DE102004051217A1

DE102004051217A1 - Zweistufige Zerkleinerungsvorrichtung für schneidfähiges Aufgabegut

Info

Publication number: DE102004051217A1
Application number: DE102004051217A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Pallmann
Original assignee: Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: US20060081730A1; ITTO20050743A1; DE102004051217B4; US7631825B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von großstückigem schneidfähigem Aufgabegut, insbesondere Kautschukballen (14). Die Vorrichtung besitzt eine erste Zerkleinerungsstufe (17, 40) zur Durchführung einer Vorzerkleinerung und eine zweite Zerkleinerungsstufe (1) zur Durchführung einer Feinzerkleinerung, wobei die zweite Zerkleinerungsstufe (1) ein um eine Drehachse rotierendes Zerkleinerungssystem aufweist, dem das Aufgabegut (14) über einen Zuführkanal (15) aufgegeben wird. Gemäß der Erfindung ist in dem Zuführkanal (15) zur zweiten Zerkleinerungsstufe die erste Zerkleinerungsstufe (17, 40) integriert. Auf diese Weise könne eine weitgehend gleichmäßige Beschickung der zweiten Zerkleinerungsstufe (1) erfolgen, so dass man mit vergleichsweise geringeren Maschinenleistungen auskommt und den Wirkungsgrad der zweiten Zerkleinerungsstufe (1) besser ausnutzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und eine Schneideinheit zum Zerkleinern von großstückigem, schneidfähigem Aufgabegut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und 17.
Sinn und Zweck der industriellen Zerkleinerung von Aufgabegut ist oftmals die Herstellung eines Zwischenprodukts von vorbestimmter Form und Größe, das dann als Ausgangsstoff für die Produktionsschritte eines anderen Fertigungsprozesses Verwendung findet. Beispielhaft sei die Herstellung von Granulat genannt, das in Extrudieranlagen Verwendung findet. Die Einheitlichkeit in Form und Größe sind dabei ein bestimmender Faktor für die Qualität des Zwischenproduktes.

Die Betreiber von Zerkleinerungsvorrichtungen werden regelmäßig dann gefordert, wenn großstückiges Aufgabegut, wie zum Beispiel Kautschukballen, auf eine relativ kleine Endgröße, wie zum Beispiel Granulat, gebracht werden muss. In der Regel wird bei derartigen Anforderungen eine mehrstufige Zerkleinerung durchgeführt, indem mehrere Schneidmühlen unterschiedlicher Größe hintereinander geschaltet werden. Dabei dient das Endprodukt einer vorhergehenden Schneidmühle als Aufgabematerial für die nachfolgende Schneidmühle. Auf diese Weise findet eine stufenweise Zerkleinerung des Aufgabeguts bis auf die gewünschte Endgröße statt.

Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, qualitativ hochwertiges Granulat zu erhalten. Es müssen aber in Folge mehrerer vorzuhaltender Schneidmühlen wirtschaftliche Nachteile in Kauf genommen werden. Durch den Bedarf und Einsatz mehrerer Zerkleinerungsmaschinen entstehen neben den Kosten für Anschaffung, Instandhaltung und Betrieb zusätzliche Aufwendungen für die erforderlichen Zwischenbunkerkapazitäten, Transportmittel und den zusätzlichen Platzbedarf.

Zur Umgehung dieser Nachteile sind für spezielle Anwendungsfälle, wie zum Beispiel der Zerkleinerung von Kautschukballen, auch schon Vorrichtungen hergestellt worden, mit denen sich innerhalb eines Gehäuses eine Zerkleinerung des ursprünglichen Aufgabeguts auf die gewünschte Feinheit des Endprodukts durchführen lässt. Derartige Vorrichtungen besitzen einen rotierenden walzenförmigen Rotor, der gleichmäßig über seinen Umfang verteilte, axial ausgerichtete Messer aufweist, die einen gemeinsamen Schneidenflugkreis beschreiben. Zum Zwecke der Zerkleinerung wirken die Messer mit Statormessern zusammen, die den Schneidenflugkreis tangieren. Über einen Teilbereich des Schneidenflugkreises ist ein Lochsieb angeordnet, über das das ausreichend zerkleinerte Aufgabegut abgezogen wird. Bei der Zerkleinerung bleibt das Aufgabegut solange im Arbeitsbereich der Messer, bis eine Zerkleinerung unter den Lochdurchmesser der Siebfläche erfolgt ist. Bei derartigen Vorrichtungen findet also innerhalb einer einzigen Maschine gleichzeitig eine Vor- und Nachzerkleinerung mit denselben Zerkleinerungswerkzeugen statt.

