Die Bohrungen bzw. die zweiten Zerkleinerungswerkzeuge 36 sind jeweils in axial beabstandeten Radialebenen angeordnet, wobei die relative Lage der Radialebenen des Statormantels 33 bezüglich der Radialebenen 26 des Rotormantels 21 derart ist, dass sich durch einen axialen Versatz eine kämmende Anordnung der ersten Zerkleinerungswerkzeuge 28 und zweiten Zerkleinerungswerkzeuge 36 ergibt.

[0035] Auch die Art der Befestigung der zweiten Zerkleinerungswerkzeuge 36 im Statormantel 33 entspricht der beim Rotormantel 21 verwirklichten, so dass das dort Gesagte entsprechend gilt. Die Zerkleinerungswerkzeuge 36 weisen einen verbreiterten Kopf auf, der in einer formschlüssigen Vertiefung liegt und bündig mit dem Außenumfang des Statormantels 33 endet. Das Oberteil 3 drückt dabei von hinten gegen die Umfangsfläche des Oberteils 3 und die Enden der Zerkleinerungswerkzeuge 36 und hält sie auf diese Weise in den Vertiefungen.

[0036] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt. Das Aufgabegut gelangt über den Einlaufstutzen 13 axial in die Kammer 22, wo ein erster Aufprall des Aufgabeguts an der Prallscheibe 30 erfolgt. Dort wird das Aufgabegut in radiale Richtung umgelenkt und fliehkraftbedingt radial nach außen getrieben, wo es im äußeren Umfangsbereich der Prallscheibe 30 von deren rotierenden Schlagleisten 32 erfasst und vorzerkleinert wird. Anschließend wird das vorzerkleinerte Aufgabegut in eine axiale Richtung umgelenkt, wobei es in den Ringspalt 35 eintritt und dort zwischen den rotierenden ersten Zerkleinerungswerkzeugen 28 und zweiten, feststehenden Zerkleinerungswerkzeugen 36 weiter aufgeschlossen und zerkleinert wird. Das ausreichend bearbeitete Aufgabegut verlässt den Ringspalt 35 axial nach unten und tritt dabei in den Ringkanal 8 ein, von wo es über den Materialauslass 9 aus dem Gehäuse 1 gelangt.

[0037] Für den Werkzeugwechsel wird zunächst das Oberteil 3 des Gehäuses 1 demontiert. Danach kann nach Lösen der Prallscheibe 30 der Rotormantel 21 axial vom Grundkörper 19 des Rotors 8 abgezogen und durch einen mit neuen Zerkleinerungswerkzeugen 28 bestückten Rotormantel 21 ersetzt werden. Ähnlich einfach und schnell erfolgt der Wechsel des Statormantels 33, der nach Lösen des Klemmrings 34 axial aus dem Oberteil 3 entnommen werden kann.

[0038] Der Austausch der Zerkleinerungswerkzeuge 28 am Rotormantel 21 bzw. der Zerkleinerungswerkzeuge 36 am Statormantel 33 geschieht durch Ausschieben der Zerkleinerungswerkzeuge aus den entsprechenden Bohrungen und Einsetzen neuer Zerkleinerungswerkzeuge 28, 36, bis deren verbreiterter Kopf in den komplementär geformten Vertiefungen im Rotormantel 21 bzw. Statormantel 33 zu liegen kommt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Aufgabegut, insbesondere zum Fein- und Feinstmahlen von Aufgabegut, mit einem innerhalb eines Gehäuses (1) um eine Achse (4) drehenden Rotor (18), der eine zylindrische oder konische Mantelfläche besitzt, wobei der zwischen Gehäuse (1) und Mantelfläche vorhandene Ringspalt (35) den Zerkleinerungsbereich bildet, dem das Aufgabegut axial aufgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor (18) über seinen Umfang eine Vielzahl erster stiftförmiger Zerkleinerungswerkzeuge (28) zur Zerkleinerung des Aufgabeguts angeordnet sind, die mit ihrer Längserstreckungsrichtung quer zur Mantelfläche in Richtung des Gehäuses (1) ausgerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stator am Innenumfang des Gehäuses (1), der der Mantelfläche des Rotors (18) gegenüber liegt und der mit den ersten stiftförmigen Bearbeitungswerkzeugen (28) zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator zweite stiftförmige Zerkleinerungswerkzeuge (36) besitzt, die sich achsparallel zu den ersten Zerkleinerungswerkzeugen (28) vom Stator in Richtung des Rotors (18) erstrecken und mit den ersten Zerkleinerungswerkzeugen (28) kämmen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Zerkleinerungswerkzeuge (28, 36) jeweils in mehreren axial beabstandeten Radialebenen (26) am Umfang des Rotors (18) und/oder Stators angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Zerkleinerungswerkzeuge (28, 36) benachbarter Radialebenen (26) jeweils auf einer Mantellinie (27) des Rotors (18) und/oder Stators angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Zerkleinerungswerkzeuge (28, 36) benachbarter Radialebenen (26) mit Umfangsversatz zueinander angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem d3er Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor eine monolithischen Grundkörper besitzt, in dem die ersten Zerkleinerungswerkzeuge unmittelbar oder mittelbar verankert sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (18) mehrteilig aufgebaut ist mit einem Grundkörper (19) und einem koaxial darauf sitzenden Rotormantel (21) und die ersten Zerkleinerungswerkzeuge (28) am Rotormantel (21) befestigt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator einen Statormantel (33) umfasst, der koaxial zur Achse (4) am Innenumfang des Gehäuses (1) angeordnet ist und die zweiten Zerkleinerungswerkzeuge (36) am Statormantel (33) befestigt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotormantel (21) und/oder Statormantel (33) durchgehende Öffnungen (25) besitzen, in die die ersten und/oder zweiten Zerkleinerungswerkzeuge (28, 36) eingesetzt und lagegesichert sind.

11. Vorrichtung nach Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Zerkleinerungswerkzeuge (28, 36) zur Aufnahme radialer Kräfte in ihrem Verankerungsbereich eine Querschnittsvergrößerung (29) aufweisen und die Öffnungen (25) im Rotormantel (21) und/oder Statormantel (33) komplementär dazu ausgebildet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (25) im Rotormantel (21) und/oder die Öffnungen (25) im Statormantel (33) auf einer Seite vom Grundkörper (19) bzw. Oberteil (3) verschlossen sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Statormantel (33) mit seinem oberen Umfangsrand und unteren Umfangsrand durch Klemmung im Gehäuse (1) befestigt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen konzentrisch zur Achse (4) in das Gehäuse (1) mündenden Guteinlass (13) besitzt und der Rotor (18) an seiner dem Guteinlass (13) zugewandten Stirnseite (24) eine Prallscheibe (30) zur Durchführung einer Vorzerkleinerung aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotormantel (21) an einem Umfangsrand einen in einer Radialebene verlaufenden Ringflansch (23) aufweist, der auf der Stirnseite des Grundkörpers (19) aufliegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine konzentrische Klemmplatte, die den Ringflansch (23) gegen den Grundkörper (19) spannt.

Zeichnung