Das bietet zunächst den Vorteil mit nur einer Zerkleinerungsvorrichtung auszukommen, was im Vergleich zur eingangs beschriebenen mehrstufigen Variante eine kosten- und platzsparende Möglichkeit der Zerkleinerung darstellt. Die einstufige Zerkleinerung hat jedoch auch zur Folge, dass mit ein und denselben Zerkleinerungswerkzeugen die gesamte Zerkleinerungsarbeit, also Grob- und Feinzerkleinerung geleistet werden muss. Da die einzelnen Zerkleinerungsstufen aber infolge unterschiedlicher Ausgangsbedingungen von unterschiedlichen Zielsetzungen ausgehen, wäre es unter dem Aspekt der Qualitätssteigerung wün schenswert, die Zerkleinerungswerkzeuge jeweils auf die mit jeder Zerkleinerungsstufe verbundenen spezifischen Anforderungen durch Verwendung besonders geeigneten Zerkleinerungswerkzeugen abzustimmen. Bei der einstufigen Zerkleinerung ist das nicht möglich, weswegen eine einstufige Zerkleinerung aus technischer Sicht einen Kompromiss darstellt.

Bei der Zerkleinerung von Kautschukballen oder auch extrudierten Kunststoffhohlprofilen kommt hinzu, dass beim erstmaligen Anschneiden des Aufgabeguts sehr hohe Kräfte aufgebracht werden müssen um eine Zerkleinerung zu ermöglichen. Dabei werden von den Zerkleinerungswerkzeugen große Schlagkräfte auf das Aufgabegut ausgeübt. Diese verursachen starke mechanische Spitzenbeanspruchungen, die bei der Dimensionierung der Vorrichtung zu berücksichtigen sind. Zudem geht mit dieser Art der Zerkleinerung eine erhebliche Lärmentwicklung einher, die eine Einkapselung der Vorrichtung zum Schutz des Personals erforderlich macht.

Der mit dem erstmaligen Eindringen der Zerkleinerungswerkzeuge in das Aufgabegut verbundene Widerstand führt zudem zu einer Verringerung der Drehzahl des Zerkleinerungsrotors. Mit dem Ausgleich dieses Drehzahlverlustes geht ein starker kurzfristiger Anstieg der Stromaufnahme des Antriebsmotors einher. Da sich die Energiekosten nicht nach dem durchschnittlichen Strombedarf, sondern nach der Spitzenleistung berechnen, führt dies zu einem überproportionalen Anstieg der Energiekosten.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, großstückiges Aufgabegut auf wirtschaftliche Art und Weise zu zerkleinern, ohne dabei Einbußen im Hinblick auf die Qualität des Endprodukts in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und 17 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt in der Durchführung einer zweistufigen Zerkleinerung des Aufgabeguts, wobei die Vorzerkleinerung in der Materialzuführung zur Feinzerkleinerung angeordnet ist. Auf diese Weise gelingt es die Vorteile einer zweistufigen Zerkleinerung mit den Vorteilen einer einzigen Zerkleinerungsvorrichtung zu vereinen.

Durch die stufenweise Zerkleinerung des Aufgabeguts ergeben sich in jeder Zerkleinerungsstufe weitgehend konstante Rahmenbedingungen für den Zerkleinerungsvorgang. Durch die Zuführung von in Form und Größe definierten Aufgabeguts, ist es möglich die Zerkleinerungswerkzeuge einer jeden Zerkleinerungsstufe auf die Eigenschaften des Aufgabeguts und die spezifischen Anforderungen an das herzustellende Zwischen- oder Endprodukt anzupassen.

Das Ergebnis ist zunächst der Erhalt von qualitativ hochwertigem zerkleinertem Gut, das sowohl in seiner Form als auch in seiner Größe innerhalb enger Toleranzen liegt. Dies ist entscheidend für dessen Verwendbarkeit als Ausgangsstoff in anderen Produktionsprozessen wie zum Beispiel dem Extrudieren.

Darüber hinaus wird aber auch die Möglichkeit eröffnet eine erfindungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtung stets im optimalen Leistungsbereich zu fahren. Auf diese Weise werden Leistungsschwankungen stark reduziert, was sich in einer weitgehend konstanten Energieaufnahme der Vorrichtung bemerkbar macht. Verbrauchsspitzen, die Grundlage für die Berechnung Energiekosten darstellen, sind weitestgehend geglättet, was einen wirtschaftlichen Zerkleinerungsbetrieb ermöglicht.

Die durchschnittliche Zerkleinerungsleistung der Vorzerkleinerung ist nicht höher als die durchschnittliche Zerkleinerungsleistung der Feinzerkleinerung. Bei kontinuierlicher Beschickung weisen daher die Zerkleinerungsvorrichtungen beider Zerkleinerungsstufen einen gleichen Materialdurchsatz auf. Der sich daraus ergebende schwankungsarme Zerkleinerungsbetrieb führt zu einer Vergleichmäßigung der mechanischen Beanspruchung und versetzt den Konstrukteur erfindungsgemäßer Vorrichtungen in die Lage Überdimensionierungen, die auf Belastungsspitzen zurückgehen zu vermeiden. Erfindungsgemäße Vorrichtungen können daher bei vergleichbarer Maschinenleistung kleiner und kompakter konstruiert sein, mit dem Vorteil geringerer Herstellungskosten und eines geringeren Platzbedarfs am Aufstellungsort.

In Weiterführung dieses Gedankens sieht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vor, die Maschinenleistung der Vorzerkleinerung in Abhängigkeit der Maschinenleistung der Feinzerkleinerung zu regeln, beispielsweise in Abhängigkeit der Stromaufnahme des Antriebmotors. Der Vorzerkleinerung kommt in diesem Fall nicht nur die Funktion der Zerkleinerung, sondern auch eine Zuteilfunktion zu, mit der sichergestellt wird, dass die Zerkleinerungsvorrichtung der Feinzerkleinerung im optimalen Leistungsbereich arbeitet.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird für die Feinzerkleinerung ein Messer bevorzugt, das das Aufgabegut im Zuführkanal durch linearen Vorschub in Stücke vorbestimmter Größe teilt. Im Vergleich zu den rotierenden Messern einer Schneidmühle ermöglicht diese Vorgehensweise eine Zerkleinerung bei geringer Schnittgeschwindigkeit. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Lärmemissionen in nur geringem Maße auftreten. Darüber hinaus übt das in das Aufgabegut eindringende des Messers keine Schlagenergie auf das Aufgabegut aus, die ansonsten durch Umwandlung in Wärme zu einem Aufheizen des Aufgabeguts und hohen Verschleißerscheinungen führen würde.

Bevorzugt ist ferner die Anordnung des Messers innerhalb eines verschieblichen Rahmens. Der Rahmen stabilisiert das Messer während des Schnittes durch das Aufgabegut und gewährleistet so einen präzisen Schnitt auch bei hoher Schnittfrequenz.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Schneideinheit eine rahmenförmige Messerführung für das Messer, beziehungsweise für den Messerrahmen auf. Die Messerführung ist dabei in den Zuführkanal einsetzbar, den sie in diesem Abschnitt ersetzt. Auf diese Weise lassen sich auch bestehende Zerkleinerungsvorrichtungen in einfacher Weise mir einer vorgeschalteten Vorzerkleinerung nachrüsten.

Von Vorteil ist es dabei, wenn der Teil der Messerführung, gegen den das Messer fährt, gleichzeitig als Gegenhalter für die Messerschneide ausgebildet ist. Der Gegenhalter kann ein eigenständiges, austauschbares Bauteil sein, das mit hoher Präzision hergestellt und ohne Toleranz an der Messerführung montiert ist. Dadurch wird ein exaktes Zusammenspiel zwischen Messer und Gegenhalter und damit ein vollständiges Durchtrennen des Aufgabeguts gewährleistet.

Zur Betätigung des Messers wird der Einsatz eines Spindeltriebs oder einer hydraulisch betriebenen Zylinderkolbeneinheit bevorzugt, da damit eine kraft- oder wegabhängige Steuerung des Messers möglich ist. Vorteilhafterweise wird die Kraft zur Aktivierung der Schneidbewegung des Messers mit zwei achssymme trisch angeordneten Zylinderkolbeneinheiten aufgebracht. Die symmetrische Lasteintragung verhindert ein Verkanten des Messers beziehungsweise des Messerrahmens während des Vorschubs und erhöht damit die Betriebssicherheit.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Halteelement für das Aufgabegut unterhalb des Messers vor. Das Halteelement übernimmt dabei zwei Funktionen. Zum einen hält es das Aufgabegut während des Zerkleinerungsvorganges in Schneidposition. Zum anderen ist es durch Vorgabe des Abstandes zum Messer bestimmend für die Größe der vom Aufgabegut abzutrennenden Teile. Um die Größe der abzutrennenden Teile einstellbar zu machen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Abstand zwischen Halteelement und Messer einstellbar.

Weiterhin ist bevorzugt die Betätigung des Halteelements an die Bewegung des Messers zu koppeln. Das kann bei einem linear verschieblichen Halteelement durch Anordnung innerhalb desselben Rahmens sein, der auch zur Befestigung des Messer dient. So kann in einfachster Weise mit nur einem Antrieb sowohl das Messer als auch das Halteelement betätigt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
2 einen Horizontalschnitt durch die in 1 dargestellte Vorrichtung entlang der Linie II-II im Bereich der Schneideinheit,
3 einen Schnitt durch die in 1 und 2 dargestellte Vorrichtung entlang der Linie III-III,
4 Skizzen verschiedener Betriebszustände während des Zerkleinerungsvorgangs und
5 einen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt die beispielhafte Umsetzung der Erfindung in Kombination mit einer Schneidmühle 1 als zweite Zerkleinerungsstufe. Die Schneidmühle 1 besitzt ein kastenförmiges Gehäuse 2, das zur Aufnahme eines um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Schneidrotors 3 dient. Der Schneidrotor 3 besitzt drei Arme, die jeweils ein zur Rotationsachse parallel ausgerichtetes Messer 4 tragen. Bei Rotation des Schneidrotors 3 in Richtung des Pfeils 5, bilden die Messer 4 einen gemeinsamen Schneidenflugkreis 6 aus.
Die Zerkleinerung des Aufgabeguts erfolgt über zwei sich bezüglich der Rotationsachse diametral gegenüberliegenden Statormesser 7, deren wirksame Kanten den Schneidenflugkreis 6 tangieren. Der untere Bereich des Schneidenflugkreises 6 wird von einem Lochsieb 8 bedeckt, über das das ausreichend zerkleinerte Gut aus dem Schneidbereich der Schneidmühle 1 gelangt. Nach unten schließt sich an das Gehäuse 2 ein trichterförmiger Materialabzug 9 an, über den das zerkleinerte Gut zur weiteren Verwendung aus der Schneidmühle 1 ausgetragen wird.
Der obere Umfangsbereich des Schneidrotors 3 ist von einem trichterförmigen Gehäuseteil 10 umschlossen, an das das Zuführsystem 11 für das Aufgabegut anschließt.
Der obere Abschnitt des Zuführsystems 11 wird von einem Einwurfschacht 12 gebildet, der eine seitliche Öffnung 13 besitzt. Über die Öffnung 13 kann das Aufgabegut dem Zuführsystem 11 aufgegeben werden. In 1 sieht man als bevorzugtes Aufgabegut quaderförmige Kautschukballen 14, die beispielsweise eine Breite zwischen 300 und 400 Millimeter, eine Höhe zwischen 120 und 180 Millimeter und eine Länge zwischen 400 und 600 Millimeter besitzen.
Der Einwurfschacht 12 setzt sich nach unten in Richtung der Schneidmühle 1 in Form eines rechteckförmigen Zuführkanals 15 fort und schließt mit einem haubenförmigen Endstück 16 an das oben offene Gehäuseteil 10 an. In den Zuführkanal 15 ist über Flanschverbindungen eine Schneideinheit 17 zwischengeschaltet und somit in das Zuführsystem 11 integriert.
Der nähere Aufbau der Schneideinheit 17 ist aus 1 und insbesondere den 2 und 3 ersichtlich. Die Schneideinheit 17 umfasst eine Messerführung 18 in Form eines geschlossenen Rechteckrahmens, der über umlaufende Flansche fest mit dem Zuführkanal 15 verbunden ist (1 und 3). Die von der Messerführung 18 umschlossene Öffnung 20 entspricht dem Querschnitt des Zuführkanals 15 und bildet somit einen Schneidraum. Die Längsseiten 19 der Messerführung 18 werden von U-Profilen gebildet, deren offene Seite zur Öffnung 20 hin zeigt. Die Innenseiten des U-Profils sind mit einem Gleitbelag 21 bedeckt. Auf diese Weise bilden die Längsseiten 19 mit den Gleitbelägen 21 eine Linearführung quer zur Längsachse des Zuführkanals 15.
Innerhalb der Messerführung 18 ist ein Messerrahmen 22 verschieblich gelagert. Der Messerrahmen 22 setzt sich im Wesentlichen aus den seitlichen Längsholmen 23 zusammen, die an ihren Enden über einen Querträger 24 und einen Jochträger 25 miteinander verbunden sind. Dabei erstreckt sich der Jochträger 25 unter Bildung eines beidseitigen Überstandes über die Längsholme 23 hinaus.
Ausgehend vom Jochträger 25 ist die Oberseite des Messerrahmens 22 von einem Messer 26 bedeckt, das mit seiner Schneide 27 in etwa bei der halben Länge des Messerrahmens 22 endet. In entsprechender Weise ist ausgehend vom Querträger 24 die Unterseite des Messerrahmens 22 von einem Halteelement 28 bedeckt, das mit seiner freien Kante 29 ebenfalls in der Mitte des Messerrahmens 28 endet. Somit sind das Messer 26 und das Halteelement 28 in planparallelen Ebenen übereinander angeordnet und die freie Kante 29 und die Schneide 27 decken sich in der vertikalen Projektion zur Rahmenebene. Der Messerrahmen 22 bildet auf diese Weise ein Art Schlitten, dessen eine Rahmenhälfte lediglich von dem Messer 26 und dessen andere Rahmenhälfte in einer parallelen Ebene und im Abstand von dem Halteelement 28 ausgefüllt ist.
Der Messerrahmen 22 ist über seine Längsholme 23 innerhalb der Linearführungen der Messerführung 18 verschieblich angeordnet. Als Antrieb für die Bewegung des Messerrahmens 22 dienen zwei hydraulische Zylinderkolbeneinheiten 30. Deren Zylinder sind fest mit der Außenseite der Längsseiten 19 verbunden, während deren bewegliche Kolben an den überstehenden Abschnitten des Jochträgers 25 befestigt sind. Durch Aktivieren der Zylinderkolbeneinheiten 30 kann der Messerrahmen 22, wie durch den Pfeil 31 versinnbildlicht, linear hin und her bewegt werden. Alternativ hierzu ist auch ein Einschwenken des Messers 26 in der Messerebene um eine dazu senkrechte Drehachse möglich.
Die 4a – c zeigen stark vereinfachte Darstellungen der oben beschriebenen Erfindung, anhand derer nachfolgend die Arbeitsweise der Schneideinheit 17 erläutert wird. 4a zeigt dabei die Ausgangsstellung der Schneideinheit 17 für die Beschickung der Vorrichtung mit Aufgabegut, hier in Form eines Kautschukballens 14. Der Messerrahmen 22 ist dabei durch Ausfahren der Zylinderkolbeneinheit 30 in eine erste Endstellung gebracht, bei der das Messer 26 die Öffnung 20 vollständig frei gibt und das Halteelement 28 die Öffnung 20 vollständig verschließt. Dabei liegt die freie Kante 29 des Halteelements 28 an der Innenseite der Messerführung 18 an.
Wie durch den Pfeil 32 dargestellt, gelangt ein Kautschukballen 14 durch den Zuführkanal 17 der Länge nach in den Bereich der Schneideinheit 17, bis er auf dem Halteelement 28 aufliegt.
4 b zeigt den Beginn des Zerkleinerungsvorgangs. Durch Einfahren der Zylinderkolbeneinheiten 30 findet eine Bewegung des Messerrahmens 22 in Richtung des Pfeils 33 statt. Dabei dringt das Messer 26 in den Kautschukballen 14 ein. Gleichzeitig beginnt das Halteelement 28 die Öffnung 20 frei zu geben.
Durch anhaltenden Vortrieb des Messers 26 gelangt die Schneideinheit 17 in eine zweite Endstellung. Dieser Zustand, der durch vollständiges Einfahren der Zylinderkolbeneinheiten 30 erreicht wird, ist in 4 c dargestellt. Dabei bewegt sich das Messer 26 über den gesamten Querschnitt des Zuführkanals 15 bis die Schneide 27 an der Innenseite der Messerführung 18 anliegt, die zu diesem Zweck als Gegenhalter für das Messer 26 ausgebildet ist. Das Halteelement 28 ist vollständig aus der Öffnung 20 zurückgezogen und gibt somit den gesamten Querschnitt des Zuführkanals 15 frei. Dadurch ist es möglich, dass der abgetrennte Teil 35 des Kautschukballens 14 schwerkraftbedingt in Richtung des Pfeils 34 zur zweiten Zerkleinerungsstufe gelangt, wo in einer Schneidmühle 1 die Feinzerkleinerung vorgenommen wird.
Am Ende eines Schneidtaktes wird die Schneideinheit 17 durch Ausfahren der Zylinderkolbeneinheiten 30 wieder zurück in die erste Endstellung und damit Ausgangsstellung für den nächsten Schneidtakt gebracht. Im Zuge der Zerkleinerung führt der Messerrahmen 22 also eine zwischen zwei Endstellungen wechselnde, schlittenähnliche Linearbewegung quer zum Zuführkanal 15 aus, wobei zur Beschickung der Schneideinheit 17 die Öffnung 20 vom Messer 26 freigegeben und vom Halteelement 28 verschlossen wird und zum Schneiden und Weitertransportieren des Aufgabeguts die Öffnung 20 vom Messer 26 verschlossen und vom Halteelement 28 freigegeben wird.
5 zeigt schließlich eine alternative Ausführungsform einer Schneideinheit in ihren wesentlichen Teilen. Man sieht wiederum den mittleren Abschnitt eines Zuführkanal 15, in den eine Schneideinheit 40 zwischengeschaltet ist. Die Schneideinheit 40 besitzt eine rohrförmige Messerführung 41, deren Querschnitt dem des Zuführkanals 15 entspricht. In etwa auf halber Höhe sieht man einen seitlich an der Messerführung 41 befestigten Kragträger 42, der quer zur Längserstreckungsrichtung des Zuführkanals 15 verläuft. Der Kragträger 42 dient zur Aufnahme eines Spindeltriebs 44. Zu diesem Zweck sind auf der Oberseite des Kragträgers 42 zwei Lager 46 angeordnet, in welchen die Spindel 45 gehalten ist.
Das freie Ende des Kragträgers 42 trägt eine Konsole 43, auf der ein Schrittmotor 54 angeordnet und mit dessen Hilfe die Spindel 45 in Rotation versetzbar ist. Ein mit einer Gewindebohrung versehener Messerhalter 47 sitzt auf der Spindel 45 und ist bei Rotation der Spindel 45 entlang dieser bewegbar. Der Messerhalter 47 trägt das Messer 48 in einer zur Querschnittsebene des Zuführkanals 15 paralle len Ausrichtung. Auf Höhe des Messers 48 ist in der Messerführung 41 eine entsprechende Öffnung 55 für den Durchtritt des Messers 48 vorgesehen. Von der Unterseite des Messerhalters 47 erstreckt sich zudem ein starrer Hebel 49.
Auf der dem Kragträger 42 gegenüberliegenden Seite der Schneideinheit 40 sieht man ein bezüglich der Schneideinheit 40 ortsfestes horizontales Drehlager 50, das senkrecht zur Darstellungsebene verläuft. Daran ist ein Halteelement 51 schwenkbar gelagert, an deren Unterseite ein dreieckförmiger Schenkel 42 angebracht ist. Der starre Hebel 49 und der dreieckförmige Schenkel 42 sind über eine Schubstange 53 gelenkig miteinander verbunden.
Die Darstellung gemäß 5 zeigt wiederum die Ausgangsstellung der Schneideinheit 40 vor dem Schneidvorgang. Dabei ist das Messer 48 vollständig aus dem Querschnitt des Zuführkanals 15 zurückgezogen, während das Halteelement 51 nach oben geschwenkt ist und den Zuführkanal 15 verschließt. Ein Kautschukballen 14 liegt auf dem Halteelement 51 auf und wartet auf seine Zerkleinerung.
Durch Aktivieren des Schrittmotors 54 wird der Messerhalter 47 entlang der Spindel 45 in Richtung des Kautschukballens 14 bewegt, wobei das Messer 48 in den Kautschukballen 14 eindringt. Gleichzeitig wird über die Schubstange 53 eine Kraft auf den Schenkel 52 ausgeübt, was zu einem allmählichen Aufschwenken des Halteelements 51 führt. Mit dem vollständigen Durchtrennen des Kautschukballens 14 mittels des Messers 48 gibt das Halteelement 51 den gesamten Querschnitt des Zuführkanals 15 frei, so dass der abgetrennte Teil des Kautschukballens 14 in die zweite Zerkleinerungsstufe gelangen kann.

Claims

Vorrichtung zum Zerkleinern von großstückigem, schneidfähigem Aufgabegut (14), insbesondere Kautschukballen, mit einer ersten Zerkleinerungsstufe (17, 40) zur Durchführung einer Vorzerkleinerung und einer zweiten Zerkleinerungsstufe (1) zur Durchführung einer Feinzerkleinerung, wobei die zweite Zerkleinerungsstufe (1) ein um eine Drehachse rotierendes Zerkleinerungssystem aufweist, dem das Aufgabegut (14) über einen Zuführkanal (15) aufgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zerkleinerungsstufe (17, 40) in den Zuführkanal (15) integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zerkleinerungsstufe eine Schneideinheit (17, 40) mit einem Messer (26, 48) umfasst, dessen Schneide (27) quer zur Zuführrichtung über den gesamten Querschnitt des Zuführkanals (15) verschieblich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (26) in einem Messerrahmen (22) gehalten ist, der quer zur Zuführrichtung verschieblich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (17) eine Messerführung (18, 41) für das Messer (36, 48) oder den Messerrahmen (22) besitzt, die den Zuführkanal (15) im Bereich der ersten Zerkleinerungsstufe (17) unter Bildung eines Schneidraumes ersetzt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerführung (18, 41) einen Gegenhalter für die Schneide (27) des Messers (26, 48)
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Messer (26, 48) von mindestens einer hydraulischen Zylinderkolbeneinheit (30) oder einem Spindeltrieb (44) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerrahmen (22) einen Jochträger (25) aufweist und die Zylinderkolbeneinheit (30) zwischen dem Jochträger (25) und der Messerführung (18) befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (17) ein Halteelement (28, 51) aufweist, das in Zuführrichtung unterhalb und im Abstand zum Messers (26, 48) angeordnet ist und das in und aus dem Zuführkanal (15) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (28) plattenförmige Gestalt besitzt und in einer zur Schnittebene planparallelen Ebene verschieblich angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (51) plattenförmige Gestalt besitzt und zur Freigabe des Querschnitts des Zuführkanals (15) aus einer zur Schnittebene planparallelen Ebene herausschwenkbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Halteelements (28, 51) an die Bewegung des Messers (26, 48) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (28, 51) bezüglich des Messers (26, 48) derart an der Schneideinheit (17) gelagert ist, dass der Zuführkanal (15) wechselweise vom Messer (26, 48) und Halteelement (28, 51) freigebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (28, 51) an der Messerführung (18, 41) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Messer (26, 48) und Halteelement (28, 51) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine selbsttätige Steuerung aufweist, mit Hilfe derer die erste Zerkleinerungsstufe (17) leistungsabhängig von der Stromaufnahme der zweiten Zerkleinerungsstufe (1) steuerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zerkleinerungsstufe von einer Schneidmühle (1) gebildet ist.
Schneideinheit zur Zerkleinerung von Aufgabegut, geeignet zur Verwendung in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine einen Kanalabschnitt (15) bildende Messerführung (18, 41), durch welchen das Aufgabegut (14) im Zuge der Zerkleinerung gelangt und ein Messer (26, 48), dessen Schneide (27) quer zur Längsachse des Kanalabschnitts (15) über den Querschnitt des Kanalabschnitts (15) verschieblich ist.
Schneideinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (26) in einem Messerrahmen (22) gehalten ist, der quer zur Längsachse des Kanalabschnitts (15) linear verschieblich ist.
Schneideinheit Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerführung (18, 41) einen Gegenhalter für die Schneide (27) des Messers (26, 48) besitzt.
Schneideinheit nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Messer (26, 48) von mindestens einer hydraulischen Zylinderkolbeneinheit (30) oder einem Spindeltrieb (44) gebildet ist.
Schneideinheit nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerrahmen (22) einen Jochträger (25) aufweist und die Zylinderkolbeneinheit (30) zwischen dem Jochträger (25) und der Messerführung (18) befestigt ist.
Schneideinheit nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (17) ein Halteelement (28, 51) aufweist, das in Zuführrichtung unterhalb und im Abstand zum Messers (26, 48) angeordnet ist und das in und aus dem Kanalabschnitt (15) bewegbar ist.
Schneideinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (28) plattenförmige Gestalt besitzt und in einer zur Schnittebene planparallelen Ebene verschieblich angeordnet ist.
Schneideinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (51) plattenförmige Gestalt besitzt und zur Freigabe des Querschnitts des Kanalabschnitts (15) aus einer zur Schnittebene planparallelen Ebene herausschwenkbar ist.
Schneideinheit nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Halteelements (28, 51) an die Bewegung des Messers (26, 48) gekoppelt ist.
Schneideinheit nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (28, 51) bezüglich des Messers (26, 48) derart an der Schneideinheit (17) gelagert ist, dass der Kanalabschnitt (15) wechselweise vom Messer (26, 48) und Halteelement (28, 51) freigebbar ist.
Schneideinheit nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (28, 51) an der Messerführung (18, 41) angeordnet ist.
Schneideinheit nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Messer (26, 48) und Halteelement (28, 51) einstellbar ist.